Результаты исследования совместной исследовательской группы, состоящей из специально назначенного лектора Хироаки Аоямы и специально назначенного доцента Ватару Тайра из Университета Рюкюсского центра управления инфраструктурой, специально назначенного профессора Кайдзи Ямагивы из Университета Рюкюсского научно-исследовательского института островов и Региональная наука и специально назначенный профессор Кенджи Кун из отдела планирования исследований университета. Он был опубликован в академическом журнале «PLOS ONE» (16 ноября). ◆ Какие результаты вы получили? Цвет, материальный состав, внутренняя структура и свойства трех типов исторической старой черепицы (династий Кораи, Ямато и Мин), собранной из руин замка Сюридзё, и черепицы современной реконструкции замка Сюридзё были исследованы физико-химическим и нефизическим путем.Путем деструктивных исследований нам удалось показать, что «неожиданных изменений не произошло» и прояснить механизм исторической трансформации (эволюции) черепицы с новой точки зрения. ◆Новинка (что нового) и социальная значимость/перспективы на будущее Результаты этого исследования дают новый взгляд на эволюцию черепицы Рюкю, которая также связана с восстановлением замка Сюридзё, и предлагают новый метод исследования материальной культуры, включая ценные культурные ценности.

1.Предыстория и цель исследования
Замок Сюридзё был уничтожен во время пожара в 2019 году, сейчас идет новая реставрация. Его крыша исторически была оштукатурена различной черепицей. Считается, что методы изготовления плитки были завезены на острова Рюкю из различных регионов после 13 и 14 веков. Говорят, что эти различия отражают периоды времени и культурные отношения. Эти три типа черепицы были найдены в руинах замка Сюри, и из них мы можем узнать об историческом переходе и развитии черепицы. С другой стороны, было трудно проанализировать такие характеристики, как характеристики материала и внутренняя структура, связанные с технологиями производства плитки, и осталось много неизвестных моментов, касающихся изменений внешнего вида. Поэтому в этом исследовании мы сосредоточимся на цвете, составе материала и внутренней структуре черепицы и применим неразрушающий физико-химический анализ, чтобы приблизиться к историческим изменениям и эволюции методов и свойств производства черепицы.
Это исследование было проведено при поддержке Исследовательского проекта по восстановлению замка Сюридзё Университета Рюкю. Кроме того, черепица, используемая в этом исследовании, основана на материалах, собранных в эпоху кампуса Сюри, когда университет был основан в замке Сюридзё в 1950 году.

2.Результаты исследования: что мы узнали
Общие черты между «плитками в стиле Корё» и «плитками в стиле Ямато»: Предыдущие исследования показали, что два типа плиток, которые впервые появились на островах Рюкю после 13 и 14 веков, «плитки в стиле Корё». » и »плитки в стиле Ямато». Внешний вид также отличается, и регионы, которые, как говорят, имеют культурные и технические связи с Корейским полуостровом для »плиток в стиле Корё» и Кюсю и севером для «плитка в стиле Ямато» также отличалась. Однако было обнаружено, что два типа плитки, используемые в замке Сюридзё, имеют много общего с точки зрения цвета, использования материала, обработки и условий обжига.

Особенности и изменения цвета «плитки Мин»: Появившаяся после 16 века «черепица в стиле Мин» (родом из Китая) отличалась по цвету и внутренней структуре от двух вышеуказанных типов. Кроме того, мы численно показали, что цвет черепицы в стиле Мин, который, как говорят, является источником красного цвета традиционной красной черепицы современной Окинавы, постепенно изменился с «серого» на «красно-красный». . Также предполагается, что условия обжига могли измениться вместе с изменением цвета. В предыдущих исследованиях предполагалось, что в этот период произошли изменения в методе сжигания из-за нехватки топлива, но результаты этого анализа обеспечивают физическое и химическое подтверждение этой теории.

Что не изменилось: В этом исследовании мы также получили данные о том, что общее использование материала, обработка и внутренняя структура в исторической черепице Рюкю относительно постоянны. Это контрастирует с узорами на плитках, которые изменились в деталях, и это означает, что плитки Рюкю и люди, которые их делали, имели «элементы, которые меняются» и «элементы, которые не меняются» в зависимости от времени.

