Leslie Van Gelder, un archéologue américain bien connu a travaillé avec le Dr Harald Schwefel, et d'autres physiciens de l'Université d'Otago pour développer une lampe qui imite la lumière vacillante de la torche que les artistes rupestres paléolithiques ont travaillée il y a plusieurs milliers d'années. Les lampes aideront Leslie et d'autres archéologues à révéler les détails intimes de ces peuples anciens.

La collaboration rassemble des physiciens quantiques et des archéologues avec des propriétaires terriens australiens indigènes, harceleurs de cerfs, artistes, spécialistes de l'ADN ancien, étudiants universitaires et un concepteur de produits. L'histoire montre les façons inattendues dont la recherche scientifique de pointe peut enrichir la compréhension culturelle et le patrimoine. Cela témoigne de la volonté et de la générosité de la communauté scientifique néo-zélandaise d'essayer quelque chose de différent et de s'entraider.

Il y a des dizaines de milliers d'années, les peuples anciens d'Europe et d'Australie s'enfonçaient profondément dans des grottes à la lueur des torches, créant des images sur les murs de chevaux, bison, rennes et contours au pochoir de leurs propres mains. Dans la lueur vacillante de leurs lampes antiques, les chiffres semblent bouger. Les ombres sur les murs incurvés de la grotte leur donnaient une illusion de volume et de vie et les couleurs semblaient riches en encre et profondes. C'est ainsi que les artistes anciens auraient vu leur travail. Mais au cours des dernières décennies, les flammes nues ont été interdites dans les grottes patrimoniales et les lumières LED qui les ont remplacées ont dissipé une grande partie du mystère.

"La lumière plate grise et blanche des torches fabriquées avec des LED produit une lumière presque clinique et prive les animaux de leurs couleurs chaudes et de leurs ombres, " dit Leslie.

C'est une conversation avec un guide des grottes en Europe en 2016 qui a donné à Leslie l'idée de créer les nouvelles lampes. Non seulement cela pourrait donner une expérience plus authentique des grottes. Cela permettrait également de répondre à d'importantes questions de recherche.

En tant que chercheur, j'ai été attiré par les questions de lumière au cours de la dernière décennie, " dit Leslie. " Ces nouvelles lampes nous aideront à explorer les questions sur la façon dont les gens se déplaçaient dans les grottes et dessinaient le sur les murs... Certaines des images se trouvent en hauteur dans des endroits difficiles d'accès. Les artistes auraient dû grimper cinq mètres sur un mur ou une stalactite pour les atteindre, ce qui nécessiterait les deux mains. Donc quelqu'un d'autre doit avoir tenu la lumière. J'ai un faible pour les personnes dans l'ombre qui n'ont peut-être pas fait les dessins elles-mêmes mais ont permis à quelqu'un d'autre de le faire en tenant leur lumière."

Leslie est retournée à Glenorchy en Nouvelle-Zélande où elle vit, avec pour mission de trouver une solution d'éclairage plus authentique. La première étape consistait à essayer de créer une copie authentique des lampes anciennes pour déterminer quelles qualités de lumière les lampes devaient imiter. Elle s'est procurée de la graisse animale auprès de traqueurs de cerfs locaux et d'un boucher pour imiter le suif de renne et d'auroch utilisé dans les lampes anciennes. Elle a travaillé avec un sculpteur local pour façonner une base en pierre à l'aide d'outils primitifs.

Pour créer un équivalent moderne, elle avait besoin de physiciens. C'est là qu'intervient le Centre Dodd-Walls. Ce centre national de recherche collaborative rassemble des scientifiques de tout le pays qui effectuent des recherches de pointe dans le domaine de la lumière et de la science quantique. Leslie a découvert le directeur du Centre Dodd-Walls, Le professeur David Hutchinson lors d'une recherche sur le site Web de l'Université d'Otago.

"Il avait l'air accessible et dirigeait un centre interdisciplinaire axé sur la lumière, " dit Leslie. " Alors je lui ai écrit. Il a répondu tout de suite et a dit qu'il pouvait aider. Je ne m'attendais pas à ce que ce soit si facile !"

