Tieteen kehdossa sijaitsee selittämätön, Albert Einstein sanoi. Asian tutkiminen on sen motiivi, tutkimus sen työkalu. Näin ollen runsaiden laboratorioanalyysien lisäksi tesa analytics ottaa usein vastaan myös ulkopuolista tutkimusta tiedeinstituuteilta, esimerkiksi muinaisajan tutkimuksesta. Erikoistapauksissa laboratorio astuu mukaan kuvaan asiantuntijoineen ja ajanmukaisine varustuksineen auttamaan salaisuuksien selvittämisessä. Esimerkiksi koskien legendaarista Baabelin tornia.
Arkeologia kohtaa High-Tech-analytiikan
Historia
Mitä yhteistä on koivuilla ja pronssiajalla – entä mikä yhdistää Baabelin Raamattuun ja bitumiin? Joskus tesa Analytics vastaa tällaisiin outoihin kysymyksiin.
Text
Raamattu? Baabeli? Bitumi!
Raamattu tekee kirjaimellisesti historiaa kahdessa mielessä: Yhtäältä kristillisenä hakuteoksena, toisaalta historiallisten tapahtumien todisteena. Baabelin tornin rakentaminen, jota kuvaillaan Mooseksen ensimmäisessä kirjassa, tapahtui tosielämässä. Vaikuttavan rakennuksen rauniot löydettiin nykyisen Irakin alueelta 1913. Yksikään maailman laboratorio ei voi todistaa, johtiko rakentaminen kielten sekoittumiseen ja erimielisyyksiin. Voimme silti tutkia, oliko rakennus tehty Vanhan testamentin (kts. infolaatikko) kuvaamalla tavalla käyttäen bitumia rakennusmateriaalina.
”On todella merkittävää, että yli 2 500 vuotta sitten epäorgaanisia sekoituksia oli ilmeisen harkitusti lisätty bitumiin, mikä epäilemättä lisäsi tarttumisvoimaa kivessä.”
Tri Christian Brinkmann
tesan analytiikkalaboratorion johtaja
Pieni kivinäyte Münsterin raamattumuseosta on peräisin saksalaiselta arkeologilta Robert Kaldeweyltä, joka löysi tornin rauniot 1913.
Palanen yhdestä babylonialaisesta tiilestä Münsterin Raamattumuseosta takasi tietoa siihen kiinnittyneistä mustista massajäljistä. Huipputeknisiä menetelmiä – kuten infrapunaspektroskopiaa, mikrotomografiaa ja pyyhkäisyelektronimikroskopiaa – käytettiin, ennen kuin tri Christian Brinkmann, tesan analytiikkalaboratorion johtaja, kykeni vahvistamaan, että raamatulliset rakennusohjeet olivat järkeviä: valtavan tornin tiilet on yksiselitteisesti kiinnitetty luonnon bitumilla.
Mistä bitumi tulee?
Bitumi tai ’mineraalipihka’ muodostuu pitkillä geologisilla kausilla johtuen raakaöljyn helpommin kiehuvista osista, ja siksi sitä kutsutaan myös ’luonnonasfaltiksi’. Lämmitettäessä bitumi tulee muovailtavaksi, sitten tahmeaksi ja lopulta juoksevaksi noin 150 asteen lämpötilassa. Jäähdytettäessä se palaa taas alkuperäiseen puolijähmeään tilaan. Sitä tuotettiin jo muinaisina aikoina, ja johtuen sen tiivistävistä ja taipuisista ominaisuuksista, käytettiin sitä useisiin käsityötarkoituksiin.
Rakennusohjeet Raamatusta
Kaivauksissa löytyi useiden tornien raunioita, jotka oli pystytetty kuningas Nebukadnessar II:n hallintokaudella (500-luvulla eKr.). Yksi niistä oli erityisen vaikuttava lattiapinta-alan ollessa yli 8 000 neliömetriä ja korkeuden todennäköisesti 75–90 metriä. Rakentamiseen ihmiset käyttivät “tiiltä kivenä ja maapihkaa laastina.” (Ensimmäinen Mooseksen kirja, Genesis 11:3). Silti bitumi näyttelee ratkaisevaa osaa toisessa, vähintään yhtä merkittävässä Raamatun kohdassa. Sanotaan muun muassa, että Mooseksen äiti hylkäsi poikansa – joka myöhemmin vastaanotti kymmenen käskyä – pikkulapsena kaislaveneeseen, jonka hän oli liimannut ”maapihkalla ja piellä” (Toinen Mooseksen kirja 2:3), Niili-joen rantaan, josta faaraon tytär löysi ja adoptoi hänet. On vaikea kuvitella mitä olisi tapahtunut Moosekselle jos bitumi ei olisi tiivistänyt koria vedeltä. Siitä puheen ollen: Raamatun mukaan myös Nooan arkki oli tiivistetty luonnonasfaltilla (Ensimmäinen Mooseksen kirja, Genesis 6:14). Lähi-idässä se tunnettiin olennaisena osana laivanrakennusta 12 000 vuotta sitten.
