古埃及之谜

欧洲核子研究中心使用大型强子对撞机的研究人员表示，他们最近发现了一种新的奇特形式的亚原子粒子，称为四夸克。它们只存在几分之一秒，所以很难被发现和研究。但幸运的是，剑桥大学物理学家哈里·克利夫正在进行发现它们的实验，正如他向克里斯·史密斯所描述的那样……

很简单，四夸克是由两个夸克和两个反夸克组成的粒子。基本上它里面有四个物体，所以是四重奏。这可能需要一点拆解，因为，你可能会问，什么是夸克?每个原子都有一个原子核，你可能知道原子核是由质子和中子组成的。我们已经知道半个多世纪了，质子和中子都是由三个夸克组成的，它们被绑在一起。直到最近，我们只知道夸克的组合是三个或成对的。所以四夸克是一种全新的粒子直到最近我们才知道。

克里斯-这很有趣，不是吗?因为我们称原子为原子的原因，是希腊语tomos的意思是切割。原子意味着不能再减少了。所以一开始科学家们认为原子是最小的东西。然后人们意识到原子内部有质子和中子，并认为它们是最小的东西。然后像你这样的人开始以非常高的能量把东西撞在一起，意识到原子里的那些微小的东西，实际上在原子里有微小的东西。这些是夸克。

哈利-对，完全正确。在20世纪40年代和50年代有一个很大的谜团，在粒子对撞机和天体物理学实验中，人们发现了所有这些新的亚原子粒子，它们都有奇怪的名字。它们通常都是希腊字母，比如，被称为粒子动物园。没有人真正理解这些粒子是什么，最终人们意识到你可以解释这些数量巨大的不同粒子，它们基本上是六种不同类型甚至更小的粒子的组合，它们被称为夸克。这就是我们对物质基本成分的最新理解。

克里斯:为什么这些东西不能停留很长时间?

哈利:基本上是和把它们绑在一起的力量有关。所以实际上只有一种粒子是由夸克组成的，据我们所知，它是完全稳定的，那就是质子。这是每个原子内部的物质。质子稳定是件好事，因为如果不稳定的话，每个原子都会分裂。但是除了质子之外的任何东西基本上都是不稳定的。它总是可以坍缩，它可以分裂，或者与自己湮灭，变成其他粒子。所以这些东西，因为它们被捆绑在一起，但不是以一种允许它们存在任何时间长度的方式。它们很快就会分解成其他粒子，然后我们在实验中检测到。

Chris -所以它们是物理学中真实而重要的一部分吗?或者你认为它们只是你以一种不自然的方式，将粒子撞击在一起的事实的产物?你可以短暂地探测到这些东西，但因为它们消失了，它们在真正的物理中没有任何作用，或者你认为它们真的在宇宙运行的方式中发挥作用吗?

哈利:嗯，它们告诉我们一些关于四种自然力之一的事情。所以我们知道四种力，重力，电磁力，一种被称为弱力的力，和强力。强作用力就是把原子核和夸克结合在一起的力。但强大的力量真的很神秘。尽管，你知道，这是一种我们早就知道的力量。这真的很难理解，也很难用我们的强作用力理论做出预测。所以我们无法提前计算出，夸克是如何聚集在一起的，以及哪些组合是允许的，哪些是不允许的。所以发现像四夸克这样的新粒子告诉我们这种强作用力是如何相互作用的，作为自然界四种基本力之一，这是一件非常重要的事情，要深入了解，也会影响我们对粒子物理学的其他理解。

一家名为Slug Disco的公司正在发布一款新的视频模拟游戏。它模拟了一个真实的水下世界中生命的进化。你把基本的初始生物放入水中，然后创造它们生活的环境。然后你观察它们如何进化，如何适应环境，如何相互适应，就像达尔文描述的那样。它被称为生态系统，Naked Gaming Podcast的Chris Berrow采访了它的创造者Tom Johnson……

