มองโบราณวัตถุ ผ่านมิติวิทยาศาสตร์

 

หมายเหตุ - ในการประชุมทางวิชาการ วิจัย วิจักขณ์ การนำเสนอผลงานทางวิชาการ กรมศิลปากร ประจำปี 2561 วันที่ 24-25 ก.ย. 2561 ศิริชัย หวังเจริญตระกูล ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้านวิทยาศาสตร์ สำนักพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ เสนอรายงานที่ใช้วิธีวิทยาศาสตร์พิสูจน์โบราณวัตถุที่มีชื่อเสียง ที่คนไทยรู้จัก เช่น พระพุทธบาท สระบุรี พระอวโลกิเตศวรของภาควิชาโบราณคดี มหาวิทยาลัยศิลปากร ทองคำพบที่ เขาชัยสน พัทลุง และปลียอดและกลีบบัว พระบรมธาตุนครศรีธรรมราช จากการพิสูจน์พบว่าเป็นเนื้อเงิน เนื้อทองแท้ มีรายละเอียดดังนี้

 

วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว มีการนำวิทยาศาสตร์มาใช้ในการศึกษาโบราณวัตถุ เพื่อหาข้อมูลทางประวัติศาสตร์และโบราณคดี เช่น หาองค์ความรู้เรื่องโลหะวิทยา ส่วนผสม และวิธีในการหล่อโลหะ อันเป็นภูมิปัญญาของคนในอดีต ผ่านโบราณวัตถุ รวมถึงการศึกษาการเสื่อมสภาพของโบราณวัตถุ และนำข้อมูลที่ได้มาช่วยหยุดยั้งการเสื่อมสภาพและอนุรักษ์โบราณวัตถุให้คงสภาพอยู่ได้นานเท่านาน เป็นการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมให้คนรุ่นหลังได้ศึกษาต่อไป

 

กรมศิลปากรได้นำวิธีการทางวิทยาศาสตร์มาศึกษาทางโบราณคดีจากโบราณวัตถุอย่างจริงจังตั้งแต่ปี 2533 และมีการพัฒนาวิธีการตรวจวิเคราะห์มาอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน บทความนี้จะขอยกตัวอย่างผลงานศึกษาโบราณวัตถุผ่านมิติวิทยาศาสตร์ของกรมศิลปากร ในระหว่างปี 2557-2559 คือ

 

1.ศึกษารอยพระพุทธบาท วัดพระพุทธบาทราชวรมหาวิหาร จ.สระบุรี

 

2.ศึกษาพระอวโลกิเตศวรของภาควิชาโบราณคดี มหาวิทยาลัยศิลปากร

 

3.ศึกษาทองซึ่งพบที่เขาชัยสน จ.พัทลุง

 

4.ศึกษาทองหุ้มปลียอดและกลีบบัว พระบรมธาตุนครศรีธรรมราช

 

วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่นำมาใช้ศึกษาโบราณวัตถุ จะเลือกใช้วิธีการตรวจวิเคราะห์โดยไม่ทำลายเนื้อวัตถุ คือ

 

1.การถ่ายภาพด้วยรังสีเอกซ์ (X-ray Radiography) เป็นวิธีการตรวจสอบที่ไม่ทำลายตัวอย่าง จึงเหมาะสำหรับใช้ตรวจโครงสร้างภายในโบราณวัตถุ สามารถใช้ในการตรวจวิเคราะห์โบราณวัตถุ เพื่อดูการเสื่อมสภาพ การชำรุด ใช้ตรวจดูลวดลายบนโบราณวัตถุที่ถูกปกคลุมด้วยดินและคราบสกปรก ตรวจดูความแข็งแรงของเนื้อวัตถุ ตรวจดูร่องรอยว่ามีการซ่อม หรือการเติมต่อ และใช้ศึกษาเทคนิควิธีการสร้างโบราณวัตถุชิ้นนั้นๆ

 

2.การตรวจวิเคราะห์ด้วยการเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray Fluorescence Analysis) ใช้ตรวจวิเคราะห์ธาตุซึ่งเป็นองค์ประกอบของเนื้อโบราณวัตถุ ข้อดี เป็นวิธีการตรวจวิเคราะห์โดยไม่ทำลายเนื้อวัตถุ แต่มีข้อจำกัด คือ วิเคราะห์ได้แค่ผิวโบราณวัตถุ

 

3.การวิเคราะห์ด้วยวิธีส่งผ่านรังสีแกมมา (Gamma Transmission) สามารถนำมาใช้ในการหาคุณภาพของโลหะว่าภายในมีลักษณะเป็นโพรงหรือตัน หรือมีการนำโลหะชนิดอื่นมาใส่ไว้เพื่อเพิ่มน้ำหนักหรือไม่ โดยอาศัยหลักการที่ว่าวัสดุต่างชนิดกันจะมีค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนรังสีแกมมาในแต่ละพลังงานไม่เท่ากัน ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนรังสีแกมมา ณ พลังงานนั้นๆ จะเป็นค่าเฉพาะของแต่ละวัสดุ

