دانشمندان راز 192 ساله پنهان شده در یک سکه نقره ای را کشف کردند.

یک سکه نقره بریتانیایی که تاریخ آن به سال 1834 به شدت تحریف شده است، ممکن است شواهدی از یک تصادف غیرعادی در طی فرآیند ضرب در حدود 200 سال پیش داشته باشد. تجزیه و تحلیل علمی جدید نشان می دهد که آسیب قابل توجه به سکه به احتمال زیاد ناشی از یک مشکل ساخت است تا سایش معمولی، خوردگی یا ضربه بعدی.

این یافته ها که توسط IA STUDIO در ژورنال npj Heritage Science گزارش شده است، بر روی شش پنس نقره ای است که در زمان پادشاهی ویلیام چهارم صادر شده است. این سکه در آلبومی حاوی سکه های مختلف در فروش چکمه های اتومبیل در منچستر بزرگ انگلستان پیدا شد. اگرچه شش پنس برچسب قیمت فردی 8 پوندی داشت، اما کل آلبوم متعاقبا به‌عنوان یک لات خریداری شد تا اینکه سکه جداگانه خریداری شود.

چیزی که این شش پنس خاص را قابل توجه می کند، گستردگی و الگوی غیرعادی آسیب آن است. سطح مرکزی آن به شدت له شده و اعوجاج به نظر می رسد، با این حال بسیاری از لبه بیرونی و شیارهای کوچک در امتداد لبه آن نسبتا دست نخورده باقی می مانند. این تضاد یک سوال جالب را در مورد اینکه چه اتفاقی می‌توانست برای سکه بیفتد ایجاد کرد.

برای بررسی، محققان قطعه نقره را با استفاده از میکروسکوپ‌های قدرتمند، آزمایش‌های شیمیایی و اندازه‌گیری‌های دقیق سطح سه‌بعدی بررسی کردند. نتایج به دنبال یک توالی غیرمعمول از فشرده سازی شدید، احتمالا در زمانی که سکه در ضرابخانه ضرب می شد، اشاره می کند.

چشمگیرترین شواهد مربوط به مناطق مرکزی سکه است که به شدت تحریف شده است. اندازه‌گیری‌های دقیق، فرورفتگی‌های عمیق و واضح، برآمدگی‌های مرتفع، سطوح پلکانی و مناطقی را که به نظر می‌رسید فلز تحت فشار قرار گرفته و در الگوهای همپوشانی جابجا شده است را نشان داد.

این ویژگی‌ها به‌ویژه در جلوی سکه، معروف به جلو، که پرتره ویلیام چهارم را دارد، برجسته بود. در سراسر ناحیه پرتره مرکزی آسیب دیده، تفاوت بین بالاترین و پایین‌ترین نقاط اندازه‌گیری شده به حدود 0.75 میلی‌متر رسید.

ممکن است کوچک به نظر برسد، اما نشان دهنده اعوجاج قابل توجهی در سطح یک سکه نقره ای نازک است.

محققان دریافتند که آسیب کلی بیشتر با کاربردهای مکرر فشار بالا متمرکز در یک منطقه محدود سازگار است. همچنین به نظر می رسد که حداقل تا حدی از پخش شدن این فلز به بیرون با اعمال نیرو جلوگیری شده است.

تطبیق این ترکیب آسیب مرکزی سنگین و لبه های نسبتا خوب حفظ شده با اثرات تدریجی گردش یا خوردگی ساده دشوار است. همچنین یک ضربه بعدی ایجاد می کند، با فلز آزاد برای حرکت به سمت بیرون، توضیحی کمتر متقاعد کننده.

در عوض، یافته‌ها به نفع یک مشکل غیرمعمول در طول فرآیند اصلی اصلی هستند، اگرچه شواهد موجود توالی دقیق رویدادها را با قطعیت مشخص نمی‌کنند.

تجزیه و تحلیل میکروسکوپی آسیب زیر سطح را نشان می دهد

برای درک بهتر تغییر شکل غیرمعمول، این تحقیق میکروسکوپ الکترونی روبشی را با طیف‌سنجی پرتو ایکس پراکنده انرژی (SEM-EDX) و پروفیلومتری سطح نوری ترکیب کرد.

بررسی‌های میکروسکوپی و شیمیایی اطلاعاتی در مورد ترکیب فلزی سکه و تغییرات مؤثر بر سطح آن ارائه کرد.