汤姆:这是受到90年代麻省理工学院一个叫卡尔·西姆斯的人所做的一些研究的启发，他研究的是虚拟进化。所以我们的想法是，这些生物实际上是一堆盒子连接在一起。他们有虚拟的大脑，基本上是流水线计算机。所以他们接受视觉输入，听觉输入，诸如此类的东西。它们会进行一系列的处理。然后作为输出，它们在所有不同的关节上施加扭矩。所以他们就像我们一样四处走动。所以不像普通的游戏，这些生物不一定像艺术家制作的动画那样玩，它们实际上在每个关节上收缩关节。所以我们的想法是，如果你拿一堆这样的生物，就像完全随机的生物，随机的大脑和身体，你把它们扔到海里，它们中的大多数会到处乱撞。他们只是移动他们的手和手臂，或者他们的四肢，不去任何地方，但一些人可能会得到一点。 And if you let the ones that move the furthest have the most children, then after enough generations, you will actually have creatures that can actually swim. So in that sense, it's like a true evolution game, because the physiology is driven by the function. And so the premise of the game is basically that you shaped this environment and then, you sort of throw in these creatures and they adapt to all the different niches that you create

Chris B -你是如何模拟这样的东西的?因为我知道存在进化的现有模型，但你是如何将其设计到游戏情境中?因为这对我来说可能是最困难的事情。

汤姆:是的。这需要做很多工作。事实上，当我刚开始的时候，实际上需要一整天的时间来进化，仅仅是为了得到一个会游泳的生物。这是一个实验性的过程，因为它并不能完全映射到现有的游戏中。没有什么既定的传统可以让我效仿，复制，你知道吗?所以从某种程度上说，这里面有很大的创意元素，你有一个鱼缸，只是这些鱼是在你的鱼缸里变形的。

克里斯·B:还有什么其他因素在起作用?

汤姆-还有其他几个。我最近做的一个是生物视觉系统。所以除了他们的身体形状，他们的皮肤颜色和图案，以及类似的东西也在进化。这是在它们的DNA中编码的。所以当生物互相捕食时，它们有一个视觉模拟。所以为了真正看到一个生物，如果它在绿色背景下是绿色的，就很难分辨出来。越适合伪装，这种生物就越难被发现，因为例如，一群没有天敌的觅食者实际上并不需要伪装。所以它们最终可能更像天堂鸟，对吧?就像经典的那种装饰华丽的，因为它更适合交配，对吧?如果你有最闪亮的，而如果有一群巨大的鲨鱼在周围游来游去寻找你，那么突然之间，你就不想成为最华丽、最美丽的紫色鱼，而是想成为看起来像泥土一样的那条鱼。

Chris B -我想如果你在现实生活中，创造一个环境，完全相同的事情不会每次都发生。就像，你知道，你可能会突然发现，实际上，你知道，一些有闪亮翅膀的生物会开始变得非常突出。但如果你在现实生活中再来一次，你可能会发现伪装毫无理由地成为了一种选择，只是因为这是进化过程中有时会发生的事情。这在游戏中也会发生吗?或者如果你把同样的东西扔在同样的环境中，它会以同样的方式发生。

有很多变化，只是因为随机特征，甚至生物作为环境的一部分是如何反应的，从某种意义上说。至少如果你把压力设置得恰到好处，你很有可能让伪装在统计上更频繁地发生。这款游戏的主要目标之一是，我想要确保它能够尽可能地再现你在生活中看到的多样性。所以我想我会有点失望，如果你总是得到同样的一些东西。出于这个原因，他们经常看起来像小怪物。你会看到很多看起来很奇怪的东西。但很有可能，如果你把一些微生物扔进海洋和地球，你可能不会再得到鱼。你知道，你可能不会得到和我们习惯的鱼一模一样的东西。

我们要看的第一个谜团是法老——埃及的国王和王后。对于古埃及的后期，我们有相当好的时间顺序记录，但是，随着时间的推移，这些记录变得越来越模糊。更糟糕的是，新法老有一个习惯，他们会通过摧毁前任的绘画和纪念碑来留下自己的印记。汤姆·海厄姆是牛津大学的考古学家，也是新书《我们之前的世界:科学如何揭示人类起源的新故事》的作者。他参与了一个项目来解决这个问题。

