Chúng ta biết tổ tiên của con người hàng chục ngàn năm trước đã sinh sống bên trong những hang động. Họ không những tìm ra chúng, biến những ngóc ngách tối tăm trở thành nơi trú ẩn mà còn sáng tạo ra những bức vẽ trên vách đá để viết lại lịch sử của chính mình.
Nhưng để làm được tất cả những điều đó, rõ ràng người tiền sử cần phải biết dùng lửa.
Và khi nói đến việc đốt lửa trong hang động, bạn không thể đơn thuần gom một đống củi khô lại, đánh hai viên đá lại với nhau để châm nó lên. Bởi khói từ đống củi có thể khiến bạn chết ngạt nếu bị đặt sai chỗ.
Vậy tổ tiên chúng ta đã xoay sở với những ngọn lửa bên trong hang động như thế nào? Một nghiên cứu mới trên tạp chí PLOS One lần đầu tiết lộ chi tiết kỹ thuật điều khiển ánh sáng của người tiền sử bên trong không gian kín. Và kỹ năng của họ thực sự rất tinh tế.
Những công cụ chiếu sáng trong hang động thời tiền sử
Để có thể tái hiện lại kịch bản, trong đó những người tiền sử đã mang lửa vào bên trong các hang động, các nhà nghiên cứu đã tạo ra 8 mô hình là những ngọn đuốc và đèn được dựng lại theo những hiện vật khảo cổ có niên đại 50.000 năm mà họ tìm được.
Tất cả gồm có: 5 ngọn đuốc có đầu được tẩm nhựa sồi, thông, cây bách xù, thường xuân và bạch dương, 2 chiếc đèn đá đốt mỡ động vật (lấy từ tủy xương bò và hươu), 1 hố đèn được đốt bằng gỗ sồi và cây bách xù:
Những công cụ chiếu sáng thô sơ này lần lượt được thử trong nhiều điều kiện hang động khác nhau, bao gồm 2 khoang hang rộng và hẹp cùng một đường hầm thông nhau. Thời lượng chiếu sáng, tổng lượng ánh sáng và bán kính chiếu tới bề mặt, cường độ, độ rọi (lux), mức độ tán xạ và nhiệt độ mà ánh lửa tạo ra đã được ghi lại và đánh giá cho từng công cụ.
Kết quả cho thấy những ngọn đuốc làm từ gỗ và nhựa cây có tuổi thọ khá cao. Chúng có thể cháy liên tục trong vòng 41 phút, phát ra ánh sáng theo mọi hướng trong vòng bán kính lên tới 6 mét.
Những ngọn đuốc này phù hợp dùng để khám phá các hang động lớn, do người tiền sử có thể dùng chúng để khua qua khua lại xung quanh. Mặt khác, chúng tạo ra rất nhiều khói nên không thể dùng trong không gian hẹp.
Điều đó có nghĩa là tổ tiên của chúng ta cũng biết họ không thể đốt một cây đuốc trong một khoang hang hẹp nếu không muốn chết ngạt. Thay vào đó, có vẻ như họ đã dùng đèn đá đốt mỡ. Những ngọn đèn này có bấc cắm vào nhiên liệu béo, giúp chúng có thể cháy liên tục trong hơn 1 tiếng đồng hồ mà không tạo ra quá nhiều khói.
Thế nhưng, nhược điểm của đèn đá đốt mỡ là ánh sáng của chúng chỉ tỏa ra được trong phạm vị bằng một nửa so với đuốc, cụ thể là trong bán kính 3 m. Chúng cũng để lại một góc chết ở phía dưới sàn nhà, nơi ánh sáng bị đế đèn chặn lại.
Do đó, những ngọn đèn đá đốt mỡ này chỉ phù hợp để sử dụng tại chỗ, không dùng khi chi chuyển. Một phần lý do nữa là bấc đèn rất dễ tụt vào hõm đá, nơi nó có thể bị nhấn chìm bởi nhiên liệu mỡ và tắt ngúm. Các nhà nghiên cứu cho rằng những người tiền sử đã phải điều chỉnh chúng liên tục trong khi dùng.
Cuối cùng là hố đèn, một hệ thống tĩnh tại chỗ hoàn toàn. Nó giống như một đống lửa có thể bao phủ một bán kính lên tới 6,6 mét, rộng nhất trong số tất cả các công cụ. Nhưng loại hố đèn này chỉ cháy được trong 30 phút, khoảng thời gian ngắn nhất nhưng lại tạo ra nhiều khói nhất.
