Τέχνη και επιστήμη από την Πομπηία ως τον Ρέμπραντ Inspire article

Η εφαρμογή της επιστήμης υψηλής τεχνολογίας στη μελέτη της αρχαίας τέχνης και των διάσημων έργων ζωγραφικής…

Μερικές φορές θεωρούμε την τέχνη και την επιστήμη ως δύο εντελώς διαφορετικούς τομείς εγχειρήματος. Ωστόσο, ένα άτομο που η καριέρα του αμφισβητεί αυτή την άποψη είναι η Δρ. Marine Cotte, επιστήμονας του Ευρωπαϊκού Συγκροτήματος Ακτινοβολίας Σύγχροτρον (ESRF) ^w1 στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας. Η Marine πάντα γοητευόταν όχι μόνο από την επιστήμη αλλά και από την πολιτιστική κληρονομιά, και αυτό επηρέασε την καριέρα της από την αρχή. Μετά τις σπουδές στη χημεία στο διάσημο πανεπιστήμιο Ecole Normale Supérieure της Λυών, για τη διδακτορική της έρευνα δεν μετακόμισε σε πανεπιστήμιο, αλλά στο Μουσείο του Λούβρου στο Παρίσι. Το 2001, άρχισε την έρευνα της στο Κέντρο Έρευνας και Αποκατάστασης των Γαλλικών Μουσείων, που βρίσκεται στο υπόγειο του Λούβρου.

Αρχαία υλικά

Στο πλαίσιο της διατριβής της, η Marine χρησιμοποίησε προηγμένες επιστημονικές τεχνικές για τη μελέτη μικροσκοπικών θραυσμάτων αρχαίων υλικών σε ορισμένες συλλογές του Λούβρου. “Παραδόξως, πολλά από τα αντίκες κεραμικά δοχεία καλλυντικών που αποθηκεύονται και εκτίθενται στο Μουσείο του Λούβρου είναι κατασκευασμένα από ενώσεις μολύβδου”, λέει. Ενώ σήμερα οι άνθρωποι δεν θα ήθελαν να βρουν μόλυβδο στο μακιγιάζ τους, σε παλαιότερες περιόδους ήταν συνηθισμένη πρακτική η χρήση συστατικών με βάση το μόλυβδο για την παρασκευή καλλυντικών – και επίσης σε φαρμακευτικά προϊόντα. Για παράδειγμα, το μαύρο μακιγιάζ για τα μάτια που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι Αιγύπτιοι ήταν γενικά φτιαγμένο από γαλένιο (ένα ορυκτό θειούχου μολύβδου). Και μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, οι πάστες που χρησιμοποιούνταν για τη θεραπεία εγκαυμάτων ή τραυμάτων γινόταν με ανάμιξη λίπους ή ελαίου με μια ένωση μολύβδου και διάφορα πρόσθετα συστατικά.

Μία τεχνική που έφερε η Marine στην έρευνά της στο Λούβρο αφορούσε έναν νέο τύπο μικροσκοπίας ακτίνων-Χ, που γινόταν με τη χρήση υψηλής ισχύος δέσμης που παράγεται από ένα σύγχροτρον – μια πολύ στενή, έντονη δέσμη φωτός που κυμαίνεται από τα υπέρυθρα έως τα μήκη κύματος των ακτίνων-Χ, και που παράγεται σε μια ειδική ερευνητική εγκατάσταση. Η χρήση μικροσκοπίων σύγχροτρον για τη μελέτη αρχαίων υλικών ήταν μια σπάνια προσέγγιση εκείνη την εποχή, αλλά μια προσέγγιση που η Marine συνέχισε να χρησιμοποιεί με μεγάλη επιτυχία. Συνέχισε να μελετάει τις αρχαίες τέχνες για τη μεταδιδακτορική της έρευνα, μετακομίζοντας στο ESRF το 2004. Ενώ είχε σαν βάση της το ESRF από τότε, η έρευνά της υπήρξε πραγματικά διεθνής.

Σε ένα από τα πρώτα ερευνητικά της προγράμματα στο ESRF, η Marine ένωσε τις δυνάμεις της με ερευνητές από το Παρίσι και την Πίζα της Ιταλίας για να μελετήσει την αποδόμηση των τοιχογραφιών σε ένα σπίτι κοντά στην αρχαία πόλη της Πομπηίας, που είχε θαφτεί όταν ξέσπασε το ηφαίστειο Βεζούβιος το 79 μ.Χ. Οι επιστήμονες αναρωτιούνταν εδώ και πολλά χρόνια γιατί οι κόκκινες ζωγραφιές στους τοίχους της Πομπηίας, που φιλοτεχνήθηκαν με τη χρήση της φυσικής χρωστικής κιννάβαρη, έγιναν μαύρες. Αυτή η αλλαγή χρώματος ήταν γνωστή ακόμη και στους αρχαίους· επιχείρησαν να αποτρέψουν το πρόβλημα εφαρμόζοντας ένα προστατευτικό βερνίκι με βάση μια ουσία που ονομάζεται ‘punic wax’ (‘καρχηδονιακό κερί’).

