在观察或者欣赏一幅艺术壁画的时候，我们怎么才能确定这是一件真正的艺术品，而并非人工仿造的呢？
利用太赫兹技术对艺术品进行检测，颜料看起来可能将有所不同；
图片来源：Shutterstock/Garry0305
我们仅凭肉眼从一幅油画中所看到的，无论是阿尔伯特·纳马蒂拉（Albert Namatjira）的澳大利亚内陆图作品，亦或是罗素·兰德斯戴尔（Russell Drysdale）和Pro Hart等人充满活力的作品，都是由于其中多种不同颜色（可见光谱中的一部分）的混合所造成的。
但是，如果我们以一种完全不同的方式来看这幅画，去观察仅凭肉眼看不到的那部分光谱区域，那么我们将可以看到一些非常不同的东西。
正如来自澳大利亚卧龙岗大学（University of Wollongong）和来自美国雪城大学（Syracuse University）的研究者们最近发表的研究成果表明，这种技术甚至可以帮助人们检测出艺术欺骗行为。
Albert Namatjira的作品
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频率问题〉
电磁频谱的范围从极高频的γ射线到只有几赫兹的极低频辐射。赫兹是频率测量的单位度量。可见光谱中颜色的频率范围是从蓝色，约800 THz到红色，约400 THz（1 THz = 1012或1,000,000,000,000赫兹）。当频率继续下降到低于可见光谱的频率时，可以发现在约300THz处即为近红外区域，然后在约30THz处则为中红外区，再下降就到了远红外区域，并逐渐接近1THz左右。如果频率继续减小，频率范围就到了从千兆赫兹到千赫兹的微波和无线电波区域。因此，电磁频谱上的太赫兹光谱部分位于无线电和可见光部分之间——换句话说，太赫兹波介于电子和光子之间。
电磁频谱上的太赫兹(1012)区域；图片来源：The Conversation，CC BY-ND
假如我们拥有一双能够观察太赫兹频率范围的“眼睛”，我们所看到的许多事物都将会是不一样的。
在可见光下透明的物质，例如水，在太赫兹频率下观察则是不透明的。相反，一些可见光不能穿透的东西，例如黑色塑料，却容易传递太赫兹辐射。更为有趣的是，当利用眼睛观察两个具有相同颜色的物体时，可能容易产生混淆，但是它们在传递太赫兹辐射时却有所不同。因此，根据太赫兹信号可以对它们进行有效的辨别和区分。
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颜料和颜色〉
太赫兹光谱可以区分具有相似颜色的不同颜料，因此太赫兹辐射技术在分辨油漆和颜料方面具有巨大的潜在用途。
研究者们利用该技术在1THz到10THz范围内对三种相关颜料进行了区分。这些颜料全部来自被称为喹吖啶酮的化合物族，这些化合物被广泛用于生产颜色范围从红色到紫色的稳定、可重复的颜料产品。他们的研究结果已发表在近期的《Physical Chemistry》期刊上，综合实验结果和理论分析可以得出结论：太赫兹光谱能够有效区分这三种不同的喹吖啶酮。
这使得我们联想到了关于艺术品的问题——或许利用太赫兹光谱技术可以检测艺术品的真伪！
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艺术品鉴定〉
这对博物馆、艺术画廊和收藏家们应该是一大福音——太赫兹光谱技术非常适合用于检查他们收藏的艺术品。这里需要说明的是，虽然太赫兹光谱仪通常出现在实验室内，但也有便携式型号。
与需要去除或者损坏部分材料（通过与化学品反应或燃烧）的传统分析方法不同，太赫兹光谱技术与材料不需要接触，因此对艺术品不会造成任何伤害，属于一种无损检测技术。
其原理为：只需要将太赫兹波简单地辐射在绘画作品上，然后测量穿透辐射即可。太赫兹辐射的低能量和低密度特性意味着该作品不会遭到任何损坏。
这些优点使得该技术极其适合检查一些珍贵的艺术品，并且可以在艺术馆所在的地方，例如在画廊、博物馆、家庭等几乎任何地方进行检测。
Russell Drysdale的作品
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从理论到实践〉
太赫兹光谱技术能够有效的鉴别和区分油画中的喹吖啶酮，而喹吖啶酮是一种在1935年首次合成的人造材料，所以这幅画的绘制时间必须是在1935年以后才合理。任何声称这幅画是达芬奇（1519年去世）、文森特·梵高（1890年逝世）或莫奈（Claude Monet）（1926年逝世）的作品，目前都还不可以用这种方法进行检测。而对于1935年以后工作的艺术家，他们的作品就可以进一步进行分析了。
当然，除太赫兹光谱技术之外的一些其他物理方法也可以应用于分析绘画，例如紫外荧光技术也是艺术保护领域目前常用的检测方法之一。
在紫外荧光技术的基础上进一步延伸，可以使用X射线来检查艺术品。例如，人们已经利用澳大利亚同步加速器的X射线荧光找到了Degas和Streeton的作品中隐藏的图层。
验证艺术品的真假包括很多方面，物理检查只是其中之一，其它一些方法同样也起到了不可忽视的作用，例如销售记录等文件可能会提供关键性的证据，艺术史学家对于产品的微妙评价也有助于对其进行判断。
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其他用途〉
显然，检测艺术品只是太赫兹光谱技术众多应用中的一个。由于可以穿透纸和纸板，太赫兹辐射可以用于查看信封内是否含有违禁品，或内包装食品中是否含有污染物等。此外，太赫兹技术已经被用于评估灼伤和监测植物的水合作用等方面。
随着太赫兹源、检测器和相关组件的进一步研究发展，太赫兹技术的应用范围也将进一步扩大。
本文部分图片来源自网络
译者：Vince
译自：phys.org