使用罗马锭研究暗物质和中微子(2013)

这些从古代沉船中找到的铅砖的特性是粒子物理实验的理想选择。来自美国明尼苏达州CDMS暗物质探测项目和意大利格兰萨索实验室CUORE中微子天文台的科学家已经开始使用它们，但考古学家对背后的文化遗产破坏和交易提出了警告。“科学”(Science)杂志表达了这一困境，这是由两名西班牙研究人员在英国制定的。两千年前，一艘载有从卡塔赫纳山脉提炼出的铅锭的罗马船只从撒丁岛海岸越过水域沉没。自2011年以来，100多块这样的钢锭已经被用来建造意大利格兰萨索国家实验室(Gran Sasso National Laboratory)的罕见事件低温地下天文台(CUORE)，这是一种先进的中微子探测器-几乎没有重量的亚原子粒子。

18世纪，另一艘满载铅锭的船只在法国海岸失事。一家寻宝者公司找回了这些材料，尽管与法国当局存在问题，但还是设法将其出售给了低温暗物质搜索(CDMS)团队。这个探测器位于美国明尼苏达州的一个矿场，它寻找神秘的暗物质的迹象，据信暗物质构成了宇宙的四分之一。

这两个例子为两位考古学家之间的讨论提供了参考，考古学家们担心水下的破坏，并很高兴找到了一种独特的材料来研究中微子和。

正如埃琳娜·佩雷斯-阿尔瓦罗(Elena Perez-Alvaro)在伯明翰大学(University Of Birmingham)向SINC解释的那样：罗马铅对于进行这些实验是必不可少的，因为它提供了纯度和如此低的放射性水平-尤其是在水下呆的时间越长-这是目前生产这种金属的方法无法达到的。

剑桥大学的物理学家费尔南多·冈萨雷斯·扎尔巴(Fernando González Zalba)补充说，今天提取的铅天然地被同位素Pb-210污染，这使得它无法被用作粒子探测器的屏蔽。

这两位研究人员在本月的“科学”(Science)杂志上发表了一项研究，并在“罗塞塔”(Rosetta)杂志上发表了评论，该研究提出了一个两难境地：我们是否应该牺牲一部分文化遗产，以获得对宇宙和人类起源的更多了解？我们是否应该放弃过去的一部分，去发现更多关于我们未来的事情？

水下考古学家认为对遗产的破坏是对我们过去和历史的一种损失，而物理学家则支持基础研究，以寻找我们还没有得到的答案，佩雷斯-阿尔瓦罗评论说，尽管这导致了一些情况，例如，像奥德赛公司这样的私营公司从沉船上找回了铅。正是这家公司不得不将护卫舰Nuestra señora de las Mercedes的宝藏归还给西班牙。

水下考古学家和物理学家正在鼓励双方集体之间的对话，并制定监管这类活动的立法，而不是仅限于考古学家，包括科学家。科学家们强调，恢复这两个领域的知识，不仅仅是出于商业原因。

现在还没有定论。例如，在CuORE探测器的情况下，原则上使用保存最不完好的罗马锭的铅，尽管它们的铭文被切割和保存。一些考古学家还建议，还有其他有价值的金属，如锚杆、环或钓具，我们应该评估是否应该为科学牺牲。问题是，它们受到教科文组织2001年“保护水下文化遗产公约”(如果它们在水下超过10年)和2003年“保护非物质文化遗产公约”的保护。

关于罗马人习惯使用这些钢锭，佩雷斯·阿尔瓦罗指出，有很多理论，但它们通常被用作管道、水箱或屋顶的防水材料，也用于制造武器和弹药。

一个特例是从挖掘地中海的最大罗马船只Bou Ferrer号沉没的大型铅砖，这艘船沉没在离拉维拉·乔伊奥萨(Alicante)港非常近的地方。一系列版画(IMP。杰尔。Avg)使专家们能够确定它们的主人是罗马皇帝本人，可能是卡里古拉、克劳迪斯或尼禄。更多信息：Perez-Alvaro，E.(与González-Zalba，F.)"；利用水下文化遗产进行粒子物理实验：困境"；罗塞塔13.5：40-46,2013。参考文献刊登在“科学新闻”第342期，2013年11月1日。