汤姆:是的，当然。我们经常看到的是，新法老通过阴谋或政变上台，他们推翻了他们的前任。一旦他们这样做了，为了建立自己的合法性，他们就会回去抹去他们前辈的证据，比如神庙铭文，纸莎草纸等等。事实上，直到今天我们还能看到:胡斯尼·穆巴拉克的形象——以及他妻子的形象——在阿拉伯之春之后被开罗的法院命令系统地移除。这是我们一次又一次看到的。

克里斯:这大概造成了一些谜团，因为尽管他们把事情写下来，我们知道谁生活在什么时候，谁与谁有关系，如果我们没有实物来联系特定的时代或人物，这就使得真正理解这个时间轴变得更加困难!

汤姆:没错。这是问题的一部分。我的意思是，我们通常认为古埃及的年表是绝对精确和可靠的。但就像你说的，记录中有漏洞，有些时期法老试图为自己改写历史，为其他人消除证据。当你去埃及的时候，你会看到神庙的墙壁等等，你可以看到，经常有破坏的地方，人们随后会找出证据，证明不同的统治者和法老。所以当你回到过去，我们很难准确地确定谁统治了什么时候，统治了多久。

Chris -那么你是如何尝试去理解这一点，并以正确的方式书写历史，而不是人们试图操纵记录的错误方式?

汤姆:我们可以做的一件事就是使用放射性碳测年法。放射性碳是在20世纪40年代末发展起来的一种方法，所以它是一种历史悠久的工具，它基本上围绕着这样一个事实，即我们和所有生物吸收的所有碳都有一小部分放射性碳，或碳14。这种放射性碳会不断补充，直到死亡。当一个有机体死亡时，放射性碳的数量会慢慢地开始降解并消失。我们所知道的是这种消失的速度:我们知道每5500年，就会有一半的放射性碳消失。因此，通过测量一块考古骨头或一块木头中剩余的放射性碳，我们可以得到它的年代。

克里斯-但肯定有人这么做过;鉴于这项技术即将迎来它的100岁生日，正如你所说，他们一定已经用我们从古埃及得到的所有人工制品做过了。

汤姆:是的，他们是这么做的。但我们发现，人们对放射性碳方法有一种不信任，因为它在过去没有得到适当的应用。相反，人们只是约会任何真正的东西;他们对寺庙建筑群的旧木炭和木头进行了年代测定，这些木头通常比寺庙建筑群和坟墓等使用木头的时间要早。这是放射性碳的一个关键点:我们必须选择好的材料，尽可能接近我们想要了解的考古事件的年代。

克里斯-我明白了。举个例子，如果我想知道我的小推车有多久了，但是我从爷爷那里继承了它，我就会得到一个错误的日期，因为它不是一个新的小推车。然而，如果你选择的东西不能遗传，或者不能循环利用，你可能会得到更细的颗粒——如果你原谅我的双关语，因为我想的是谷物之类的东西……

汤姆:当然。所以我们要做的就是回到这些埋葬的环境中，这些环境包含了独立的历史证据，来自于埃及的年表。举个例子，我们在坟墓旁边的铭文中发现了证据，这个人死于约瑟夫国王统治的第七年。然后在那个坟墓里，我们会发现寿命较短的谷物碎片，以及作为陪葬材料的花圈，等等。这些都是我们在约会中关注的事情，以便解决这些事情在过去什么时候发生的问题。

克里斯-这将给你一个很好的，简洁的时间线，回顾历史上那个黑暗的时期。当你整理出时间线的时候，你有没有发现，事实上，我们认为我们理解得很好的事情实际上是错误的，我们一直都错了?

