Preskočiť na obsah

Výskumníci používajú priemyselnú technológiu špeciálnej laserovej reflektometrie na štúdium mincí Rímskej ríše bez ich poškodenia

Pomocou materiálov z Galo-rímskej ríše tím vedcov dokázal, že špeciálna laserová reflektometria umožňuje študovať rímske mince bez ich poškodenia.

V posledných rokoch sa archeológia a aplikovaná fyzika priblížili v jednom spoločnom smere: hľadaní nedestruktívnych metód, ktoré umožňujú analyzovať kultúrne dedičstvo bez jeho poškodenia. Jeden z najnovších a najsľubnejších príkladov takejto interdisciplinárnej spolupráce bol predstavený v štúdii, ktorú v roku 2025 publikoval Yannick Toshke a jeho tím z univerzít v Osnabrücku a Münsteri. V nej výskumníci demonštrujú, ako priemyselnú kontrolnú techniku, zrkadlovú laserovú reflektometriu, možno úspešne prispôsobiť na štúdium numizmatiky.

Cieľom práce bolo preskúmať, či táto technológia v kombinácii s rentgenovou fluorescenciou dokáže odhaliť rozdiely medzi sériami mincí Rímskej ríše z galského obdobia (260–274 n. l.), konkrétne medzi mincovňami Trier a Kolín, ktoré boli hlavnými centrami razenia mincí počas vlády cisára Viktora.

Rozdrobená ríša a jej mincovne

Takzvaná Galsko-rímska ríša vznikla v kontexte krízy 3. storočia, keď politická nestabilita a hrozby na hraniciach viedli k odtrhnutiu niekoľkých západných provincií. Tento krátkodobý štát, riadený vojakmi ako Postumus a Victorinus, s hlavnými mestami v Kölne a Trevíri, razil vlastné mince podľa vzoru cisárskych.

Mince, ktoré skúmal tím Toshkeho, patria k typu antoniinian alebo radiatus. Tento názov sa vzťahuje na mince z striebra, ktoré na konci 3. storočia obsahovali veľmi malý podiel ušľachtilého kovu. Po desaťročia numizmatici diskutovali o presnej polohe mincovní, ako aj o identifikácii emisií, pretože na minciach zvyčajne chýbajú značky dielní. Určenie pôvodu každej mince by tak umožnilo obnoviť politickú geografiu Galského impéria, jeho ekonomické riadenie a vzťahy medzi provinciami.

Preto sa výskum začal tromi sériami po päť antoninianov z Archeologického múzea v Münsteri: jedna z nich bola priradená k Tréru a dve k Kolínu (fázy I a II). Séria bola vydaná počas vlády Viktórina, ktorý vládol ríši v rokoch 269 až 271 n. l.

Výskumníci používajú priemyselnú technológiu špeciálnej laserovej reflektometrie na štúdium mincí Rímskej ríše bez ich poškodenia
mince Rímskej ríše

Od priemyslu k archeologickej laboratóriu

Metóda zrkadlovej laserovej reflektometrie má svoj pôvod v hliníkovom priemysle, kde sa používa okrem iného na zabezpečenie antikoróznej ochrany. Technika je založená na princípe interferencie koherentného svetla odrazeného od povrchu kovu, čo umožňuje detekovať nerovnosti, defekty alebo zmeny v indexe lomu povrchovej vrstvy.

Nemecký tím prispôsobil tento postup numizmatickému výskumu pomocou prekvapivo jednoduchých nástrojov. Použili nízkovýkonný hélium-neónový laser (632,8 nm), systém kontrolovaného otáčania a fotodiódu. Celá súprava, ktorá váži približne päť kilogramov, sa dá premeniť na prenosné zariadenie napájané batériou. V najjednoduchšej verzii sa dá dokonca zostaviť z laserového ukazovátka a kamery mobilného telefónu vďaka jednoduchosti a nízkej cene optického systému.

