Leslie Van Gelder, un noto archeologo di origine americana ha lavorato con il dottor Harald Schwefel, e altri fisici dell'Università di Otago per sviluppare una lampada che imiti la luce tremolante della torcia che gli artisti delle caverne del paleolitico lavoravano molte migliaia di anni fa. Le lampade aiuteranno Leslie e altri archeologi a rivelare dettagli intimi di queste antiche persone.

La collaborazione riunisce fisici quantistici e archeologi con proprietari terrieri indigeni australiani, cacciatori di cervi, artisti, specialisti del DNA antico, studenti universitari e un product designer. La storia mostra i modi inaspettati in cui la ricerca scientifica all'avanguardia può arricchire la comprensione e il patrimonio culturale. Parla della volontà e della generosità nella comunità scientifica neozelandese di provare qualcosa di diverso e aiutarsi a vicenda.

Decine di migliaia di anni fa gli antichi popoli dell'Europa e dell'Australia si avventuravano nelle profondità delle caverne alla luce delle torce creando immagini sulle pareti di cavalli, bisonte, renne e stencil contorni delle proprie mani. Alla luce tremolante delle loro antiche lampade, le figure sembrerebbero muoversi. Le ombre sulle pareti curve della caverna davano loro un'illusione di volume e vita e i colori apparivano ricchi di inchiostro e profondi. Così avrebbero visto le loro opere gli antichi artisti. Ma negli ultimi decenni le fiamme libere sono state vietate nelle grotte storiche e le luci a LED che le hanno sostituite hanno portato via gran parte del mistero.

"La luce piatta grigia e bianca delle torce realizzate con i LED produce una luce quasi clinica e priva gli animali dei loro colori caldi e delle loro ombre, "dice Leslie.

È stata una conversazione con una guida di grotte in Europa nel 2016 che ha dato a Leslie l'idea di creare le nuove lampade. Non solo questo potrebbe dare un'esperienza più autentica delle grotte. Aiuterebbe anche a rispondere a importanti domande di ricerca.

Come ricercatore sono stato attratto da questioni di luce nell'ultimo decennio, " Leslie dice. "Queste nuove lampade ci aiuteranno a esplorare le domande su come le persone si muovevano attraverso le caverne e disegnavano le pareti... Alcune delle immagini si trovano in alto in luoghi difficili da raggiungere. Gli artisti avrebbero dovuto arrampicarsi per cinque metri su un muro o una stalattite per raggiungerli, che richiederebbe entrambe le mani. Quindi qualcun altro deve aver tenuto la luce. Ho un debole per le persone nell'ombra che potrebbero non aver realizzato i disegni da sole ma hanno permesso a qualcun altro di farlo tenendo la loro luce".

Leslie è tornata a Glenorchy in Nuova Zelanda, dove vive, con la missione di trovare una soluzione di illuminazione più autentica. Il primo passo è stato provare a creare una copia autentica delle antiche lampade per capire quali qualità della luce le lampade dovevano imitare. Si procurava grasso animale da cacciatori di cervi locali e da un macellaio per imitare il sego di renna e uro usato nelle antiche lampade. Ha lavorato con uno scultore locale per modellare una base in pietra usando strumenti primitivi.

Per creare un equivalente moderno aveva bisogno di alcuni fisici. È qui che entra in gioco il Dodd-Walls Center. Questo centro nazionale di ricerca collaborativa riunisce scienziati di tutto il paese che svolgono ricerche leader a livello mondiale nella scienza della luce e dei quanti. Leslie ha scoperto il direttore del Dodd-Walls Centre, Il professor David Hutchinson durante una ricerca nel sito web dell'Università di Otago.

"Sembrava disponibile e dirigeva un centro interdisciplinare che si concentra sulla luce, "dice Leslie. "Così gli ho scritto. Ha risposto subito e ha detto che poteva aiutare. Non mi aspettavo che fosse così facile!"