汤姆:我们最近没有发现这一点，因为我们对历史记录有很好的了解。所以我们没有发现主要的区别;事实上，这是给我们信心的事情之一，我们正在做正确的事情。但随着时间的推移，我们回溯到中王国，尤其是古王国，我们发现我们估计的年代比我们之前认为的要早得多。这比之前的估计早了一个世纪。这是一个很重要的结论。此外，我们还发现，在国内时期之前的时期——埃及国家及其形成的时期——我们发现，这种情况发生的速度比中东和非洲等地类似国家形成的情况要快得多。这也是一件非常有趣的事情，因为它表明埃及国家的发展非常迅速，从游牧民族和在这片土地上四处迁徙的人们开始，从一个他们开始种植庄稼的时期开始，更加定居，生活在同一个地方。在那之后不久，国家形成了我们有了法老，有了制度，有了文字，等等。

其中一个谜团与一座失落已久的城市有关，这座城市名叫庞特，它是古埃及文明的重要贸易伙伴。不幸的是，虽然他们写了很多关于庞特的文章，但埃及人并没有说它的确切位置，所以考古学家在试图了解古代贸易如何运作的过程中陷入了死胡同。现在，这种情况可能要改变了，这要归功于一项突破，埃及人专门去庞特买了狒狒作为宠物!他们还把它们制成木乃伊，这意味着这些宠物狒狒的标本存放在博物馆里，而且，重要的是，它们仍然带有它们最初来自哪里的化学指纹，达特茅斯学院的内特·多米尼(Nate Dominy)告诉克里斯·史密斯(Chris Smith)，这让他知道了庞特可能去过的地方。

内特-有两个谜团，一个谜团裹着另一个谜团。第一个是狒狒，因为狒狒在撒哈拉以南非洲有很大的分布。在整个非洲，狒狒普遍不受欢迎。你很少能在任何雕塑、雕刻或手工艺品上看到狒狒。然而，埃及是一个很大的例外，因为当你回顾埃及的整个历史，你会发现狒狒一直受到尊敬，甚至被神化。他们被提升为埃及诸神的万神殿。所以这与撒哈拉以南非洲地区的总体模式是一个惊人的逆转。对于像我这样研究灵长类动物的人来说，令人困惑的是狒狒从未在埃及生活过。全新世化石记录，即现代人类居住、农业和复杂社会的时期，完全没有任何灵长类动物的证据，更不用说狒狒了。

克里斯:我们从那个地区得到狒狒的实物标本了吗?他们一定遇到了他们，因为他们违抗了他们。

内特-没错。所以我们发现狒狒被埋在人类的环境中。他们被故意埋葬了。最古老的证据显示那可能是个动物园。一只小狒狒与一个大约12或13岁的年轻人埋葬在一起，表明它是一只宠物。在后来的时期，我们看到了皇家木乃伊，这些动物实际上是用亚麻布包裹起来，埋葬在帝王谷的皇家陵墓中。在更晚的时期，在罗马和希腊时期，我们进入了动物崇拜时期，狒狒和许多其他动物被制成木乃伊，几乎达到了工业规模。在那个时期，成千上万的动物被制成木乃伊。

克里斯-因此，如果你有证据表明这些动物在特定的地理位置被神化，你有证据表明它们的标本被带到那个地理位置，但没有证据表明它们是自然存在的，这表明那里的任何狒狒都是由人类活动带到那里的，因此问题一定是从哪里来的?

内特-没错。而埃及人，他们有将狒狒引进埃及的书面记录。他们的寺庙墙壁和坟墓上的绘画和浮雕显示了从遥远的地方输入的狒狒。题目告诉我们那个地方是蓬特。另一个谜团是，庞特在哪里?

克里斯-所以有很多地方提到了一个地方，但那个地方已经不存在了，我们不知道它在哪里?

内特-对。历史学家一直在争论庞特，因为它非常重要，因为埃及人，通常当他们需要资源时，他们可能会通过战争来获得这些资源。我们知道埃及人与努比亚人开战，他们与赫梯人开战。但是普特人派出了使者，他们派出了大使，他们派出了外交官。这对古埃及人来说是一个非常重要的贸易伙伴，主要是因为普特人生产了非常珍贵的熏香，埃及人将其用于宗教目的。所以埃及人很有动力长途跋涉到蓬特去买这些异国情调的奢侈品，包括狒狒。

克里斯:那你怎么用我们对狒狒的了解来找出庞特的位置呢?

