Fizika i umetnost

Izvanredni prelivi zlatne i crvene boje na italijanskoj keramici iz perioda Renesanse dugo su bili prava mala misterija za istoriju umetnosti. Ove karakteristične boje, fascinantne zbog svoje lepote za svakog ljubitelja keramike, vekovima su budile znatiželju, čak raspaljivale maštu, jer nije bilo poznato njihovo poreklo. Unikatni spektri razlivenih boja i neponovljiv crveni sjaj nisu se mogli opravdati samo neospornom veštinom renesansnih majstora, nedostižnom u našim vremenima, tako da je ovoj keramici povremeno pripisivana priča o strogo čuvanim tajnama njenog bojenja, izgubljenim do današnjeg doba. Nedavno objavljenim otkrićem rasvetljeno je poreklo ovih boja i razrešena misterija renesansno crvenog. Najzanimljivije je, ipak, da do ovog saznanja nisu došli istoričari umetnosti, već za ovu priliku sasvim neočekivano – fizičari. Naime, za rešenje zagonetke bojene keramike zaslužni su italijanski fizičari sa Univerziteta u Peruđi, koji su otkrili da čudesne boje potiču od metalnih nanočestica i jona bakra ugrađenih u glazuru na površini keramike. Slučaj bavljenja egzaktne nauke, kakva je fizika, bojenom keramikom starom nekoliko vekova, iako deluje neuobičajeno, uopšte nije usamljen. Ovakva, više nego multidisciplinarna istraživanja poslednjih godina postala su deo naučne svakodnevice i smatraju se ozbiljnim naučnim radom, koji je daleko od diletantizma i nepristojnog spajanja baba sa žabama.

Rat sa falsifikatorima

Posebno je zanimljiv angažman fizike na utvrđivanju autorstva umetničkih dela. Sume koje antikviteti i umetnička dela dostižu na aukcijama poslednjih godina motivišu čitave armije prevaranata da prave kopije i falsifikate, sve veštije i preciznije. Trgovci umetninama obično mogu da prepoznaju artefakt neodgovarajućeg ili lošeg oblika, ali kod savršeno izrađene kopije to je nemoguće utvrditi konvencionalnim metodama za proveru. Zato se trgovci umetninama često obraćaju fizičkim laboratorijama u želji da sofisticiranim naučnim tehnikama utvrde starost i poreklo predmeta koji prodaju ili kupuju. To se posebno odnosi na keramičke artefakte – prodavci keramike danas ne mogu ni da obave kupoprodaju ako nemaju potvrdu da je keramika prošla test termoluminiscentnog datovanja. Ovakvi testovi mahom se obavljaju na univerzitetima i fizičkim institutima, ali i u specijalizovanim kompanijama. Kompaniju Oxford Authentication osnovali su naučnici koji već 30 godina ispituju starost keramike za najveće trgovce umetničkih dela kao što su Sotebi i Kristi. Oxford Authentication godišnje obavi preko 3000 testova, u kojima se obično proverava nekoliko uzoraka uzetih sa ispitivanog materijala. Tako dobijen prah, sa zrnom veličine 4–12 mikrometara (0,001mm), donosi se u laboratoriju gde biva zagrejan, a zatim se meri termoluminiscentno zračenje koje nastaje u keramici kao posledica podizanja temperature. Intenzitet zračenja direktno govori o starosti praha uzetog sa artefakta, što omogućuje njegovo datovanje. Obično se proveravaju kineska, stara južnoamerička i renesansna keramika, ali se test može primeniti i na neke predmete od bronze, npr. na to figurine iz Jugoistočne Azije u čijoj se izradi koristi keramika obložena bronzom. Termoluminiscentni testovi nisu rutinski jer falsifikatori sve češće pokušavaju da im doskoče. Naučivši lekciju-dve iz fizike, prevaranti u svoje kopije ugrađuju komadiće stare keramike na mestima gde očekuju da će biti skinuti uzorci, svoju keramiku prave od gline iskopane u blizini arheoloških nalazišta ili pak sami izvode postupak izračivanja, pokušavajući da veštački učine keramiku starijom. Za sada se ovakvi pokušaji lako otkrivaju u fizičkim laboratorijama.