Эволюционный механизм материальной культуры: Результаты этого исследования предоставили новые знания об историческом переходе черепицы Рюкю, основанные на традиционных археологических находках и с использованием новых методов физико-химического анализа. Кроме того, представляя эволюционный механизм материальной культуры, основанный на переходе черепицы, мы представляем новый взгляд на концепцию «культурной эволюции», которая обсуждалась в последние годы. Все методы, используемые в этом исследовании, являются неразрушающими и могут применяться к ценным материалам, таким как культурные ценности, поэтому можно ожидать, что они будут способствовать развитию различных исследований в будущем.

1.Замок Сюридзё и черепица на крыше замка Сюридзё, принадлежащего Университету Рюкю.
Расположенный в юго-западной части Японского архипелага, архипелаг Рюкю имеет уникальную историю по сравнению с прилегающими территориями, такими как материковая часть Японии, такие как Кюсю и Хонсю, Тайвань и Китай. Среди них «период Гусуку» с 10 по 11 века и «период царства Рюкю» с 15 века и далее известны как периоды, когда их самобытность процветала и были зарегистрированы как объекты всемирного наследия в 2000 году. Достопримечательности и связанная с ними собственность Королевства Рюкю также включают здания той эпохи. Замок Сюридзё также известен как центральная структура королевства Рюкю (1429–1879 гг. н.э.), и его реставрация (Примечание 1) пользуется популярностью у жителей Окинавы и туристов, посещающих этот район. К сожалению, отреставрированный замок Сюридзё был уничтожен пожаром ранним утром 31 октября 2019 года, но пейзаж с красной черепицей для многих остается памятным образом (рис. 1).
До сих пор ведутся споры о том, когда был построен замок Сюридзё, но считается, что он существовал в период Гусуку, до основания Королевства Рюкю. После этого замок Сюри был перестроен даже после того, как несколько раз был уничтожен пожаром, и продолжал существовать как центральное сооружение Королевства Рюкю. Однако он был уничтожен пожаром во время битвы за Окинаву в 1945 году, а после войны на этом месте был построен кампус Университета Рюкю (кампус Сюри) (Примечание 2). По этой причине в то время в кампусе было собрано большое количество старой черепицы (исторической черепицы), которая использовалась в замке Сюридзё. Эта черепица до сих пор находится в коллекции Музея Университета Рюкю (Фудзюкан).

Рисунок 1. Замок Сюридзё Сейден до его исчезновения

2. «История старой черепицы» и «Необъяснимые вещи», увиденные в черепице замка Сюридзё
История старой черепицы: Замок Сюридзё — это сооружение, которое использовалось в течение долгого времени в истории и несколько раз было уничтожено пожаром, в том числе пожаром 2019 года. Таким образом, можно сказать, что черепица замка Сюридзё во многом отражает историю черепицы Рюкю. На основании археологических исследований на сегодняшний день считается, что плитки из глины появились на островах Рюкю после 13-го и 14-го веков (период Гусуку). Плитки, появившиеся в этот период, называются «изразцами в стиле Корё» и «изразцами в стиле Ямато», и их можно отличить по внешним признакам, таким как их форма, узор изразцов (примечание 3) и следы на их поверхности. Согласно предыдущим исследованиям, считается, что черепица в стиле Корё возникла во времена династии Корё, существовавшей в то время на Корейском полуострове, в то время как черепица в стиле Ямато, напротив, считается родиной в материковой части Японии к северу от Кюсю Он рассматривается как плитка с другой системой. Кроме того, с 16 по 17 века (период королевства Рюкю) появились плитки, внешний вид которых явно отличался от традиционных плиток, «плитки в стиле Минчо». В отличие от плиток Корё и Ямато, считается, что эти плитки возникли во времена династии Мин в Китае, но точное место происхождения до сих пор неизвестно. Тем не менее, известно, что черепица этого периода была богата разнообразием, с увеличением вариаций формы и рисунка, а «красная черепица» привела к установлению современной красной черепицы. История черепицы Рюкю отражена в черепичных материалах, найденных в руинах замка Сюри.

