Lần đầu tiên, các nhà khoa học áp dụng kính hiển vi kim cương lượng tử (QDM) để phân tích dấu vết từ tính của khoáng chất trong bếp lửa cổ của người Neanderthal tại di chỉ El Salt, Tây Ban Nha. Công nghệ này đã phát hiện bằng chứng cho thấy người Neanderthal có khả năng quản lý lửa một cách chủ động và có kế hoạch, bác bỏ quan niệm cho rằng họ chỉ biết lợi dụng lửa thụ động.
Cuộc cách mạng trong giải mã tàn tích tiền sử
Ngọn lửa cuối cùng của người Neanderthal đã tắt từ hàng chục nghìn năm, nhưng lửa để lại chứng cứ qua biến đổi từ tính siêu nhỏ trong khoáng chất. Trước đây, giới khảo cổ chỉ dùng kính hiển vi quang học quan sát bề mặt hoặc máy đo từ tính thông thường ghi tín hiệu tổng hợp, không thể tách biệt các sự kiện nhiệt khác nhau. Kính hiển vi kim cương lượng tử (QDM) sử dụng cảm biến chứa khuyết tật trung tâm nitơ-lỗ trống trong kim cương, phản ứng với từ trường dưới tác động của laser, tạo bản đồ từ tính ở cấp độ micromét. Nhờ đó, các nhà nghiên cứu có thể dựng lại lịch sử nhiệt của từng hạt khoáng, xác định vị trí đạt nhiệt độ cao và phân biệt vật liệu đưa vào bếp lửa khi còn hoạt động.
Bí ẩn 80.000 năm tại di chỉ El Salt
Bếp lửa nghiên cứu nằm ở tầng trầm tích El Salt, gần Alcoi, Tây Ban Nha, nơi người Neanderthal lui tới từ 80.000 đến 45.200 năm trước. Nhóm nghiên cứu do Ada Dinçkal từ Đại học La Laguna dẫn đầu đã đánh mã khu vực H89/90, vốn bị chồng lấn bởi nhiều đốm lửa qua nhiều thế hệ, tạo cấu trúc palimpsest. Cấu trúc gồm lớp tro màu nhạt dày 2 cm trên lớp đất đen biến tính vì nhiệt. Khi quan sát dưới kính hiển vi quang học, các nhà khoa học thấy những khối kết tụ đất sét đỏ nhỏ trong lớp tro, đặt ra câu hỏi: chúng được đưa vào lúc lửa đang cháy hay xâm nhập sau do mưa, rễ cây hoặc động vật?
Kính hiển vi QDM cho phép tách tín hiệu từ tính ở quy mô micromét, phân biệt mức nhiệt và quá trình nung nóng. Phân tích các khối đất sét đỏ cho thấy đặc tính từ của chúng hòa nhập hoàn toàn với tro xung quanh, khẳng định chúng bị biến đổi nhiệt cùng lúc với lớp tro, tức nằm trong bếp khi lửa còn nóng. Kết quả này chứng tỏ người Neanderthal đã đốt lửa trực tiếp trên bề mặt giàu hữu cơ và chủ động thu gom thực vật dạng cỏ để tiếp nhiên liệu.
Bằng chứng từ tính khẳng định trí thông minh của người Neanderthal
Nếu các khối đất sét đỏ xuất hiện sau khi lửa tắt, từ tính của chúng sẽ tách biệt hoàn toàn. QDM nhạy bén phân tách đá vôi từ yếu, đá có từ trường riêng và khoáng vật giàu sắt. Sự đồng nhất từ tính khẳng định người Neanderthal đã duy trì lửa liên tục. Nghiên cứu năm 2024 trên sáu bếp lửa khác tại El Salt cho thấy ngọn lửa được duy trì qua 200 đến 240 năm, mang tính liên thế hệ. Một bếp hố khác đạt 500°C đến 600°C, chứa tàn tích thực vật và xương động vật.
Theo Ada Dinçkal, phát hiện này đập tan định kiến coi người Neanderthal là những kẻ dã man. Họ tổ chức không gian sống, am hiểu sự cháy và kiểm soát lửa tinh tế. Nghiên cứu được công bố trên Journal of Archaeological Science, mở ra hướng mới cho khảo cổ học bằng công nghệ lượng tử.
