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耶鲁3D打印3800年前巴比伦泥板用于课堂教学

2016-04-18 16:52
夜隼008
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  在大约3800年前,在如今的伊拉克南部炎热的平原地区,有一位巴比伦学生做了一点功课,正是这个功课在3000多年后改变了我们对于古代数学的认知。这位学生用湿泥做成了有一块汉堡包大小的泥板,并把它放在阳光下晒干。此外,他还在潮湿的泥土表面画了一张图,证明了早在古巴比伦时期(公元前1900-1700年)人们就已经完全了解了“勾股定理”(比提出这一定理的希腊科学家毕达哥拉斯早1300年),而且也能够计算2到6位小数的平方根。

  今天,得益于互联网和在耶鲁使用的数字化扫描技术,这一块古老的几何泥板得以继续在世界各地的现代化教室里使用。

  “这块几何板是耶鲁大学拥有的被复制最多的文物之一——它出现在了世界各地的数学教材上。”Benjamin Foster教授称,他是巴比伦文物藏品(Babylonian Collection)的管理者,这些文物中就有这块几何泥板,它也是耶鲁课堂上流行的教学工具。“耶鲁的巴比伦文物藏品有一个非常活跃的教学功能,我们把教育作为我们使命的核心部分之一。”Foster说。“每周都会有成群的研究生和本科生在的藏品教室里。”

  这块泥板正式名称为YBC 7289,它是古巴比伦时期的数学文献,于1909年由J.P.摩根捐赠给耶鲁大学。该大学收藏了来自古美索不达米亚古王国的45000件文物,摩根数量庞大的捐赠是其中的精华部分。

  这块几何泥板的重要性最早是由科学史专家Otto Neugebauer和Abraham Sachs在他们1945年的著作《数学楔形文字(Mathematical Cuneiform Texts)》提出来的。

  然而,到了今天,像这种珍贵而脆弱的文物已经不适合用于教室里的日常教学了,为了让更多的人领略到古巴比伦人智慧的精华,,该藏品的管理者与耶鲁的文化遗产保护研究所(IPCH)合作,将这些文物带进了数字世界。

  IPCH的数字化实验室首先对14件来自巴比伦藏品的每一个对象进行反射转化成像(RTI)。RTI是一种摄影技术,可以使学生或研究人员通过许多不同的照明角度来观察对象。这对于像楔形泥板这样其表面阴刻有复杂的3D标志的文物尤为重要。通过RTI您可以自由操控灯光,看到其表面的细微变化,这是普通的拍摄技术做不到的。

  IPCH数字化实验室的Chelsea Graham和耶鲁计算机图形集团的Yang Ying Yang随后对这些泥板进行了激光扫描,创建了一个可以在屏幕上自由旋转的3D几何模型。这种3D模型可以结合其它类型的数字成像技术为研究人员和学生在屏幕上呈现一个虚拟的泥板,同样的数据也可以用于创建3D打印的复制品,使学生可以在课堂上自由地使用它,而不用担心损坏珍贵的文物。而且这种可以拿在手上的实实在在的对象带给研究人员的感受,也是虚拟的数字模型无法比拟的。目前耶鲁大学的工程创新与设计中心已经与IPCH就3D打印一系列文物展开了合作。

  “无论是一个雕像,还是罕见的头骨,或者是高度放大的微观神经细胞或分子,你都可以将它的3D打印模型拿在手上,这是一个非常特别而重要的理解数据的途径。将研究对象拿在手上是一个独特的学习体验。”工程创新与设计中心副主任Joseph Zinter说。

  除此之外,为了帮助学生和研究人员分享这些数字化的文物信息。IPCH的博士后Goze Akoglu和Eleni Kotoula还在与该校计算机专家Holly Rushmeier合作,开发一个集成的协同软件平台,以支持对于像巴比伦泥板这样的文物的研究与分享。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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