Yleisliima: koivun pihka
Myös Raamattuun viittaamattomat keksinnöt löytävät tiensä tesalle. Kivikautinen tikari Ala-Saksin Schaumburger Landschaft -alueen arkeologiselta laitokselta on nyt tuotu laboratorioon. Tämä noin 4 000 vuotta vanha esine odottaa tutkimistaan. ”Erikoistapauksissa – ja jos kapasiteettimme sallii – otamme mielellämme vastaan tällaisa tutkimusaiheita”, sanoo laboratorion johtaja tri Christian Brinkmann.
Mieluummin maallinen kuin pyhä: Löytäjä oli havainnut teräväreunaisen piikiven savimaassa työskennellessään kotinsa perustuksilla. Kahvaosa puuttuu. Oliko se joskus kiinnitetty raffiinilla tai nahkasuikaleilla? Vai pitikö historiallinen koivuyleisliima terän ja kahvan yhdessä? Jotta näihin kysymyksiin saadaan vastaus, tarvitaan viimeisen kehityksen mukaista huipputeknistä analysointia. Brinkmannin tiimi on siksi tutkinut satunnaista arkeologista löytöä instrumenteilla, jotka mahdollistavat kemiallisia analyysejä suurentamalla yli 500 000 kertaisesti.
11 cm pitkä antiikkitikari on parhaillaan tutkittavana tesalla.
Muinainen todiste kivestä
Tallenteet osoittavat jäämiä orgaanisen aineen kiinnittymisestä kiveen. Sen rakenne antaa ymmärtää, että se joskus oli tahmeaa – se voisi hyvinkin olla koivun pihkaa. ”Vasta kun olemme analysoineet sitä yksityiskohtaisemmin ja verranneet tuloksiamme muihin koivunpihkanäytteisiin, tiedämme siitä lopulta lisää”, selvittää tri Christian Brinkmann. Yksi asia on varma: kun kaikki analyysit ovat valmiit, tikari palautetaan löytäjälle, joka tahtoo asettaa sen näytteille paikalliseen museoon.
Tri Christian Brinkmann, tesan analytiikkalaboratorion johtaja, arvioi elektronimikroskoopin skannaustuloksia.
Mitä on koivun pihka?
Neste, jota saadaan koivun kuoresta, on ensimmäinen kotitekoinen liima, jota ihmiset ovat käyttäneet. Kiinnityksen historia ajoittuu noin 200 000 vuoden päähän ja ulottuu paleoliittiselle kaudelle. Koivun vaalea kuori sisältää betuliinia, jota voi erottaa liimana kuumentamalla sitä noin 340–400 asteeseen. Ei ole selvää, miten kivikauden ihmiset sen tarkalleen tekivät: ehkä rullaten kuorta tiukasti ja sitten peittäen sen tuhkalla maakuoppaan ja hiiltämällä sen? Ainakin tiede olettaa niin nykyään. Arkeologit pitävät osoitettuna, että koivun pihka oli paras valinta kymmenien tuhansien vuosien ajan. Sitä on löytynyt kaivauksissa useilla leiri- ja asutusalueilla keski- ja myöhäisellä kivikaudella. Jopa keskiajalla sitä käytettiin varsien kiinnittämiseen, paikkaukseen tai tiivistämiseen. Useissa tapauksissa on löydetty koivun pihkan jäämiä, jossa on hampaanjälkiä. Voisi ajatella, että tumma massa saattoi olla ihmiskunnan ensimmäinen purukumi! Koska betuliinilla on tulehdusta vastustavia ominaisuuksia, voisi sitä todellakin olla käytetty suuhygieniaan.