环境及气候
塑料考古学
2019年，我的祖母去世，我从她阁楼上继承了一堆灰尘浓厚的乐高积木。起初，这些积木看起来就像我自己童年的积木，但通过30年的游戏，我的双手和眼睛已经得到了良好的训练，仔细检查后发现了一些微小的线索，提示它们来自不同的时代。我想象自己是一位塑料考古学家，仔细检验这些积木的表面，分析和解释留下它们的社会。
塑料已经在世界各地的考古发掘中不受欢迎地出现，塑料考古学总有一天似乎不可避免地会成为自己的一个领域。我很好奇这种无处不在的材料将如何被用来讲述我们这个时代的故事。塑料轻巧易碎，可以远距离旅行并易于分散。脱离了原有背景，未来的塑料文物不太可能使用考古学家今天对石器应用的相同方法来分析。
相反，借鉴逆向工程的想法可能有助于解锁关于我们这个时代塑料的洞见。将工程与考古学结合起来帮助我更深入地了解我祖母积木的历史，我邀请您考虑跨学科的想法如何帮助理解我们周围物体的起源。
仅次于水泥和钢铁，塑料是制造最广泛的材料，有22%的塑料逃脱废物管理系统，最终进入未受控制的垃圾堆填场或直接流失到环境中。这提出了塑料时代的想法，人类世的一个子阶段，塑料被埋葬为沉积物并与矿物质结合形成新的岩石。这些新型塑料-矿物组合的一个例子是塑料砾岩:由塑料(如在一个偏远的巴西岛上发现的那些)粘合在一起的沉积粒状物和碎屑。
看到塑料深深嵌入我们世界的结构令人不安。然而，从考古学的角度来看，我对塑料物品现在处于垃圾和珍宝的临界点印象深刻。界限模糊，但历史保护法提供了一个良好的起点。在美国，使用联邦或州资金进行的任何挖掘都必须进行考古评估，以评估找到的比50年更老的项目。现在，塑料制成的物品跨越了这一鸿沟:它们是需要清除和回收的环境污点，还是需要研究和分类的好奇的发现?
这种垃圾与珍宝的鸿沟之前已经被其他人探索过，比如这些北卡罗来纳大学的考古学家将废品作为考古发现展出。但我最喜欢的塑料考古学家是特蕾西·威廉姆斯。自1997年以来，她一直在猎捕和编目从一艘装满乐高积木的货柜中冲上海岸的玩具，该货柜坠入大海。乐高提供了该集装箱内容的详细清单，这导致人们对为什么一些部件会冲上岸，而其他部件是否会在海床上湮灭的原因进行了许多猜测，永远无法被发现。也就是说，在水下被低温、高压和低光照的减弱光解作用所影响的环境中，这些因素被认为具有保护作用。30年后，在垃圾填埋场发现的完美可玩的雅达利游戏卡带表明，受保护环境中的材料可以惊人地长时间存活。也许剩余的乐高砖最终有一天也会被发现。
我对祖母积木的调查始于它们的制造工艺的痕迹。注塑成型的伤口一旦你开始寻找就变得显而易见，比如来自热流道尖端的浇口，或者流动引领器以加速熔化的塑料进入角落并确保在生产过程中始终如一地收缩。
与自20世纪50年代末几乎未发生变化的积木本身的形状相比，乐高的工程师们不断改进积木的制造特性。我祖母的一些早期积木在下沿有一个小瑕疵，这暗示着乐高的工程师们曾经更青睐于选用塞子浇口而不是热浇口向模具内注入塑料。像这样的区别被乐高零件编号3001的狂热flickr社区编录下来，即2x4积木。我能够根据嵌入每一颗凸起部的乐高字标的字体，以及它们底部带有的微型模腔编号，将我祖母的一些积木追溯到1958年左右。
2x4积木有时被称为Rory，出于我尚未完全确定的原因。用于将这些积木用孔和槽组合在一起的干涉配合的设计被捕获在1958年的原始专利申请中。这种耐用且公差紧密的配合是乐高模型能够继续站立的原因，一些积木在损坏之前可以容忍37，000多次组装循环。对我来说，专利中最迷人的部分是第9-11图，它们说明了一组从未大规模生产但今天可以在丹麦比隆的乐高博物馆内的一件注射成型测试件中看到的奇特互锁设计。
虽然今天制作的乐高积木与20世纪50年代末的积木反向兼容，但它们在一个重要方面确实有所不同:它们的材料。我在祖母阁楼里发现的许多积木明显变形，表面异常光亮，这表明它们很可能是由纤维酯(CA)制成的。 CA是一种早期天然塑料，由法国化学家保罗·舒岑贝格于1865年通过乙酰酐与从木浆中提取的天然纤维素聚合物反应而成。在CA缺乏刚性的问题暴露之后，乐高于1961年聘请了瑞士塑料专家汉斯·席斯探索替代品。德国塑料供应商拜耳和巴斯夫生产了各种材料和颜色的测试积木，其中许多积木今天深受收藏家的追捧。所选择的替代品是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，相对于CA，ABS的卓越尺寸稳定性是一个早期ABS积木至今仍能与现代模塑积木牢固嵌合的重要原因。
作为一名研究生工程师，我有一个基础性的记忆，当时我请求一位年长的同事帮助鉴定我手里一个样品的塑料等级。他从我手里拿过样品，在敲击它的牙齿并仔细聆听声音前对我微笑。
我从未弄清这是科学还是表演，但不同的塑料确实有独特的物理属性，可以通过感觉、嗅觉或听觉来区分。例如，CA经过酸或热的作用后会退化，释放出乙酸并赋予电影胶片分解的术语“醋酸综合征”。考古学家玛丽·伊萨讲述了在垃圾场发现一件疑为硝基塑料(另一种早期塑料)工艺品并试图确定其成分的故事。她说:“经手大量硝基塑料的人可以根据声音和手感等微妙线索进行评估。由于我自己没有接触过太多，所以我转向了一些硝基塑料的‘测试’。”
这些其他“测试”通常相当毁灭性。作为设计工程师，我有时会参考Stanmech的塑料识别流程图，该图建议烧毁一个小样品，并观察燃烧的颜色、气味和燃烧速度。为了科学考古学的利益，我让自己的一套积木和祖母的一套接受了这些测试。两者都燃烧出黄色火焰，不会自行熄灭，产生黑烟和煤烟。但现代积木干净地燃烧，散发出一种苦涩的橡胶气味，而我祖母的积木则在醒目的醋味中迸发出火星——最终证实了它们确实是我最初怀疑的老式纤维酯积木。
在继承这些积木之前，我从未认为自己是考古学家。然而，通过考古学的视角方法这种逆向工程，鼓励我超越乐高积木的功能，考虑它们被创造的上下文，以及它们为何存活至今的原因。我们的创作从未与世界隔绝，我们离开后，其表面留下的痕迹将讲述我们的故事。我很高兴在未来的工作中带来更多这种考古学的心态。
本文译自 scopeofwork，由 BALI 编辑发布。