Le professeur Hutchinson a mis Leslie en contact avec le Dr Schwefel, un chercheur principal au Dodd-Walls Centre, également basé à l'Université d'Otago. Dans sa recherche principale, le Dr Schwefel développe des composants de pointe pour des ordinateurs quantiques incroyablement puissants. Il a récemment publié un article dans la prestigieuse revue scientifique Nature annonçant son invention d'un appareil qui pourrait révolutionner l'efficacité et la vitesse d'Internet. Ce projet est donc sorti du champ gauche.

« C'était vraiment formidable de voir comment nous pouvions utiliser notre connaissance de la lumière et de ses propriétés spectrales pour aider la communauté de l'archéologie », déclare le Dr Schwefel. « Une fois que nous avons identifié ce que nous voulions atteindre en termes de modèle de scintillement et de spectre, alors il était assez simple de concevoir une structure en forme de bougie qui avait le bon motif de scintillement. »

Le Dr Schwefel a apporté deux doctorats. étudiants en tant que consultants et un étudiant d'été Timothy Marshall, qui a travaillé avec le responsable de l'industrie du Dodd-Walls Center, Luke Taylor pour créer le produit. Le Centre Dodd-Walls a financé l'ensemble du projet.

"Ils m'ont demandé une liste de souhaits de Noël de toutes les choses que je voulais que la lampe fasse, " explique Leslie. " Il est incroyablement difficile de trouver des financements dans la communauté de l'archéologie, " Leslie dit. "C'était un cadeau incroyable d'avoir leur soutien."

À l'été 2018-19, Timothy a travaillé avec le Dr Schwefel et Luke Taylor pour produire six lampes à main que Leslie pourrait emmener comme prototypes dans une grotte en Australie où elle travaillait en mars.

"Je travaille sur ma 'liste de souhaits' pour la couleur, intensité, et clignoter, leur équipe a fait un travail incroyable et une semaine avant mon départ, une valise est arrivée pour moi à Glenorchy qui avait 6 belles lampes. Le verre pour eux avait été soufflé à la main par le souffleur de verre du département de chimie, les corps de chaque lampe imitaient la pierre de différentes parties du monde et le mécanisme était constitué de trois lumières LED colorées selon la raie du sodium qu'ils avaient découverte dans leur analyse du spectre lumineux. Luke et Timothy avaient fait une série d'expériences avec le vent et la longueur de la mèche pour produire une série de motifs de scintillement potentiels afin que les lampes aient finalement 13 intensités et motifs de scintillement différents que je pouvais modifier en appuyant simplement sur un bouton. La magie!"

Il y eut un silence presque audible lorsque l'équipe de scientifiques, des archéologues et des propriétaires fonciers autochtones traditionnels sont entrés dans la grotte en Australie que Leslie avait éclairée à l'aide des nouvelles lampes.

"Ce fut une expérience très émouvante de voir la grotte dans la lumière chaude vacillante des 'paléo-lampes, " dit Leslie.

Ce n'est que le début de la collaboration. Ayant découvert d'anciens bâtons de feu dans la grotte australienne, Leslie travaillera avec Harald et l'équipe aux côtés de la communauté autochtone locale pour développer une nouvelle lampe pour imiter sa lumière.

Même si le projet était tangent à l'objectif central de Harald sur l'informatique quantique et la photonique, il a fourni une excellente occasion de contribuer à un nouveau domaine. Cela a également donné aux étudiants une expérience précieuse du développement d'un produit et de sa mise sur le marché avec une date limite.

Selon Leslie, la communauté archéologique a été impressionnée et inspirée par le projet. a présenté l'histoire lors d'une conférence spécialisée sur l'art rupestre.

"J'ai présenté l'histoire lors d'une conférence d'art rupestre récemment, " dit-elle. " Certains archéologues m'ont dit que cela leur avait redonné foi en l'archéologie. Il y a un réel respect et un intérêt pour la perspective d'un autre domaine comme la physique."

Au printemps prochain, Leslie retournera en Europe pour y poursuivre ses recherches sur les grottes. Elle emportera avec elle une boîte de nouvelles lampes en cadeau du Centre Dodd-Walls.

"J'ai hâte de voir ce que nous pourrons peut-être voir pour la première fois dans les ombres et les lumières vacillantes de nos lampes, " dit Leslie.