Vị trí thích hợp để đặt hố đèn phải là nơi có thông gió cực kỳ tốt, chẳng hạn như một hang động có giếng trời ở phía trên, nơi nó có thể tạo ra luồng không khí đối lưu để hút gió từ cửa hang và thoát khói lên trên đỉnh.
Những thí nghiệm mới này cuối cùng đã cho chúng ta một hình dung về cuộc sống của tổ tiên mình bên trong các hang động, cách họ sử dụng thành thục các công cụ chiếu sáng để khám phá các đường hầm tối tăm và sáng tác ra những tác phẩm nghệ thuật trên vách đá.
Ánh sáng là mấu chốt của những bức vẽ hang động, nó đã tạo ra những thước phim hoạt hình 3D đầu tiên
Thật vậy, các công cụ chiếu sáng không chỉ giúp tổ tiên của chúng ta tìm ra nơi trú ẩn, khám phá khu vực sinh sống của họ, mà còn giúp họ tạo tác ra những tác phẩm nghệ thuật được gọi là những bức vẽ hang động.
Quay trở lại năm 1993, một giáo sư nghiên cứu truyền thông tại Đại học Fordham tên là Edward Wachtel đã đến thăm một số hang động tiền sử ở miền nam nước Pháp. Mục đích của ông là tìm hiểu những bức vẽ bí ẩn trên vách đá trong những hang động này.
Những người tiền sử đã vẽ những hình ảnh rất khó hiểu, bao gồm một con ibex có tới hai đầu, một con thú ba chân hoặc một con bò đực chồng lên một con nai. Tất cả đều được thể hiện bên dưới những đường nét được ví như những sợi mì spaghetti.
Hướng dẫn viên cho giáo sư Wachtel là một người nông dân địa phương. Không giống như các nhóm khảo cổ trước đó dùng đèn pin, người nông dân này đã dẫn giáo sư Wachtel vào hang với một ngọn đèn bão lập lòe lúc mờ lúc tỏ.
Nhưng cũng thật may mắn, ngọn lửa lập lờ cuối cùng đã giúp giáo sư Wachtel khám phá ra bí ẩn của những nét vẽ spaghetti và những hình ảnh con vật hai đầu. Hóa ra, khi cường độ và hướng chiếu sáng của ngọn lửa thay đổi, nó đã tạo ra hiệu ứng 3D, khiến những nét vẽ trở nên nổi bật và sinh động.
Những con vật hai đầu thực ra chỉ có một, vấn đề là nó đã được nhìn theo những góc khác nhau, giống cơ chế của một bộ phim hoạt hình có tuổi đời lâu nhất trong lịch sử nhân loại.
"Trong một khoảnh khắc ngắn ngủi, chỉ khoảng 1 giây, một chiếc đầu sinh vật sẽ nổi bật rõ ràng, sau đó mờ đi để cái đầu còn lại xuất hiện", giáo sư Wachtel nói. "Những nét vẽ spaghetti thì trông giống một khu rừng hoặc một bụi gai dầu che giấu tất cả, sau đó thả các sinh vật ở trong đó ra ngoài với sự xuất hiện của hiệu ứng ánh sáng.
Mô hình ánh sáng phát ra từ đuốc, đèn đá đốt mỡ và hố đèn chiếu sáng trong hang động
Bây giờ, nghiên cứu mới trên tạp chí PLOS One tiếp tục làm sáng tỏ nguồn ánh sáng mà người tiền sử đã sử dụng để tạo ra những bức vẽ hang động. Theo đó, có vẻ như những chiếc hố đèn chính là công cụ tốt nhất để làm điều đó.
Với tầm chiếu sáng xa nhất và rộng nhất, chúng có thể được đặt ở những vị trí đắc địa chỉ cần có thông gió tốt, để giúp người tiền sử bao quát được toàn bộ không gian sáng tác nghệ thuật của họ. Đây là điều mà đuốc và đèn đá đốt mỡ không thể làm được.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu tiếp tục có kế hoạch điều tra thêm nhiều loại nguồn chiếu sáng và nhiên liệu thời tiền sử hơn, nhằm làm sáng tỏ toàn bộ đời sống của tổ tiên chúng ta trong bóng tối, cách họ sáng tạo ra các công cụ chiếu sáng và sử dụng chúng một cách tinh tế cho từng hoàn cảnh khác nhau.