Egipatska kozmetika

Upliv fizike u sferu umetnosti na zadržava se samo na proverama autentičnosti. Ponekad fizika otkriva i neke zanimljive momente iz istorije s kojima humanističke nauke ranije nisu bile upoznate. Istraživanje koje su prošle godine na 39 uzoraka arheološkog kozmetičkog praha, preuzetog iz Luvra, obavili Tamas Ungar i njegov tim sa Univerziteta u Budimpešti pokazalo je kako su stari Egipćani koristili kozmetiku i pravili karakterističan egipatski „make-up“, sa bojenom senkom oko očiju. Pomoću difrakcije X zraka na sitnim kristalima u kozmetičkom prahu, Ungar i njegove kolege izračunali su njihove dimenzije, raspodelu po veličini i gustinu deformacija u kristalima. Poređenjem tih podataka sa prirodnim kristalima istog hemijskog sastava, utvrđeno je kako su Egipćani dobijali boje za šminku – sjaj se dobijao pažljivim skidanjem praha sa krupnijih, refleksivnih kristala, crna mat boja gnječenjem, bar sat vremena, kristalnog praha u tucaniku, a žuta i plava nijansa zagrevanjem kristalnog praha na vatri. Na određeni način, ovo ispitivanje egipatske kozmetike povezano je sa razotkrivanjem tajne renesansne keramike. Pritom, čestice koje daju fantastične nijanse boja nisu stajale izložene na licima, kao kod praha za šminkanje, već skrivene u tankom površinskom sloju dekoracija na keramici. Pre nekoliko godina otkriveno je da se ove dekoracije sastoje od tankog metalnog sloja nanetog na površinu keramike, što je otvorilo put daljim ispitivanjima. Najzad, skorašnje istraživanje koje je predvodio Bruno Bruneti sa Univerziteta u Peruđi, uz saradnju univerziteta u Padovi i Veneciji, kao i Evropskog servisa za sinhrontosko zračenje (ESRF) u Grenoblu, pokazalo je da se u površinskom metalnom sloju nalaze srebrne i bakarne nanočestice veličine od 5 do 100 nanometara u prečniku (dužina od jednog nanometra, 1 nm, odgovara milionitom delu milimetra). U ispitivanju originalnih uzoraka ove keramike korišćeno je više neagresivnih spektroskopskih tehnika – spektrometrija Raderfordovim elastičnim rasejanjem, apsorpciona optička spektroskopija i fluorescencija X zračenjem. Merenja fine strukture keramičke glazure, apsorpcijom X zračenja, izvedena su na takozvanom GILDA akceleratoru u ESRF.

Boje

Ustanovljeno je da zlatne boje renesansne keramike potiču od nanočestica raspoređenih u sloju na dubini od 60 do 120 nanometara, čija koncentracija ne prelazi 20 odsto mase samog sloja. Crvene boje izazvane su česticama koncentracije od 8 odsto mase sloja dubokog 60–180 nanometara u glazuri. Istraživanje je pokazalo da su procesi kojim su čestice srebra i bakra ugrađene u glazuru iznenađujuće slični onima koji se koriste u pravljenju metal-staklo kompozitnih materijala, neophodnih za rad modernih optoelektronskih uređaja. To ukazuje da je ugrađivanje ovih nanočestica izazvano prirodnim procesom u kristalnoj rešetki tokom vremena, koji se nije mogao kontrolisati prilikom samog bojenja u XVI veku. Čuvene boje nastale su slučajno, tokom vremena, što se može koristiti i za preciznije datovanje – koncentracija srebrnih i bakarnih nanočestica može poslužiti za utvrđivanje starosti nanosa boje, što je naročito zgodna okolnost. Ovo neobično otkriće sigurno će otvoriti novi pogled istoričarima umetnosti i pružiti važna saznanja o umetnosti Renesanse, a kako se rezultat pokazao povezan i sa tehnologijom proizvodnje optoelektronike, tako je čitav slučaj povezao renesansnu umetnost, fiziku i telekomunikacije. Fizika, očigledno, ima šta da ponudi oblastima u koje do sada nije zalazila. Ponekad to dovodi do rešavanja dilema koje su dugo mučile istoričare, konzervatore ili arheologe, ponekad omogućuje spasavanje dragocenih predmeta, povremeno otvara nov pogled na sasvim obične detalje iz prošlosti, a događa se i da razveje tajne koje su obavijale čitav period iz istorije umetnosti, pokazujući da u stvaranju spleta boja renesansne keramike nije učestvovala nikakva magija ili tajna veština, već odgovarajuće ugrađivanje nanočestica u glazuru. Možda ova naučna saznanja ubijaju romantiku, ali nauka barata samo činjenicama.