Μέχρι την έρευνα της Marine, η πιο ευρέως αποδεκτή εξήγηση ήταν ότι, όταν εκτίθεται στο φως, το κιννάβαρι υφίσταται μια αλλαγή στην κρυσταλλική δομή μετατρεπόμενο σε μετακιννάβαρι, το οποίο είναι μαύρο. Ωστόσο, τα πειράματα – που διεξήχθησαν με μικροσκοπία με δέσμη ακτίνων-Χ στο ESRF – έδειξαν ότι αυτή η δομική αλλαγή δεν συνέβη· αντ’ αυτού, η ομάδα διαπίστωσε ότι δύο χημικές αντιδράσεις (η μία αφορά το χλώριο) ήταν η αιτία του μαυρίσματος (Cotte et al., 2006). Κατά ειρωνικό τρόπο, το βερνίκι καρχηδονιακού κεριού μπορεί να έχει επιταχύνει αυτή την αλλαγή. “Το χλώριο πιθανότατα προέρχεται από τη γειτονική Μεσόγειο Θάλασσα και ίσως και να είχε εφαρμοστεί από τους ζωγράφους, αφού το καρχηδονιακό κερί παρασκευαζόταν χρησιμοποιώντας θαλάσσιο νερό”, εξηγεί η Marine.

Έρευνες καλών τεχνών

Η αναζήτηση για το τι αλλοιώνει τα παλιά και πολύτιμα έργα ζωγραφικής ήταν πάντα στην κορυφή των στόχων της Marine στην έρευνά της. Ένα τέτοιο ερώτημα είναι θεμελιώδες εάν θέλουμε να διατηρήσουμε την καλλιτεχνική κληρονομιά μας στην καλύτερη κατάσταση για τις μελλοντικές γενιές, διότι η κατανόηση της χημείας που εμπλέκεται μπορεί να βοηθήσει τους συντηρητές να ελαχιστοποιήσουν την αλλοίωση. Το 2010, η Marine συμμετείχε σε συνεργασία με ερευνητές του Πανεπιστημίου της Αμβέρσας, του Πανεπιστημίου της Περούτζια και του Μουσείου Βαν Γκογκ στο Άμστερνταμ για να μελετήσει πώς είχε αλλάξει η κίτρινη χρωστική ουσία χρωμίου στους πίνακες του Βαν Γκογκ, ειδικά στη σειρά Ηλιοτρόπια (Sunflowers)^w2 (Dik et al., 2008).

Η Ολλανδική σχέση δεν σταμάτησε εκεί. Το 2018, η Marine άρχισε να εργάζεται πάνω στους πίνακες ζωγραφικής του “παλαιού μάστορα” ζωγράφου Ρέμπραντ, ο οποίος ήταν η επιτομή της Ολλανδικής Χρυσής Εποχής της ζωγραφικής. Ο Ρέμπραντ έφερε την επανάσταση στη ζωγραφική με μια τεχνική με το όνομα ιμπάστο (impasto), όπου πηχτή στρώση βαφής κάνει μέρη ενός πίνακα να προεξέχουν από την επιφάνεια, δημιουργώντας ένα τρισδιάστατο αποτέλεσμα και αυξάνοντας τις ιδιότητες αντανάκλασης και υφής του πίνακα. Ο Ρέμπραντ πέτυχε το ιμπάστο αποτέλεσμα χρησιμοποιώντας υλικά παραδοσιακά διαθέσιμα στην Ολλανδική αγορά χρωμάτων του 17ου αιώνα – συγκεκριμένα, τη λευκή χρωστική μολύβδου (μίγμα υδροκερουσίτη Pb₃(CO₃)₂·(OH)₂, και κερουσίτη, PbCO₃) και οργανικά μέσα (κυρίως λινέλαιο). Ωστόσο, η ακριβής συνταγή του ιμπάστο του ήταν άγνωστη.

Η Marine βοήθησε τον Victor Gonzalez, έναν ερευνητή του Rijksmuseum και του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Delft, να αναλύσει μικροσκοπικά κομμάτια από τρία αριστουργήματα του Ρέμπραντ: Πορτραίτο του Marten Soolmans, Bathsheba και Susanna. Με τη χρήση των γραμμών δέσμης του ESRF, διερεύνησαν τη δομή και τη σύνθεση του ιμπάστο υλικού στην κλίμακα των μικρών (10^-6 μέτρα). Το αποτέλεσμα ήταν η ανακάλυψη ότι τα στρώματα ιμπάστο περιείχαν plumbonacrite (μολυβδονακρίτη), Pb₅(CO₃)₃O(OH)₂ –μια ένωση μολύβδου που είναι εξαιρετικά σπάνια σε ιστορικά χρώματα, παρέχοντας έτσι μια χαρακτηριστική χημική “υπογραφή” του υλικού που χρησιμοποιούσε ο Ρέμπραντ (Gonzalez et al., 2019).

