في المستقبل، سنكون قادرين على ارتداء نظارات ثلاثية الأبعاد، والقيام بجولة في موقع قديم، والشعور بما كان يبدو عليه أثناء عظمته. تمكن الدكتور فيليب سبيرستين، الباحث الأمريكي الذي قضى السنوات القليلة الماضية في التنقيب في إسرائيل واليونان، من فك رموز ثلاثية الأبعاد لشكل المباني التي لم يبق منها سوى بقايا، وفي طريقه لتصحيح المخططات التي رسمها الباحثون منذ 100 عام مضت. .
تقنية ثلاثية الأبعاد جديدة قد تُحدث ثورة في إدارة الحفريات الأثرية وتحليل نتائجها - حوار مع عالم الآثار الدكتور فيليب سبيرشتاين من الولايات المتحدة الأمريكية والذي تستضيفه جامعة تل أبيب
تخيل جولة في موقع قديم مشهور، مسعدة في إسرائيل، على سبيل المثال، أو أولمبيا في اليونان. لا بد أن الكثير منكم يفكر الآن في الشمس المنهكة التي تضرب رأسكم وبعض الجدران الحجرية والأعمدة المتساقطة التي يصعب فهم معناها. هنا وهناك يقف مبنى نصف مرمم، وهو ما قد يخفف من الحمل الحراري ولكنه لا يزال يحتاج إلى خيال متطور لتخيل كيف كان يبدو قصر هيرودس أو المعبد الذي استضاف النار الأولمبية القديمة. الآن، تخيل نفس الجولة مع نظارات ثلاثية الأبعاد شبه شفافة على عينيك تمكنك من عرض الواقع المعزز. لا يزال بإمكانك رؤية البقايا القديمة، لكن النظارات تظهر لك طبقة أخرى حيث يمكنك أن ترى بالضبط كيف كانت تبدو المباني والشوارع في الماضي البعيد. وفي المواقع الأكثر تعقيدًا، كما هو الحال في القدس القديمة، يمكنك الانتقال من فترة الهيكل الثاني إلى الفترة الهلنستية، ومن هناك إلى الأيام الصليبية، بضغطة زر واحدة. ولا شك أن مثل هذه الجولة ستجعل من الزيارة تجربة لا تنسى - وفي الواقع، سيكون من الممكن إجراء الأجزاء الافتراضية من الجولة حتى من المنزل.
قد يبدو هذا السيناريو المستقبلي إلى حد ما خياليًا، لكن عالم الآثار الدكتور فيليب سبيرشتاين يستخدم التكنولوجيا التي من شأنها أن تسمح بمثل هذه الجولة، وهو يفعل ذلك لأغراض بحثية جادة. يقيم سبيرشتاين في جامعة تل أبيب، ضمن المجموعة البحثية للدكتور أليكس بانتيلكين، كباحث ما بعد الدكتوراه في إطار برنامج فولبرايت. أخبرني في لقائنا عن حملة التنقيب التي شارك فيها في إسرائيل: أشدود يام، وعن مساهمة التكنولوجيا التي يروج لها.
في صيف عام 2013، تم إجراء الموسم الأول من الحفريات في موقع أشدود يام، الواقع في الجزء الجنوبي من مدينة أشدود اليوم. خلال الحفريات التي أجريت بقيادة الدكتور ألكسندر بانتيلكين، نيابة عن معهد الآثار بجامعة تل أبيب وبالتعاون مع مؤسسات من إسرائيل والخارج، تم الكشف عن بقايا نظام التحصينات من القرن الثامن قبل الميلاد، والتي تحيط بالباقي مثل مرسى. وهو عبارة عن جدار ضخم من الطوب اللبن (سمكه حوالي 8 أمتار) وهو نواة نظام زلق (مثل السدود الترابية) داخليًا وخارجيًا. يعود نظام التحصينات إلى الفترة التي كان الآشوريون يحكمون فيها الجزء الجنوبي من حوض البحر الأبيض المتوسط الشرقي، وهو حكم أعقبه صراعات على السلطة وحروب. ورد ذكر أشدود الفلسطينية في النقوش الآشورية التي ذكرت فيها حلقات التمرد والمقاومة للحكم الآشوري في أواخر القرن الثامن قبل الميلاد. ثم رفضت مملكة يهوذا، تحت حكم الملك حزقيا، نداءات أشدود للانضمام إلى التمرد. ردًا على التمرد، تمت معاقبة الفلسطينيين أشدود بشدة وتدميرهم من قبل الملك الآشوري. ونتيجة لذلك، انتقل مركز الثقل من أشدود نفسها إلى أشدود يام. في رأي الدكتور بانتيلكين، يجب الافتراض أن بقايا التحصينات التي تم الكشف عنها للتو مرتبطة بطريقة ما بهذه الأحداث.
