2019年，我的祖母去世，我從她閣樓上繼承了一堆灰塵濃厚的樂高積木。起初，這些積木看起來就像我自己童年的積木，但通過30年的游戲，我的雙手和眼睛已經(jīng)得到了良好的訓練，仔細檢查后發(fā)現(xiàn)了一些微小的線索，提示它們來自不同的時代。我想象自己是一位塑料考古學家，仔細檢驗這些積木的表面，分析和解釋留下它們的社會。 塑料已經(jīng)在世界各地的考古發(fā)掘中不受歡迎地出現(xiàn)，塑料考古學總有一天似乎不可避免地會成為自己的一個領域。我很好奇這種無處不在的材料將如何被用來講述我們這個時代的故事。塑料輕巧易碎，可以遠距離旅行并易于分散。脫離了原有背景，未來的塑料文物不太可能使用考古學家今天對石器應用的相同方法來分析。 相反，借鑒逆向工程的想法可能有助于解鎖關于我們這個時代塑料的洞見。將工程與考古學結(jié)合起來幫助我更深入地了解我祖母積木的歷史，我邀請您考慮跨學科的想法如何幫助理解我們周圍物體的起源。 僅次于水泥和鋼鐵，塑料是制造最廣泛的材料，有22%的塑料逃脫廢物管理系統(tǒng)，最終進入未受控制的垃圾堆填場或直接流失到環(huán)境中。這提出了塑料時代的想法，人類世的一個子階段，塑料被埋葬為沉積物并與礦物質(zhì)結(jié)合形成新的巖石。這些新型塑料-礦物組合的一個例子是塑料礫巖:由塑料(如在一個偏遠的巴西島上發(fā)現(xiàn)的那些)粘合在一起的沉積粒狀物和碎屑。 看到塑料深深嵌入我們世界的結(jié)構(gòu)令人不安。然而，從考古學的角度來看，我對塑料物品現(xiàn)在處于垃圾和珍寶的臨界點印象深刻。界限模糊，但歷史保護法提供了一個良好的起點。在美國，使用聯(lián)邦或州資金進行的任何挖掘都必須進行考古評估，以評估找到的比50年更老的項目?，F(xiàn)在，塑料制成的物品跨越了這一鴻溝:它們是需要清除和回收的環(huán)境污點，還是需要研究和分類的好奇的發(fā)現(xiàn)? 這種垃圾與珍寶的鴻溝之前已經(jīng)被其他人探索過，比如這些北卡羅來納大學的考古學家將廢品作為考古發(fā)現(xiàn)展出。但我最喜歡的塑料考古學家是特蕾西·威廉姆斯。自1997年以來，她一直在獵捕和編目從一艘裝滿樂高積木的貨柜中沖上海岸的玩具，該貨柜墜入大海。樂高提供了該集裝箱內(nèi)容的詳細清單，這導致人們對為什么一些部件會沖上岸，而其他部件是否會在海床上湮滅的原因進行了許多猜測，永遠無法被發(fā)現(xiàn)。也就是說，在水下被低溫、高壓和低光照的減弱光解作用所影響的環(huán)境中，這些因素被認為具有保護作用。30年后，在垃圾填埋場發(fā)現(xiàn)的完美可玩的雅達利游戲卡帶表明，受保護環(huán)境中的材料可以驚人地長時間存活。也許剩余的樂高磚最終有一天也會被發(fā)現(xiàn)。 我對祖母積木的調(diào)查始于它們的制造工藝的痕跡。注塑成型的傷口一旦你開始尋找就變得顯而易見，比如來自熱流道尖端的澆口，或者流動引領器以加速熔化的塑料進入角落并確保在生產(chǎn)過程中始終如一地收縮。 與自20世紀50年代末幾乎未發(fā)生變化的積木本身的形狀相比，樂高的工程師們不斷改進積木的制造特性。我祖母的一些早期積木在下沿有一個小瑕疵，這暗示著樂高的工程師們曾經(jīng)更青睞于選用塞子澆口而不是熱澆口向模具內(nèi)注入塑料。