دراسة أولية تقَيّم التحديات في استخدام جهاز XRF المحمول لدراسات منشأ التماثيل البرونزية

تتبع الأعمال الفنية دون ترك خدش

عندما يتغير مالك تمثال برونزي — أو يظهر فجأة في السوق — يحتاج القيمين على المتاحف والمقتنين إلى معرفة: هل هو نسخة أصلية مصبوبة في حياة الفنان، أم نسخة لاحقة غير مصرح بها؟ يمكن للطرق المخبرية التقليدية أن تجيب عن هذا السؤال، لكنها غالبًا ما تتطلب إزالة عينة صغيرة من المعدن، وهو ما يكاد لا يكون مقبولًا بالنسبة للأعمال الفنية الثمينة. تستكشف هذه الدراسة ما إذا كان الماسح اليدوي البسيط، الشائع بالفعل في صناعة التعدين، قادرًا على قراءة طبقات المعدن والسطح في التماثيل البرونزية بما يكفي للمساعدة في تحديد مكان صبها، من دون إتلافها.

نحات، وورش صبه، ومشكلة النسخ

تركز الأبحاث على أنتون فان وووف، نحات بارز في أوائل القرن العشرين وتعتبر أعماله مركزية في التاريخ الثقافي لجنوب أفريقيا. لأن مرسمه والعديد من تماثيله تُركت لجامعة بريتوريا، فإن تاريخ ملكية المجموعة موثق بشكل استثنائي. كما أن فان وووف اعتمد على عدد محدود من ورش الصب في إيطاليا وبريطانيا، مما يجعله حالة اختبار مثالية: إذا أمكن كشف اختلافات وصفة المعدن ومعالجة السطح بين الورش بشكل موثوق، فقد تشكل هذه اختلافات «بصمة مادية» تربط كل تمثال بالورشة التي صنعته. وهذا بدوره قد يساعد في التمييز بين القوالب الأصلية والتقليدات اللاحقة.

استخدام ماسح محمول على أسطح معقدة

استخدم الفريق مطياف الانبعاث بالأشعة السينية المحمول (XRF)، وهو جهاز يطلق أشعة سينية في المعدن ويقيس طاقات الأشعة السينية الفلورية العائدة. تكشف هذه الطاقات عن العناصر الموجودة والنسب التقريبية لها. وعلى خلاف التقنيات المخبرية الأكثر دقة، لا يتطلب XRF قطعًا أو حفرًا — ميزة هائلة للأعمال الفنية. لكن التماثيل ليست عينات مثالية: قواعدها غير مستوية، يصعب الوصول إليها، غالبًا ما تكون متسخة أو مغطاة ببقايا الصب، وأحيانًا مُرقَّعة بمسامير أو ملحومة. أظهرت القياسات المتكررة على نقاط متشابهة اسميًا أن هذه التعقيدات العملية تخلق تباينات ملحوظة في القراءات، خصوصًا للعناصر الموجودة بكميات ضئيلة.

ما يكمن تحت الجلد الملون للبرونز

غالبًا ما تُنهى التماثيل البرونزية بطبقة باتينا — طبقة سطحية متعمّدة تمنحها لونها وطابعها. تقليديًا، استخدمت ورش الصب خلائط تعتمد على مركبات الكبريت وأملاح الحديد، وأحيانًا وصفات مرتجلة. في البداية حاول الباحثون قياس المعدن العاري فقط في قواعد التماثيل، لكنهم وجدوا أن صعوبات الوصول والشمائل المخفية حدّت مما يمكنهم من تمييز ورشة عن أخرى. بالمقابل، كانت الأسطح العلوية المطلية بالباتينا أكثر سلاسة واتساقًا. كانت الأشعة السينية قادرة بسهولة على المرور عبر الباتينا الرقيقة وأخذ عينة من كل من طبقة السطح والسبائك الأساسية معًا. وبما أن كل ورشة كانت تميل إلى استخدام تركيبة خاصة من مكونات المعدن ومواد الباتينا، تبين أن الإشارة المركبة هذه تشكّل بصمة مفيدة.

تظهر بصمات مادية مميزة

أظهرت تحليلات لتسعة تماثيل من ثلاث ورش أن اختلافات متسقة كانت مرئية رغم ضوضاء القياس. على سبيل المثال، احتوت برونزيات إحدى الورش البريطانية على نسبة أعلى من التيتانيوم، بينما أظهرت ورش إيطالية معينة وجود كروم أو مستويات رصاص أعلى، مما يعكس وصفات معدنية مختلفة. كما كانت اختلافات في معالجات السطح واضحة أيضًا: احتوت بعض الباتينات بوضوح على مركبات الكبريت والبوتاسيوم، وفي أعمال ورشة واحدة أشارت وجود الكلور إلى باتينا مصنوعة بكلوريد الحديديك. عندما قورنت الأطياف من مواقع متشابهة على السطح العلوي وتحتية لنفس التمثال، أكدت الطريقة التي تمتص بها الباتينا جزئيًا قمم الأشعة السينية أن الجهاز كان بالفعل يحسس المعادن من أعماق مختلفة. معًا، تشكل هذه الصفات أنماطًا قابلة للتكرار يمكنها فصل إنتاج ورشة عن أخرى.

من دراسة توضيحية إلى أداة عملية

يخلص المؤلفون إلى أن XRF المحمول، عند استخدامه بعناية، يمكن أن يوفر بصمات مادية ذات مغزى للتماثيل البرونزية دون الإضرار بها. بدلًا من السعي وراء دقة مخبرية مثالية، يؤكدون على الأنماط القابلة للتكرار والاختلافات النسبية بين العناصر — وهي بالضبط نوع المعلومات اللازمة لتدريب نموذج تعلم آلي يمكنه المساعدة في أسئلة المنشأ. وبما أن آلافًا من هذه الماسحات تعمل بالفعل في التعدين الأفريقي، قد يتمكن المحافظون من استعارة أو مشاركة الأجهزة وتطبيق نفس النهج، بشرط أن تُبنى كل قاعدة بيانات على بيانات مأخوذة من جهاز واحد. تضع هذه الدراسة التوضيحية بذلك الأساس لأدوات غير مدمرة ومتاحة تساعد المتاحف والمؤسسات التراثية على التحقق من مكان وكيفية صنع البرونزيات الثمينة.

الاستشهاد: Loubser, M., Forbes, P. A pilot study evaluating challenges using handheld XRF for provenance studies of bronze sculptures. npj Herit. Sci. 14, 227 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02448-0

الكلمات المفتاحية: تمثال برونزي, جهاز XRF المحمول, حفظ الأعمال الفنية, منشأ, تحليل الباتينا