Når partikelfysik møder arkæologi

Under jordoverfladen og inde i arkæologiske konstruktioner kan der stadig befinde sig strukturer, som ikke umiddelbart kan observeres udefra. At undersøge dem kan imidlertid kræve udgravning eller andre fysiske indgreb i netop de fortidsminder, man ønsker at bevare.

Projektet undersøger derfor mulighederne for at introducere og afprøve myontomografi som undersøgelsesmetode i dansk arkæologi. Metoden udnytter naturligt forekommende kosmiske myoner, der kontinuerligt passerer gennem atmosfæren og gennem de materialer og konstruktioner, der omgiver os.

Ved at registrere myonernes passage gennem en arkæologisk struktur kan variationer i den gennemtrængte materialemængde undersøges. Det åbner mulighed for at identificere tæthedsforskelle, hulrum, gange eller andre strukturelle variationer, som ellers kan være vanskelige at erkende uden et fysisk indgreb.

Projektets formål er at undersøge, om og under hvilke forhold denne teknik kan anvendes på danske arkæologiske lokaliteter, og hvilken information den kan tilføre i samspil med eksisterende arkæologiske og geofysiske undersøgelsesmetoder.

Målet er ikke blot at se, hvad der ligger under overfladen – men at undersøge, hvor meget vi kan lære om et fortidsmindes indre, før vi behøver at gribe fysisk ind i det.

Fra metode til arkæologisk værktøj

Projektet skal undersøge, om myontomografi kan udvikles til en praktisk anvendelig undersøgelsesmetode i dansk arkæologi. Det kræver ikke alene teknisk afprøvning af detektorerne, men en systematisk undersøgelse af hele processen fra udvælgelse af en arkæologisk lokalitet til fortolkning af de indsamlede data.

Arbejdet begynder med udvælgelse og vurdering af egnede lokaliteter, hvor konstruktionens geometri, materialer, tilgængelighed og forventede tæthedsvariationer vurderes i forhold til metodens muligheder. På baggrund af den enkelte lokalitet gennemføres simuleringer af den forventede myonflux og signalrespons, som danner grundlag for planlægning af detektorernes placering og den nødvendige måleperiode.

Herefter følger selve dataindsamlingen og den efterfølgende analyse, hvor variationer i den registrerede myonflux undersøges med henblik på at identificere eventuelle strukturelle forskelle eller anomalier i det undersøgte volumen.

Resultaterne skal ikke stå alene. De sammenholdes med eksisterende arkæologiske, bygningsmæssige og geofysiske data, så det kan vurderes, hvilken information myontomografien tilfører, hvor præcist observationerne kan fortolkes, og hvordan metoden bedst kan indgå sammen med allerede etablerede arkæologiske undersøgelsesmetoder.

Projektet omfatter således hele undersøgelseskæden:

Lokalitetsvurdering → simulering → detektorplacering → måling → dataanalyse → sammenligning med eksisterende undersøgelser → metodeevaluering

Et centralt mål er samtidig at undersøge de særlige betingelser, der gør sig gældende i Danmark. Geologi, konstruktionstyper, dimensioner, adgangsforhold og bevaringshensyn kan stille andre krav til metoden end de internationale anvendelser, hvor myontomografi allerede er blevet afprøvet.

Ambitionen er derfor ikke blot at gennemføre en enkelt måling, men at etablere et videnskabeligt og metodisk grundlag for at vurdere, hvor og hvordan myontomografi fremover kan anvendes som et supplement til eksisterende metoder i dansk arkæologi.

Danmarks kulturhistorie findes ikke alene i landskabet og de arkæologiske lokaliteter, men også i de millioner af genstande, der opbevares på landets museer og i deres magasiner. Hver genstand repræsenterer et fysisk vidnesbyrd om fortiden, men adgangen til den er traditionelt afhængig af dens geografiske placering, bevaringstilstand og mulighederne for fysisk håndtering.

Projektet undersøger derfor mulighederne for en systematisk digitalisering af kulturhistoriske genstande fra danske museumssamlinger med henblik på at supplere den fysiske bevaring med en varig digital dokumentation.

Ved hjælp af 3D-scanning og fotogrammetri kan genstandenes form, overflade og geometriske egenskaber registreres og omsættes til detaljerede digitale 3D-modeller. Den fysiske genstand erstattes ikke – men suppleres af en digital repræsentation, der kan bevares, kopieres, undersøges og deles uden gentagen håndtering af originalen.

De digitale modeller kan efterfølgende anvendes til forskning, dokumentation og digital arkivering, men åbner samtidig nye muligheder for undervisning og formidling. Genstande, der normalt befinder sig i museumsmagasiner, kan gøres tilgængelige i virtuelle samlinger og udstillinger, mens udvalgte modeller kan reproduceres gennem 3D-print til eksempelvis undervisning, forskning og museumsformidling.

Digitaliseringen skaber samtidig mulighed for, at forskere og institutioner kan undersøge og sammenligne genstande på tværs af museumssamlinger og geografiske afstande. Kulturhistoriske objekter bliver dermed ikke alene bevaret som isolerede fysiske genstande, men kan indgå i et fælles digitalt forsknings- og formidlingsgrundlag.

Den langsigtede vision er at bidrage til etableringen af en omfattende digital samling af dansk kulturarv – et digitalt supplement til de fysiske museumssamlinger, hvor genstande kan bevares, undersøges, sammenlignes og formidles på tværs af institutioner og generationer.

Målet er ikke at erstatte den fysiske kulturarv, men at sikre, at dens form og information også kan bevares og gøres tilgængelig i den digitale tidsalder.