像這樣的區(qū)別被樂高零件編號3001的狂熱flickr社區(qū)編錄下來，即2x4積木。我能夠根據(jù)嵌入每一顆凸起部的樂高字標的字體，以及它們底部帶有的微型模腔編號，將我祖母的一些積木追溯到1958年左右。 2x4積木有時被稱為Rory，出于我尚未完全確定的原因。用于將這些積木用孔和槽組合在一起的干涉配合的設計被捕獲在1958年的原始專利申請中。這種耐用且公差緊密的配合是樂高模型能夠繼續(xù)站立的原因，一些積木在損壞之前可以容忍37，000多次組裝循環(huán)。對我來說，專利中最迷人的部分是第9-11圖，它們說明了一組從未大規(guī)模生產(chǎn)但今天可以在丹麥比隆的樂高博物館內(nèi)的一件注射成型測試件中看到的奇特互鎖設計。 雖然今天制作的樂高積木與20世紀50年代末的積木反向兼容，但它們在一個重要方面確實有所不同:它們的材料。我在祖母閣樓里發(fā)現(xiàn)的許多積木明顯變形，表面異常光亮，這表明它們很可能是由纖維酯(CA)制成的。 CA是一種早期天然塑料，由法國化學家保羅·舒岑貝格于1865年通過乙酰酐與從木漿中提取的天然纖維素聚合物反應而成。在CA缺乏剛性的問題暴露之后，樂高于1961年聘請了瑞士塑料專家漢斯·席斯探索替代品。德國塑料供應商拜耳和巴斯夫生產(chǎn)了各種材料和顏色的測試積木，其中許多積木今天深受收藏家的追捧。所選擇的替代品是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，相對于CA，ABS的卓越尺寸穩(wěn)定性是一個早期ABS積木至今仍能與現(xiàn)代模塑積木牢固嵌合的重要原因。 作為一名研究生工程師，我有一個基礎性的記憶，當時我請求一位年長的同事幫助鑒定我手里一個樣品的塑料等級。他從我手里拿過樣品，在敲擊它的牙齒并仔細聆聽聲音前對我微笑。 我從未弄清這是科學還是表演，但不同的塑料確實有獨特的物理屬性，可以通過感覺、嗅覺或聽覺來區(qū)分。例如，CA經(jīng)過酸或熱的作用后會退化，釋放出乙酸并賦予電影膠片分解的術語“醋酸綜合征”。考古學家瑪麗·伊薩講述了在垃圾場發(fā)現(xiàn)一件疑為硝基塑料(另一種早期塑料)工藝品并試圖確定其成分的故事。她說:“經(jīng)手大量硝基塑料的人可以根據(jù)聲音和手感等微妙線索進行評估。由于我自己沒有接觸過太多，所以我轉(zhuǎn)向了一些硝基塑料的‘測試’。” 這些其他“測試”通常相當毀滅性。作為設計工程師，我有時會參考Stanmech的塑料識別流程圖，該圖建議燒毀一個小樣品，并觀察燃燒的顏色、氣味和燃燒速度。為了科學考古學的利益，我讓自己的一套積木和祖母的一套接受了這些測試。兩者都燃燒出黃色火焰，不會自行熄滅，產(chǎn)生黑煙和煤煙。但現(xiàn)代積木干凈地燃燒，散發(fā)出一種苦澀的橡膠氣味，而我祖母的積木則在醒目的醋味中迸發(fā)出火星——最終證實了它們確實是我最初懷疑的老式纖維酯積木。 在繼承這些積木之前，我從未認為自己是考古學家。然而，通過考古學的視角方法這種逆向工程，鼓勵我超越樂高積木的功能，考慮它們被創(chuàng)造的上下文，以及它們?yōu)楹未婊钪两竦脑?。我們的?chuàng)作從未與世界隔絕，我們離開后，其表面留下的痕跡將講述我們的故事。我很高興在未來的工作中帶來更多這種考古學的心態(tài)。