در مناطقی که از بدترین آسیب در امان مانده بودند، آزمایش یک آلیاژ نقره و مس را شناسایی کرد. مناطق با تحریف شدیدتر حاوی غلظت های اندازه گیری شده کمتر نقره، سطوح بالاتر مس و شواهد شیمیایی اضافی مرتبط با خوردگی و آلودگی بودند.

این مواد به ویژه در داخل فرورفتگی های تشکیل شده توسط فلز آسیب دیده متمرکز شده بودند.

با این حال، نتایج شیمیایی تا حد زیادی منعکس کننده تغییرات در سطح است. اگرچه خوردگی و آلودگی روی سکه تأثیر گذاشته بود، اما نمی‌توانستند عمق، شکل و توزیع اعوجاج‌های غیرمعمول آن را به‌اندازه کافی توضیح دهند.

این تیم همچنین از پروفیلومتری سطح نوری استفاده کردند، تکنیکی که ارتفاع و شکل یک سطح را در سه بعدی ترسیم می کند. این امر امکان بررسی مناطق آسیب دیده سکه را با جزئیات بسیار بیشتر از عکس های معمولی فراهم کرد.

نقشه های به دست آمده فرورفتگی های شیب دار، شانه های برآمده، تغییرات ناگهانی در ارتفاع سطح و چندین لایه جابجایی فلز را نشان می دهند.

نویسنده این مطالعه با استفاده از اندازه‌گیری‌های ارتفاع ارائه‌شده توسط سرویس مشخصه مواد آکسفورد، تعیین کرد که ارتفاع ناحیه پرتره مرکزی آسیب‌دیده تقریبا ۷۵۰ میکرومتر، معادل ۰.۷۵ میلی‌متر، متفاوت است.

در مجموع، یافته ها نشان می دهد که سکه تحت فشار مکرر قرار گرفته در حالی که حرکت جانبی آن حداقل تا حدی محدود شده است. این توضیح بهتر از سایش معمولی، که معمولا سطح سکه را در طول زمان صاف می‌کند، یا خوردگی که تمایل به حذف یا تغییر شیمیایی مواد دارد، با شواهد مطابقت دارد.

نگاهی نادر به تولید سکه در قرن نوزدهم

شش پنس در سال 1834 تولید شد، زمانی که بریتانیا قبلا از پرس های بخار برای تولید سکه استفاده می کرد.

در این دوره، سکه‌هایی که دارای نقص‌های جدی بودند معمولا از طریق بازرسی ضرابخانه شناسایی می‌شدند و ذوب می‌شدند تا فلز قابل استفاده مجدد باشد. این امر به ویژه برای سکه های ساخته شده از فلزات گرانبها مانند نقره بسیار مهم بود.

اگر تغییر شکل غیرمعمول در طول فرآیند ضرب اولیه رخ داده باشد، بنابراین شش پنس ممکن است نشان دهنده نمونه نادری از شکست تولید باشد که معمولا قبل از اینکه به عموم برسد از گردش خارج می شد.

چنین سکه ای می تواند یک رکورد فیزیکی از یک مشکل مکانیکی مختصر در دوران اولیه تولید مکانیزه سکه ارائه دهد.

با این حال، تعیین اینکه آیا آسیب واقعا در ضرابخانه رخ داده است، چالش برانگیز است. اشیاء فلزی تاریخی می‌توانند در طول دهه‌ها یا قرن‌ها دستخوش تغییرات زیادی شوند و تغییر شکل شدید ممکن است سرنخ‌های فیزیکی مورد نیاز برای شناسایی منشأ آن را پنهان کند.

برای پرداختن به این عدم قطعیت، این مطالعه چندین نوع شواهد را به طور مستقل مورد بررسی قرار داد. محققان قبل از مقایسه نتایج با توضیحات مختلف، ترکیب فلز زیرین، تغییرات شیمیایی در سطح و هندسه سه بعدی تغییر شکل را در نظر گرفتند.

این یافته ها همچنین نشان می دهد که چگونه می توان از تکنیک های علمی غیرمخرب برای بررسی سایر اشیاء فلزی تاریخی استفاده کرد. با ترکیب شواهد شیمیایی و ساختاری، محققان ممکن است قادر باشند عیوب تولید را از آسیب های بعدی تشخیص دهند، حتی زمانی که بازرسی بصری به تنهایی پاسخ روشنی ارائه نمی دهد.

این تحقیق همچنین بررسی کرد که چگونه ابزارهای محاسباتی، از جمله هوش مصنوعی، می‌توانند به ارزیابی یک معمای تاریخی بدون جایگزینی شواهد علمی فیزیکی کمک کنند.