Laserový lúč dopadá na mincu a jeho odraz sa registruje pod rôznymi uhlami a polarizáciami. Pomer medzi dvoma intenzitami – takzvaný reflektometrický pomer – funguje ako optický odtlačok objektu, citlivý na zloženie kovu, drsnosť a prítomnosť vrstiev oxidu. Porovnaním týchto hodnôt s hodnotami získanými pomocou laserovej reflektometrie môžu vedci stanoviť korelácie medzi optickými vlastnosťami a elementárnym zložením mincí.

Experimenty s mincami Victorino

Na účely výskumu bola každá minca umiestnená na podstavec vyvinutý pomocou 3D tlače. Tento podstavec, nastaviteľný podľa veľkosti a hrúbky, umožňoval udržať stabilnú a reprodukovateľnú polohu laserového lúča. Súbežne s tým tím vykonal merania pomocou spektrometra, ktorý identifikoval jedenásť základných prvkov, vrátane medi (Cu), striebra (Ag), olova (Pb), železa (Fe) a chlóru (Cl).

Výsledky tiež ukázali, že obsah striebra kolísal od 2,6 % do 10,1 %, s priemernými hodnotami 4 % pre mincovňu v Trevíre a viac ako 7 % pre Kolín. Tieto údaje svedčia o vyššom obsahu kovu v emisii mincí z Kolína. Pokiaľ ide o reflektometrické krivky, výskumníci pozorovali konzistentné správanie: všetky mince mali maximálny odraz okolo 60 stupňov, ale líšili sa maximálnou intenzitou vrcholu, ktorá sa zvyšovala od Tréru po Kolín.

Tieto vrcholy, ktoré dosahovali hodnoty reflektometrického koeficientu od 15 do 37, tvoria to, čo tím nazýva optické odtlačky. Hoci tieto signály neumožňujú s istotou priradiť jednotlivú mincu k jej mincovni, štatisticky rozlišujú sady mincí každej mincovne, čo demonštruje potenciál tejto metódy pre porovnávacie štúdie.

Výskumníci používajú priemyselnú technológiu špeciálnej laserovej reflektometrie na štúdium mincí Rímskej ríše bez ich poškodenia
mince Rímskej ríše

Optické a chemické korelácie

Porovnaním optických údajov s výsledkami chemickej analýzy autori zistili lineárnu koreláciu medzi intenzitou odrazu a obsahom striebra. Mince s vyšším obsahom Ag odrážali intenzívnejšie svetlo, zatiaľ čo mince s vyšším obsahom medi vykazovali nižšie hodnoty. Táto závislosť umožnila kalibrovať výsledky reflektometrie pomocou spektrometrických meraní. Táto metóda tak otvára možnosť posúdiť zloženie povrchu mincí bez použitia nákladného vybavenia alebo laboratórnych prístrojov.

Archeologické dôsledky a budúci potenciál

Adaptácia zrkadlovej laserovej reflektometrie, techniky vyvinutej pre priemysel, umožňuje skúmať rímske mince s bezprecedentnou presnosťou a nízkymi nákladmi. Tento výskum okrem metodologického prelomu predstavuje aj potenciálne revolučný nástroj pre terénnu archeológiu a muzeológiu. Autori zdôrazňujú, že prenosnosť tejto techniky umožňuje v priebehu niekoľkých sekúnd určiť pôvod alebo zloženie mince priamo na mieste. Možnosť vytvorenia lacného zariadenia tak otvára dvere pre využitie nových stratégií dokumentovania a zachovania numizmatického dedičstva.

Z historického hľadiska závery potvrdzujú hypotézu, že Trevír bol pravdepodobne hlavnou mincovňou Galsko-rímskej ríše. Kolín nad Rýnom zase fungoval ako vedľajšia dielňa. Výskumníci však zdôrazňujú, že ide stále o pilotný výskum založený na malej vzorke pätnástich mincí, preto je potrebné výsledky potvrdiť na rozsiahlejších súboroch.