 

1.ศึกษารอยพระพุทธบาท วัดพระพุทธบาทราชวรมหาวิหาร จ.สระบุรี

 

กรมศิลปากรได้ทำการศึกษารอยพระพุทธบาท จำนวน 2 รายการ ของวัดพระพุทธบาทราชวรมหาวิหาร จ.สระบุรี เมื่อวันที่ 14 พ.ย. 2557 เพื่อประกอบการกำหนดอายุสมัย โดยใช้วิธีการตรวจวิเคราะห์ด้วยการเรืองรังสีเอกซ์

 

รายการที่ 1 รอยพระพุทธบาท ขนาด 172 เซนติเมตร กว้าง 68 เซนติเมตร ผลการตรวจวิเคราะห์เนื้อวัสดุที่ใช้สร้างรอยพระพุทธบาท พบว่าทำด้วยโลหะเงิน กาไหล่ทอง พบร่องรอยว่ามีการซ่อมภายหลังหลายแห่ง

 

ขอบรอยพระพุทธบาททำด้วยโลหะเงิน กาไหล่ทอง น่าจะทำขึ้นทีหลัง

 

ลายประดับกลางรอยพระพุทธบาท น่าจะทำขึ้นภายหลัง

 

รายการที่ 2 รอยพระพุทธบาทที่เก็บอยู่ในคลัง ขนาดยาว 158 เซนติเมตร กว้าง 58 เซนติเมตร

 

ผลการตรวจวิเคราะห์ เนื้อวัตถุที่ใช้ทารอยพระพุทธบาท พบว่าด้านหน้าทาด้วยโลหะเงิน กาไหล่ทอง ส่วนด้านหลังทาด้วยโลหะเงิน ไม่มีกาไหล่ทอง

 

(พระพุทธบาทที่นำมาพิสูจน์โดยวิธีวิทยาศาสตร์นั้น เป็นรอยพระพุทธบาทที่ประดิษฐานในพิพิธภัณฑ์วัดพระพุทธบาท ซึ่งทางวัดจะอัญเชิญมาวางทาบบนตะแกรงที่อยู่เหนือพระพุทธบาท (ศิลา) ในมณฑป เพื่อสะดวกในการบำเพ็ญพระราชกุศล เช่น ทรงบูชา และทรงปิดทอง เป็นต้น เมื่อเจ้านายเสด็จ)

 

2.ศึกษาพระอวโลกิเตศวรของภาควิชาโบราณคดี มหาวิทยาลัยศิลปากร

 

เมื่อเดือน มิ.ย. 2559 ภาควิชาโบราณคดี มหาวิทยาลัยศิลปากร ได้ขอความอนุเคราะห์ให้กรมศิลปากรช่วยตรวจสอบพระอวโลกิเตศวร เลขทะเบียน บค 1 สูงจากเศียรถึงปลายเท้า 22.9 เซนติเมตร กว้าง 7.3 เซนติเมตร

 

การศึกษาในครั้งนี้ใช้วิธีการตรวจวิเคราะห์ 2 วิธี  คือ การวิเคราะห์ด้วยการเรืองรังสีเอกซ์และการถ่ายภาพด้วยรังสีเอกซ์

 

ผลการวิเคราะห์ เป็นประติมากรรมสำริด ที่มีทองแดงและดีบุกเป็นองค์ประกอบหลัก หล่อขึ้นแบบไม่มีโพรง เนื้อโลหะตัน เป็นสำริดที่มีดีบุกผสมในปริมาณสูง (High Tin Bronze) สูงกว่า 20% จึงมีสีขาวปรากฏที่ผิววัตถุ มีรอยหัก 3 จุด คือ ที่ขาทั้งสองข้าง และแขนข้างซ้าย โดยทั้ง 3 จุดมีรอยต่อไว้ด้วยกาว และที่ขาข้างซ้ายมีการฝังเดือย

 

สนิมที่พบเป็นสนิมที่เกิดจากเนื้อวัตถุโดยธรรมชาติ มิใช่สนิมที่สร้างขึ้นตามที่เข้าใจ ไม่พบว่ามีสังกะสีผสมอยู่

 

จากการศึกษาสนิมที่เกิดบนวัตถุ เป็นสนิมที่ใช้เวลานานมากกว่าจะพัฒนาได้ขนาดนี้ ซึ่งบ่งบอกถึงอายุของวัตถุด้วยว่าเก่าแก่

 

3.ศึกษาทองซึ่งพบที่เขาชัยสน จ.พัทลุง

 

ในเดือน มิ.ย. 2557 พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ นครศรีธรรมราช ได้ส่งทองชุดแรกที่พบในพื้นที่สวนปาล์มของ วิ ทับแสง ที่ ต.เขาชัยสน อ.เขาชัยสน จ.พัทลุง จำนวนรวม 23 รายการ และในเดือน ก.ย. 2558 ได้ส่งชุดที่ 2 จำนวน 22 รายการ มาให้ทำการศึกษาองค์ประกอบของเนื้อวัตถุด้วยวิธีทางวิทยาศาสตร์