Чего я не знал: Как упоминалось выше, исследования черепицы Рюкю продолжаются, но все еще есть много необъясненных деталей. Традиционные исследования не анализировали характеристики черепицы, такие как материалы и внутренняя структура черепицы. Этот вид анализа важен для понимания технологий производства и качества (характеристик/качества) черепицы и служит материалом для изучения последовательности и перехода технологий и качества, которые сопровождают исторические изменения черепицы. Например, известно, что черепица Рюкю сменила цвет с серого на красный без использования глазури в период династии Мин, и было предложено несколько гипотез относительно изменения производства как фактора, однако данных, подтверждающих это, нет. . Кроме того, хотя эти «изменения» привлекли внимание, все еще есть неясные моменты о «вещах, которые не изменились». Для того чтобы выяснить, изменились ли технологии производства и качество (характеристики и качество) плитки Рюкю так же сильно, как и их внешний вид, необходимо проанализировать различную информацию о качестве плитки с разных сторон. Однако разрушительный анализ черепицы, которая также является культурным достоянием, сложен, и то, как проводить анализ, также было проблемой.

3.Новый подход в данном исследовании: анализ плитки многогранным физико-химическим анализом.
Поэтому в этом исследовании при поддержке Исследовательского проекта по восстановлению замка Сюридзё Университета Рюкю, начавшегося после пожара в восстановленном замке Сюридзё в 2019 году, мы собрали руины замка Сюри, принадлежащие Музею Университета Рюкю (Фудзюкан). Количественный анализ цвета путем сканирования цифрового изображения и элементов грунта (текстуры) черепицы с использованием рентгеновского аналитического микроскопа (XRF) с целью изучения старых материалов черепицы (Корё, Ямато, династии Мин) (рис. 2) Использование компонентного анализа и анализ внутренней структуры с помощью рентгеновского компьютерного томографа, мы количественно и статистически проанализировали цвет, материал и внутреннюю структуру черепицы. Все анализы, использованные в этом исследовании, были неразрушающими, и не было никаких повреждений или потерь материалов. Кроме того, в качестве эталона для анализа в анализ также были включены плитки отреставрированного замка Сюридзё, который был уничтожен во время пожара в 2019 году (предоставлено Проектом идей по использованию поврежденных плиток замка Сюридзё (Официальный офис губернатора префектуры Окинава). )) .

Рисунок 2. Пример проанализированной черепицы Старая черепица была классифицирована в соответствии с рисунком и формой поверхности черепицы и проанализирована. бар 3см

Количественный анализ цвета (сканирование цифрового изображения)
Мы проанализировали данные изображения черепицы, полученные с помощью цифрового сканера изображений, и количественно исследовали разницу в цвете (цветовую разницу) старой черепицы. В результате было обнаружено, что историческая черепица, условно распознаваемая в двух цветах (серая и красная), имеет тонкие различия в цвете в зависимости от типа черепицы и эпохи (рис. 3). Например, было подтверждено, что существует небольшая разница в цвете между черепицей в стиле Корё и стиле Ямато, которая считалась серой, и черепицей в стиле раннего Мин (Примечание 4). Считается, что серая черепица является продуктом восстановительного обжига (примечание 5), и результаты этого исследования показывают, что условия восстановительного обжига немного различаются между серой черепицей Корё/Ямато и серой черепицей Минчо.
Кроме того, при анализе плиток поздней династии Мин, где появились красноватые плитки, ведущие к современным красным плиткам, было проведено количественное сравнение с различными традиционными японскими красными, стало ясно, что цвет очень близок к цвет. Кроме того, этот анализ показывает, что цвет черепицы в стиле Мин с течением времени становился ближе к цвету румян, что предполагает возможность того, что черепица со временем стала красной.