قبل از اینکه هر گونه نتایج آزمایشگاهی در دسترس باشد، نویسنده با مطالعه عکس‌های با وضوح بالا از شش پنس و بررسی سیستماتیک ویژگی‌های سطح غیرعادی آن شروع کرد.

این معاینه اولیه به شناسایی چندین علت احتمالی آسیب و تعیین انواع اندازه‌گیری‌های فیزیکی برای آزمایش آنها کمک کرد.

ابزارهای محاسباتی تحت نظارت انسان، از جمله مدل‌های زبان بزرگ (LLM)، به سازمان‌دهی مشاهدات، توسعه توضیحات جایگزین، مقایسه ایده‌های رقیب، و فرمول‌بندی سؤالاتی که بعدا می‌توانند از طریق آزمایش‌های آزمایشگاهی بررسی شوند، کمک کردند.

نکته مهم این است که فرضیه های اولیه و یادداشت های تحلیلی قبل از در دسترس قرار گرفتن اندازه گیری های آزمایشگاهی تولید شده مستقل ثبت شدند.

توضیحات احتمالی شامل سایش و خوردگی در گردش معمولی، آسیب مکانیکی رخ داده پس از ضرب، فشرده سازی بعدی در شرایط محدود و تغییر شکل در طول فرآیند تولید اولیه بود.

برای بررسی این احتمالات، اندازه‌گیری‌های مستقلی از مرکز تکنیک‌های تجربی در دانشگاه برونل لندن و خدمات مشخص‌سازی مواد آکسفورد در بخش مواد در دانشگاه آکسفورد انجام شد.

پس از تکمیل آزمایش، ابزارهای محاسباتی دوباره برای کمک به سازماندهی داده های حاصل و مقایسه یافته های فیزیکی با توضیحات قبلی استفاده شد.

A. Ikraam، بنیانگذار IA STUDIO و نویسنده این مطالعه گفت: "توالی مهم اول فرضیه بود، سپس اندازه گیری آزمایشگاهی مستقل."

ما از مدل‌ها استفاده کردیم تا بپرسیم چه ویژگی‌هایی مهم هستند و چه شواهدی می‌تواند یک توضیح را از توضیح دیگر متمایز کند. سپس اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی چیزی فیزیکی برای آزمایش آن ایده‌ها به ما داد.

شواهد علمی به یک خطای احتمالی ضرب اشاره می کنند

اگرچه هوش مصنوعی نقش حمایتی در سازماندهی مشاهدات و ارزیابی احتمالات رقیب داشت، اما اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی را تولید نکرد یا یافته‌های نهایی را تعیین کرد.

نتیجه‌گیری‌های این مطالعه بر اساس داده‌های علمی مستقل تولید شده بود، و نویسنده مسئولیت تفسیر شواهد و تصمیم‌گیری برای اینکه کدام توضیح به بهترین شکل پشتیبانی می‌شود را حفظ کرد.

نتایج به‌جای آسیب ناشی از گردش معمولی، خوردگی، یا یک ضربه نامحدود پس از تولید، به نفع یک ناهنجاری ضرب‌کاری نادر است که شامل فشار مکرر و بسیار متمرکز است. با این وجود، این تحقیق به طور قطعی تمام جزئیات آنچه برای شش پنس اتفاق افتاده است را مشخص نمی کند.

فراتر از روشن کردن منشأ احتمالی یک سکه به طرز عجیبی درهم شکسته 1834، این تحقیق نشان می دهد که چگونه تصویربرداری مدرن، تجزیه و تحلیل شیمیایی، و ابزارهای محاسباتی به دقت ارزیابی شده می توانند برای کشف سرنخ های پنهان در اشیاء تاریخی با هم کار کنند.

چیزی که در ابتدا کمی بیشتر از یک سکه نقره به شدت آسیب دیده به نظر می رسید ممکن است در عوض یک رکورد غیرمعمول از چگونگی اشتباه در روزهای اولیه ساخت مکانیزه سکه حفظ کند.

مواد ارائه شده توسط IA STUDIO. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

ناسا هشدار داد که یک هیولا ال نینو می تواند از رویداد تاریخی 1997 پیشی بگیرد

"این نباید اتفاق بیفتد": دانشمندان راه جدیدی عجیب برای کنترل اتم ها کشف کردند

مطالعه گسترده 2.8 میلیون نفر اسرار جدیدی از بیماری آلزایمر را فاش کرد

یک ویروس باستانی ممکن است راز آنچه که مغز انسان را متفاوت می کند را در خود داشته باشد