 

การศึกษาเครื่องทองชุดนี้ใช้วิธีการตรวจวิเคราะห์ 2 วิธี คือ การวิเคราะห์ด้วยการเรืองรังสีเอกซ์และการวิเคราะห์ด้วยวิธีส่งผ่านรังสีแกมมา

 

การตรวจวิเคราะห์ทองก้อนพบที่เขาชัยสนด้วยวิธีการส่งผ่านรังสีแกมมา ตัวอย่าง 2 ชุด รวมทั้งหมด 45 รายการ สามารถจำแนกออกเป็นแผ่นทองมีจารึก 32 รายการ ทองก้อน 6 รายการ เครื่องประดับ 5 รายการ และเครื่องทองเหลือง (ตะบันหมาก) 1 รายการ

 

จะเห็นว่าทองซึ่งพบที่เขาชัยสน จ.พัทลุง เป็นทองคำที่มีเปอร์เซ็นต์สูงมาก

 

4.ศึกษาทองหุ้มปลียอดและกลีบบัว พระบรมธาตุเจดีย์นครศรีธรรมราช จ.นครศรีธรรมราช

 

ตามที่ปรากฏเป็นคราบคล้ายสนิมบนบริเวณทองหุ้มปลียอดและกลีบบัวพระบรมธาตุเจดีย์นครศรีธรรมราช ทำให้เกิดข้อสงสัยถึงเปอร์เซ็นต์ของทองในแผ่นทองที่ใช้หุ้มปลียอดและกลีบบัวของพระบรมธาตุนครศรีธรรมราชดังปรากฏในสื่อต่างๆ อนันต์ ชูโชติ อธิบดีกรมศิลปากร จึงได้สั่งการให้ทำการตรวจสอบทองที่หุ้มปลียอดและกลีบบัวของพระบรมธาตุนครศรีธรรมราช ด้วยวิธีทางวิทยาศาสตร์ ในวันที่ 10-11 มี.ค. 2559 โดยเลือกใช้วิธีตรวจวิเคราะห์ด้วยการเรืองรังสีเอกซ์

 

ผลการตรวจสอบทองที่หุ้มส่วนปลียอด

 

คุณภาพของทองคำที่นำมาหุ้มส่วนปลียอดสามารถจัดตามสัดส่วนของโลหะที่ผสมอยู่ในแผ่นทองได้เป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

 

กลุ่มที่ 1 เป็นกลุ่มที่มีสัดส่วนทองคำสูง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแผ่นทองที่มีหน้ากว้างเรียบและไม่มีการขึ้นรูปทรง มีช่วงสัดส่วนของโลหะผสม คือ

 

- ทองคำ ประมาณ 99.3%

 

- เงิน ประมาณ 0.2%

 

- ทองแดง ประมาณ 0.5%

 

กลุ่มที่ 2 เป็นกลุ่มที่มีสัดส่วนทองคำสูงรองลงมา ปริมาณเงินสูงกว่ากลุ่มที่ 1 แต่ยังมีสัดส่วนของทองแดงต่ำใกล้เคียงกับกลุ่มที่ 1 ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแผ่นทองที่ขึ้นรูปเป็นทรงแบบต่างๆ และเป็นแผ่นทองที่มีจารึกลายอักษร มีช่วงสัดส่วนของโลหะผสม คือ

 

- ทองคำ อยู่ในช่วง 94.0-97.5%

 

- เงิน อยู่ในช่วง 2.0-5.0%

 

- ทองแดง อยู่ในช่วง 0.5-2.0%

 

กลุ่มที่ 3 เป็นกลุ่มที่มีสัดส่วนของทองคำต่ำกว่ากลุ่มที่ 1 และกลุ่มที่ 2 มีส่วนผสมของทองแดงสูงกว่ากลุ่มที่ 1 และกลุ่มที่ 2 และมีเงินสูงกว่ากลุ่มที่ 1 แต่ต่ำกว่า กลุ่มที่ 2 ส่วนใหญ่เป็นแผ่นทองคำหน้าแคบ ผิวเรียบและไม่มีการขึ้นรูปทรง สีของทองจะออกโทนสีแดงชมพู มีช่วงสัดส่วนของโลหะผสม คือ

 

- ทองคำ อยู่ในช่วง 93.3-94.3%

 

- เงิน อยู่ในช่วง 1.0-3.7%

 

- ทองแดง อยู่ในช่วง 3.0-5.0%

 

ผลการตรวจสอบทองที่หุ้มส่วนกลีบบัว

 

ผลการวิเคราะห์แผ่นทองที่นำมาใช้หุ้มส่วนของกลีบบัว พบว่าส่วนผสมของแผ่นทองมีสัดส่วนที่ใกล้เคียงกัน กล่าวคือแผ่นทองมีสัดส่วนของทองคำ ประมาณ 96% เงิน ประมาณ 3% และทองแดง ประมาณ 1%