Элементный компонентный анализ грунта черепицы (текстуры) (рентгеноаналитический микроскоп)
В сотрудничестве с Центром исследовательской инфраструктуры Университета Рюкюс (в настоящее время Центр управления исследовательской инфраструктурой) мы использовали рентгеновский микроскоп (XRF), который использует флуоресцентное рентгеновское излучение для неразрушающего анализа элементарных компонентов, содержащихся в черепице. Мы исследовали сходство глины (текстуры) черепицы методом статистического анализа. В результате было показано, что общий элементный состав старой черепицы, собранной в замке Сюридзё, аналогичен (рис. 4). Хотя в качестве сырья для черепицы используется натуральная глина, редко используются натуральные материалы в чистом виде.Путем удаления примесей и добавления примесей и т. д. создается глина, пригодная для черепицы. Результаты анализа показывают, что весьма вероятно, что материалы обрабатывались относительно последовательно от плиток Корё и Ямато периода Гусуку до плиток Мин периода королевства Рюкю. Предыдущие исследования предполагали, что плитки Корё, Ямато и Мин имеют различное культурное происхождение, но возможно, что некоторые из техник (материальная обработка плиток) передавались исторически. Кроме того, хотя общие характеристики глины аналогичны, только плитки династии Мин содержат небольшое количество железа (Fe).₂О₃) и калий (К₂Также было показано, что количество O) является характерным. Это говорит о том, что в производстве плитки династии Мин произошли какие-то изменения (см. ниже).
Красная черепица, собранная в отреставрированном замке Сюридзё, имеет характеристики, которые значительно отличаются от характеристик черепицы в стиле Корё, Ямато и династии Мин. Из этого мы можем прочитать, что технология производства черепицы претерпела большие изменения, когда замок Сюридзё был восстановлен после войны.

Внутренний структурный анализ черепицы (рентгеновская компьютерная томография)
В сотрудничестве с Центром промышленных технологий префектуры Окинава мы исследовали внутреннюю структуру черепицы с помощью промышленного рентгеновского компьютерного томографа. В результате было обнаружено, что три типа старой черепицы, собранной в замке Сюри (Корай, Ямато и династия Мин), имеют более высокую плотность и поры (мелкие пузырьки воздуха внутри черепицы), чем современная черепица из отреставрированного замка Сюри. пробелы и т. д.). Это показывает, что, как и при обработке материалов, старая черепица сохраняла стабильные свойства и качество. С другой стороны, мы также можем видеть, что качество плиток, восстановленных после войны, значительно изменилось.
Кроме того, что касается внутренней структуры старых плиток, было обнаружено, что размер пор плиток в стиле Мин был больше, чем у плиток в стиле Корё и Ямато. Это может не привести к значительному изменению качества, но указывает на возможное повышение температуры обжига. Другими словами, было показано, что в этот период в производстве плитки (особенно в обжиге) произошли изменения по сравнению с прошлым.

Четыре. В чем причина того, что черепица в стиле Минчо изменила цвет с серого на румяный?
Мы всесторонне проанализировали взаимосвязь данных, полученных из отдельных анализов, описанных выше. В результате выяснилось, что поры внутри черепицы увеличиваются по мере приближения цвета черепицы к красному (рис. 5). Поры увеличиваются по мере увеличения температуры обжига, что указывает на то, что температура обжига также изменилась вместе с изменением цвета. Кроме того, чем ближе цвет плитки к цвету румян, тем больше серы (SO₃) было обнаружено увеличение. Основываясь на этих фактах, считается, что красный цвет румян, установившийся на плитках династии Мин эпохи королевства Рюкю, был вызван изменениями в технологии изготовления плитки (температура обжига и содержание серы).
Согласно результатам археологических и исторических исследований на сегодняшний день, возможно, была нехватка древесины, сырья для дров, в период, когда черепица династии Мин стала красной.Считалось, что метод обжига черепицы изменился на окислительный обжиг ( Примечание 6) для уменьшения Данные анализа того времени показывают, что способ обжига изменился даже с самой черепицы, что подтверждает общепринятую гипотезу.