كشفت الحفريات في المجمع أيضًا عن بقايا مباني رائعة من العصر الهلنستي (من نهاية القرن الرابع إلى القرن الثاني قبل الميلاد)، مما أدى إلى اكتشاف رائع. سبيرشتاين، من جامعة نبراسكا لينكولن في الولايات المتحدة الأمريكية، هو خبير في الهندسة المعمارية اليونانية القديمة. الموقع في أشدود يام يثير اهتمامه والمجموعة البحثية في جامعة تل أبيب، لأنه قد يوفر معلومات عن طبيعة الحكم الآشوري في إسرائيل وعن الروابط بين اليونان وبلاد الشام. ومن المقرر أن يتم موسم التنقيب الثاني في صيف عام 4 لتوسيع منطقة البحث.
إعادة الإعمار ثلاثية الأبعاد في هذا المجال
أداة البحث التي يستخدمها سبيرشتاين لتحقيق النتائج هي برنامج بدأ استخدامه في علم الآثار في السنوات الثلاث الماضية فقط، وبشكل أكثر تحديدًا في التصوير المساحي - وهي تقنية تسمح برسم خرائط ثلاثية الأبعاد للموقع من خلال الصور الفوتوغرافية.
في القرن التاسع عشر، في الأيام الأولى لعلم الآثار، وقبل البدء في استخدام أساليب البحث الحديثة، كان الحفارون يأتون إلى الموقع ويبدأون في البحث عن الاكتشافات. يوضح سبيرشتاين: "عليك أن تتذكر أن علم الآثار لا يكشف فقط، بل يدمر أيضًا". على سبيل المثال، أحضر موقع أولمبيا إلى اليونان، حيث مكث لمدة عام. "قام الباحثون من القرن التاسع عشر بتدمير معظم بقايا مدينة بيزنطية هلنستية (من القرن السادس الميلادي) كانت مبنية فوق بقايا المعابد الكلاسيكية والرومانية من أجل الوصول إلى الآثار التي تهمهم". وحتى اليوم، يضطر الباحثون إلى تدمير الاكتشافات عندما يقومون بالحفر بشكل أعمق، لكن قواعد التنقيب قد تغيرت - يجب تسجيل كل اكتشاف بدقة كبيرة. حتى الآن، كان عليهم إيقاف أعمال التنقيب، وأخذ قياسات دقيقة، يدويًا، أو إذا سمحت الميزانية، باستخدام معدات قياس متطورة، مثل جهاز تحديد المدى بالليزر، وتصوير النتائج، طبقة بعد طبقة.
وفي الوقت نفسه، تم تطوير تقنية تسمح بالحصول على معلومات ثلاثية الأبعاد عن طريق مقارنة الصور. في الأصل، في الخمسينيات من القرن الماضي، تم استخدام هذه الطريقة لرسم الخرائط الطبوغرافية باستخدام الصور الجوية. سيجد محللو الصور نقاطًا متطابقة في الصور التي تغطي نفس المنطقة من زاوية مختلفة قليلاً، ويقومون بتحليل الترتيب ثلاثي الأبعاد للأشياء في الصورة. وقد تم تطوير أول نسخة رقمية محوسبة من هذه الطريقة في أوائل الثمانينات للتطبيقات الصناعية. توسع استخدام هذه التقنية مع التحسينات البرمجية في التسعينيات، لكنها لا تزال تتطلب ساعات طويلة من العمل. ومع ذلك، في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أصبحت البرامج أكثر قبولًا، ومنذ حوالي 50 سنوات بدأ دمجها مع برامج الرؤية ثلاثية الأبعاد للكمبيوتر والصور الملتقطة من الكاميرات الرقمية البسيطة.
في الوقت الحاضر، يمكنك العثور على برامج المسح التصويري المجانية على شبكة الإنترنت، ولكن البرامج الاحترافية ذات الإمكانات الأعلى تكلف عدة مئات إلى عدة آلاف من الدولارات. يقوم البرنامج تلقائيًا بالعثور على ملايين نقاط التشابه بين الصور، ويمكنك استخدام أي كاميرا، حتى من الهاتف المحمول. وبهذه الطريقة، من الممكن التقاط حوالي 10 صور أثناء التنقيب وأكثر في نفس اليوم للحصول على إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للموقع. يوفر البرنامج ما بين 80% إلى 90% من الوقت والمال الذي تتطلبه الطرق الأخرى.