对于这个问题，狒狒是一个很好的动物系统，因为狒狒每天都喝水。你周围的水反映了降雨，水的化学成分以不同的速率蒸发。所以当动物在陆地上喝水时，它们会吸收这些化学特征，水中的氧稳定同位素，这些特征会融入到它们的骨头、牙齿和头发中。这样你就可以根据动物摄入的水和食物的种类得到它生活过的地方的地理指纹。

但是如果你照你说的做，也就是有证据表明在埃及有动物被囚禁，那么你会不会看到埃及的签名而不是动物来自哪里的签名写在这些比例上?

内特:是的，这是这个项目的一个很大的风险，长期的囚禁会产生一个与埃及囚禁生活有关的地理标志。所以我们使用不同的组织，毛发，骨骼，牙齿，在动物生命的不同时期将饮用水和食物结合在一起，而且是大量的动物。例如，我们在伦敦皮特里博物馆研究的狒狒，这些动物一致地向我们展示了一个特征，表明它们一生都生活在埃及。所以我们认为埃及人可能有一个饲养计划，他们可能在圈养中繁殖它们。但我们非常幸运——大英博物馆有一只动物的牙齿上有一个明显的外国签名。毫无疑问，它不是埃及人。

克里斯:那么，为了确定庞特的地理位置，你是否认为，如果你用三角测量法来确定这些狒狒牙齿和其他标本上所记载的起源，那么庞特一定是与这些地方距离相当的某个地方，或者接近这些动物的起源地，这样你就能缩小庞特可能出现的地理位置范围?

内特-没错。所以埃及人告诉我们，庞特在埃及的东部和南部，他们告诉我们，你可以从陆地或海洋到达它。问题是，埃及东部和南部-仍然有很多开放的可能性!所以我们可以做的是，我们可以选取生活在所有这些竞争地区的狒狒——索马里、厄立特里亚、埃塞俄比亚、也门、苏丹、乌干达——我们可以选取现在生活在这些地区的狒狒，我们可以观察它们的化学特征，如果你愿意的话，我们可以创建一个该地区的化学地图。这样我们就可以将大英博物馆里的木乃伊标本与这些地区的人口进行比对。我们的分析的伟大之处在于我们可以明确地排除一些地方的可能性，我们发现它们与今天生活在厄立特里亚和索马里的动物非常吻合。

克里斯:因此，那里最有可能是这些动物的来源，但不要仅仅认为那里是一个很好的狩猎场，然后它们从那里被运送到庞特所在的地方?

内特-没错。庞特既是一个王国，也是海岸上的一个商场。所以有一个集镇或港口。所以我们认为埃及人会把他们的船只拉到港口，他们可能会在港口城市购买或交易动物。但这些动物可能来自更远的内陆，这是有道理的。我们认为蓬蒂家族了解他们的市场，了解他们的消费者。因此，他们可能会从更远的内陆收集动物，带着它们与埃及人进行贸易。

Chris -那么在你所做的事情之后，现在对庞特的搜索范围有多大?

内特-窄多了。150年来，学者们一直在争论阿拉伯半岛存在的可能性。因此，也门一直是争夺蓬特位置的有力竞争者。一些作者把它放在莫桑比克或乌干达。我们可以排除这些地方。我们可以肯定地说，它在非洲的某个地方，在非洲之角，可能在厄立特里亚和索马里。我们无法区分这两种观点，这是大多数学者都认同的两种观点。

克里斯:有什么办法能真正地把它钉牢吗?

内特-是的，我想是的。我想，如果我们能研究古代的DNA，或者其他一些来自庞特的组织，如果它们都指向同一个地方，相互印证，那么我们就会有所收获。很明显，考古学是我们需要去的地方。如果能在这些领域挖掘一下就好了。如果我们能找到这些古老地方的遗迹那就是决定性的了。