Il professor Hutchinson mise in contatto Leslie con il dottor Schwefel, un investigatore principale con il Dodd-Walls Centre, anche con sede presso l'Università di Otago. Nella sua ricerca principale, il Dr. Schwefel sviluppa componenti leader a livello mondiale per computer quantistici incredibilmente potenti. Ha recentemente pubblicato un articolo sulla prestigiosa rivista scientifica Nature annunciando la sua invenzione di un dispositivo che potrebbe rivoluzionare l'efficienza e la velocità di Internet. Quindi questo progetto è venuto fuori dal campo sinistro.

"È stato davvero fantastico vedere come potremmo usare la nostra conoscenza della luce e delle sue proprietà spettrali per fornire aiuto alla comunità archeologica", afferma il dott. Schwefel. "Una volta identificato ciò che volevamo ottenere in termini di pattern e spettro di sfarfallio, poi è stato abbastanza semplice ideare una struttura a candela che avesse il corretto schema di sfarfallio".

Il Dr. Schwefel ha portato due dottorati di ricerca. studenti come consulenti e uno studente estivo Timothy Marshall, che ha lavorato con il manager del settore Dodd-Walls Center, Luke Taylor per creare il prodotto. Il Dodd-Walls Center ha finanziato l'intero progetto.

"Mi hanno chiesto una lista dei desideri di Natale di tutte le cose che volevo che la lampada facesse, " Spiega Leslie. "È incredibilmente difficile trovare finanziamenti nella comunità archeologica, " Dice Leslie. "È stato un dono straordinario avere il loro sostegno".

Nell'estate 2018-19, Timothy ha lavorato con il Dr. Schwefel e Luke Taylor per produrre sei lampade portatili che Leslie avrebbe potuto portare come prototipi in una grotta in Australia dove stava lavorando a marzo.

"Lavorando alla mia 'lista dei desideri' per il colore, intensità, e sfarfallio, il loro team ha fatto un ottimo lavoro e una settimana prima della mia partenza, una valigia è arrivata per me a Glenorchy con 6 bellissime lampade. Il vetro per loro era stato soffiato a mano dal soffiatore di vetro del dipartimento di chimica, i corpi di ogni lampada imitavano pietre provenienti da diverse parti del mondo e il meccanismo erano tre luci a LED colorate con la linea del sodio che avevano scoperto nella loro analisi dello spettro luminoso. Luke e Timothy avevano fatto una serie di esperimenti con il vento e la lunghezza dello stoppino per produrre una serie di potenziali schemi di sfarfallio in modo che le lampade alla fine avessero 13 diverse intensità e schemi di sfarfallio che potevo cambiare con il semplice tocco di un pulsante. Magia!"

Ci fu un silenzio quasi udibile quando il team di scienziati, archeologi e proprietari terrieri indigeni tradizionali sono entrati nella grotta in Australia che Leslie aveva illuminato usando le nuove lampade.

"È stata un'esperienza molto commovente vedere la grotta nella luce tremolante e calda delle 'paleo-lampade, "dice Leslie.

Questo è solo l'inizio della collaborazione. Avendo scoperto antichi bastoni da fuoco nella grotta australiana, Leslie lavorerà con Harald e il team insieme alla comunità aborigena locale per sviluppare una nuova lampada per imitare la sua luce.

Anche se il progetto era tangente all'attenzione principale di Harald sull'informatica quantistica e sulla fotonica, ha fornito un'eccellente opportunità per contribuire a un nuovo campo. Ha inoltre offerto agli studenti una preziosa esperienza nello sviluppo di un prodotto e nell'immissione sul mercato entro una scadenza.

Secondo Leslie la comunità archeologica è stata colpita e ispirata dal progetto. ha presentato la storia a una conferenza specializzata sull'arte rupestre.

"Ho presentato la storia di recente a una conferenza sull'arte rupestre, " Dice. "Alcuni archeologi mi hanno detto che ha ripristinato la loro fede nell'archeologia. C'è un vero rispetto e interesse per la prospettiva di un altro campo come la fisica".

La prossima primavera Leslie tornerà in Europa per continuare le sue ricerche sulle grotte. Porterà con sé una scatola delle nuove lampade in regalo dal Dodd-Walls Centre.

"Non vedo l'ora di vedere cosa potremmo essere in grado di vedere per la prima volta nelle ombre e nelle luci tremolanti delle nostre lampade, "dice Leslie.