يقول سبيرشتاين: "ستحدث هذه الطريقة ثورة في إدارة الحفريات الأثرية". سيتمكن مدير التنقيب من الحصول على نموذج ثلاثي الأبعاد للموقع كل يوم وتحديد اتجاهات التنقيب في اليوم التالي. كما يتم حفظ جميع البيانات، بحيث يتم توثيق التنقيب بمستوى عالٍ من التفاصيل ويتيح أيضًا استكشاف الموقع بعد الانتهاء من العمل الميداني. في المستقبل القريب، عندما يعود إلى الولايات المتحدة، يفكر سبيرشتاين في دمج الطابعات ثلاثية الأبعاد في الطريقة لأغراض التدريس.
الشعلة الأولمبية
بالإضافة إلى إعادة بناء الموقع في أشدود يام، أراني سبيرشتاين بعض الصور من المعبد في أولمبيا حيث أشعلت الشعلة الأولمبية في العصور القديمة. يستخدم Spierstein برنامجًا ثلاثي الأبعاد لإعادة بناء الهيكل. ومن الناحية العملية، مكث في أولمبيا لمدة أسبوعين فقط، منذ حوالي عام، ومنذ ذلك الحين يقوم بإعادة البناء على جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص به. "بالإضافة إلى بناء نموذج ثلاثي الأبعاد للنتائج، من الممكن أيضًا محاكاة الحجارة التي سقطت وتناثرت ومحاولة دمجها مع البقايا التي لا تزال قائمة على الثلم، في نوع من اللغز ثلاثي الأبعاد، وتمكين إعادة البناء للهيكل "، يقول سبيرشتاين. يسمح البرنامج أيضًا بإجراء قياسات دقيقة جدًا تكشف عن الأخطاء في عمليات إعادة البناء السابقة. إذا لم تتم إعادة الإعمار بشكل جيد، فهي مدمرة، وبالتالي فقد تم تحويل إعادة الإعمار الأثري في السنوات الأخيرة إلى علم قائم بذاته.
سيحتاج الموقع الإلكتروني في أشدود يام أيضًا إلى إعادة بناء افتراضية. سيتم تدمير جدار الطوب المكشوف إذا لم يتم حمايته بهيكل كبير ومكلف، وبالتالي، في نهاية الحفريات، يتم تغطية الموقع بالتراب مرة أخرى. الطريقة الوحيدة لمواصلة استعادتها هي استخدام الكمبيوتر.
وماذا بعد؟ ويعتقد سبيرشتاين أنه في غضون خمس سنوات، سيتم جعل هذه الطريقة موحدة في جميع المواقع. ويقول إن سلطة الآثار أبدت اهتمامها ويجري تنفيذ مشروع مماثل في عكا أيضًا. تخطط جامعة نبراسكا لإنشاء أرشيف محوسب قريبًا يحتوي على معلومات من مواقع حول العالم وسيكون متاحًا على الإنترنت.
وعندما يخبرني سبيرشتاين أن برامج مماثلة تستخدم أيضًا في صناعة السينما، فإننا نبحر على أجنحة الخيال ونرى أنفسنا نزور مسعدة أثناء الحصار الروماني أو في فناء الهيكل في القدس. والآن، وباستخدام برنامج بسيط ورخيص نسبيًا، ندعو هيئة الآثار رواد الأعمال إلى تحويل خيالنا إلى واقع.
يقيم عالم الآثار الدكتور فيليب سبيرشتاين في إسرائيل كجزء من برنامج فولبرايت الأمريكي لتبادل المحاضرين والطلاب. فولبرايت هو أول برنامج حكومي يتم إطلاقه لتعزيز العلاقات العلمية بين إسرائيل والولايات المتحدة. تتم إدارة مشاركة إسرائيل في هذا البرنامج من قبل مؤسسة التعليم الأمريكية الإسرائيلية (www.fulbright.org.il). أجريت المقابلة بمساعدة هيلا عوفاديا أكرمان.
عن المؤلف
الدكتور إيتان كرين هو كيميائي يدير برنامج الثقافة والعلوم في حمادة، مركز التعليم العلمي في تل أبيب. يعمل كرئيس تحرير مشارك لمجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل.