“Αυτή ήταν μια πραγματική έκπληξη γιατί, πριν ξεκινήσουμε τα πειράματα, δεν είχαμε καμία απολύτως ιδέα ότι η τεχνική μας θα ανίχνευε κάποια συγκεκριμένη υπογραφή στο ιμπάστο”, λέει η Marine.

Βραβευμένη έρευνα

Πέρα από αυτά τα σημαντικά αποτελέσματα για τον κόσμο της τέχνης, η εκτενής διεθνής έρευνα της Marine έφερε επιπλέον δώρα: τον Νοέμβριο του 2018 βραβεύτηκε με το βραβείο Descartes-Huygens, ένα βραβείο που καθιερώθηκε το 1995 από τις κυβερνήσεις της Γαλλίας και Ολλανδίας για την ενίσχυση της Γαλλο-Ολλανδικής επιστημονικής συνεργασίας. Το βραβείο απονέμεται κάθε χρόνο σε δύο ερευνητές – σε έναν στη Γαλλία και σε άλλον στην Ολλανδία – για το εξαιρετικό τους έργο και τη συμβολή τους στη διμερή σχέση των δύο χωρών.

Αυτό το βραβείο επιτρέπει τώρα στη Marine να ταξιδεύει τακτικά στην Ολλανδία – σε μια εξαιρετική χρονική στιγμή, λόγω της τρέχουσας προσωρινής διακοπής λειτουργίας του ESRF για αναβάθμιση. “Το 2019 είναι το τέλειο έτος για να οργανώσουμε διαμονή στην Ολλανδία και να ενισχύσουμε τις συνεργασίες μας εκεί”, λέει η Marine. Εκτός από τη συνεχιζόμενη έρευνα της σχετικά με τις τεχνικές ζωγραφικής, θα συμμετάσχει στο σχεδιασμό και την κατασκευή ενός μικρού, φορητού σύγχροτρον ‘τραπεζιού’ που κατασκευάζεται τώρα για χρήση στην Ολλανδία.

Η Marine έχει επίσης σκοπό της ζωής της να πείσει τα μέλη του χώρου της τέχνης για το τι μπορεί να κάνει η επιστήμη του σύγχροτρον για αυτούς. “Με τους συνεργάτες μου από το Άμστερνταμ και το Ντελφτ, ελπίζουμε να ευαισθητοποιήσουμε τους παράγοντες της Ολλανδικής πολιτιστικής κληρονομιάς – ακαδημαϊκούς, επιστήμονες μουσείων, επιμελητές, συντηρητές, ιστορικούς τέχνης – για τα πλεονεκτήματα των τεχνικών ακτινοβολίας σύγχροτρον στην μελέτη έργων τέχνης”, λέει. Εκτός από την συνέχιση της έρευνας για τον Ρέμπραντ και τον μολυβδονακρίτη, η Marine και οι συνεργάτες της ελπίζουν να αποκαλύψουν τα μυστικά υλικών και άλλων μεγάλων ζωγράφων – συμπεριλαμβανομένου και του αινιγματικού Λεονάρντο Ντα Βίντσι – στη μελλοντική τους έρευνα.

References

• Cotte M et al. (2006) Blackening of Pompeian cinnabar paintings: X-ray micro-spectroscopy analysis. Analytical Chemistry 78: 7484-7492. doi: 10.1021/ac0612224
• Dik J et al. (2008) Visualization of a lost painting by Vincent van Gogh using synchrotron radiation based X-ray fluorescence elemental mapping. Analytical Chemistry 80: 6436-6442. doi: 10.1021/ac800965g
• Gonzalez V et al. (2019) Unraveling the composition of Rembrandt’s impasto through the identification of unusual plumbonacrite by multimodal X‐ray diffraction analysis. Angewandte Chemie International Edition 58: 5619-5622. doi: 10.1002/anie.201813105

Web References

• w1 – Το ESRF, που βρίσκεται στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας, χειρίζεται την ισχυρότερη πηγή ακτινοβολίας σύγχροτρον στην Ευρώπη.
• w2 – Μάθετε πώς οι τεχνικές ακτίνων-Χ του ESRF εξηγούν το μαύρισμα στο σκούρο κίτρινο χρώμα στους πίνακες του van Gogh. Δείτε:
  • Brown A (2011) Η όλο και σκοτεινότερη κληρονομιά του Van Gogh. Science in School 19.

Resources

• Μάθετε περισσότερα σχετικά με τη μελέτη που αποκάλυψε το μυστικό του ιμπάστο του Ρέμπραντ σε αυτό το άρθρο στην ιστοσελίδα Phys.org.
• Διαβάστε ένα δελτίο τύπου που ανακοινώνει την Marine Cotte ως αποδέκτη του βραβείου Descartes-Huygens του 2018 στην ιστοσελίδα Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen.

Institutions

Author(s)

Ο Montserrat Capellas Espuny είναι ανώτερος επιστημονικός υπεύθυνος επικοινωνίας στην Ευρωπαϊκή Εγκατάσταση Ακτινοβολίας Σύγχροτρον (ESRF) στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας.

License

CC-BY

Download

Download this article as a PDF