Рисунок 5. Взаимосвязь между цветом и размером пор черепицы Mincho

Пять.Понимание эволюционного механизма плиточной/материальной культуры в Рюкю
В этом исследовании мы не только получили данные о черепице Рюкю, но и предложили новый механизм эволюции черепицы на основе этих данных. В предыдущих исследованиях эволюция черепицы Рюкю была отражена в изменениях внешнего вида. Однако, если мы снова посмотрим на него с новых точек зрения (цвета, материалы и внутренняя структура), представленных в этом исследовании, мы увидим, что его эволюция включает в себя «элементы, которые меняются в разное время, чем внешний вид», и «постоянные элементы, которые вряд ли меняться на протяжении веков». Стало ясно, что есть элемент, который Иными словами, материальная культура (примечание 7), такая как изразцы, состоит из различных элементов (внешнего вида, цвета, материала, характера и качества), и не все элементы изменяются сразу, кроме того, считается, что существует механизм что иногда смыкается и изменяется. Например, даже если форма и узор изменяются в соответствии с социальными тенденциями времени, основная технология производства и качество не обязательно меняются одинаково. В этом анализе было подтверждено, что условия обжига и изменения цвета, которые произошли в плитках династии Мин, не соответствовали времени изменения рисунка.
　
В последние годы в области исследований материальной культуры разъясняется, что эволюции материальной культуры способствует «стресс (социальные тенденции, технологические и материальные факторы и т. д.)» извне. Материальная культура постоянно подвергается такому стрессу извне, и считается, что изменение (эволюция) происходит тогда, когда материальная культура (и люди, которые ее несут) реагируют на него. Наш анализ основан на идее, что эти реакции на стресс не возникают одновременно в материальной культуре в целом, а элементы, из которых она состоит (в случае черепицы, формы, узора, цвета, материала, природы и т. качество и т.д.) Я дал понять, что есть вещи, которые реагируют (при этом сцепляясь друг с другом). Например, когда меняется тенденция рисунка плитки, на это реагируют именно украшения, а основные технологии производства и качество реагируют не сильно. И наоборот, если есть стресс, такой как нехватка топлива, техника стрельбы будет реагировать и меняться, но рисунок не будет реагировать особенно сильно. Этот эволюционный механизм черепицы был показан многогранным анализом различной информации, из которой состоит черепица, в дополнение к обычным факторам внешнего вида. Также считается, что это будет одним из ключей к пониманию того, почему и как различные материальные культуры, отличные от черепицы, достигли настоящего времени.

Рисунок 6. Эволюционный механизм старой черепицы
　

6. Ожидается, что «неразрушающий анализ» будет применяться к исследованию культурных ценностей.
Наша исследовательская группа считает, что метод анализа, использованный в данном исследовании, является неразрушающим, поэтому его можно широко применять к культурным ценностям, требующим сохранения, и к ценным материалам материальной культуры, а также к различным исследованиям материальной культуры. благодаря этому мы можем ожидать прогрессивных результатов», и я хотел бы внести свой вклад в развитие исследований в этой области.

Примечание 1: Восстановленный замок Сюридзё не зарегистрирован как объект всемирного наследия. Руины замка Сюридзё, зарегистрированные как объект всемирного наследия, сохранились под отреставрированным замком Сюридзё.
Примечание 2: переехал в нынешний кампус Нишихара с 1977 по 1984 год после возвращения префектуры Окинава Японии.
Примечание 3: плитка, используемая для карнизов. Наносятся такие узоры, как цветы и мицуба.
Примечание 4: Плитки Мин известны как плитки периода, когда были установлены красные плитки, но известно, что большинство из них были серыми плитками в первые дни.
Примечание 5: Обжиг в печи или другом оборудовании для обжига с небольшим запасом кислорода (воздуха). Метод выпечки, вызывающий реакцию восстановления выпеченного продукта.
Примечание 6: Обжиг всегда с достаточным запасом кислорода (воздуха). Это происходит при обычном обжиге, таком как открытое сжигание, но также может происходить в установках для обжига, таких как печи, в зависимости от условий. Метод выпечки, который вызывает реакцию окисления выпекаемого продукта.
Примечание 7: продукт, созданный культурным поведением человека. Его развитие тесно связано с технологиями, материалами и климатом.

＜Информация о диссертации＞
(1) Название статьи: «Новый взгляд на эволюцию черепицы «Кавара» в Рюкю: междисциплинарный неразрушающий анализ перехода черепицы в замке Сюри, острова Рюкю, Япония. Новый взгляд: многогранный неразрушающий анализ» изменений кровли в замке Сюридзё)
(2) Название журнала: «PLOS ONE».
(3) Авторы: Хироаки Аояма, Кайши Ямагива, Ватару Тайра, Такеши Кон.
(4) Авторы на японском языке (аффилиация): Хироаки Аояма (Исследовательский центр, Организация содействия исследованиям, Университет Рюкю), Кайдзи Ямагива (Исследовательский институт островных и региональных наук, Организация содействия исследованиям, Университет Рюкю), Ватару. Тайра (Исследования, Организация по содействию исследованиям, Университет Рюкю) Центр управления инфраструктурой), Такеши Кун (Отдел планирования исследований, Организация по содействию исследованиям, Университет Рюкю)
（5） 10.1371/journal.pone.0277560
（6） https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0277560