古老的城市废墟沿着一条宁静的街道延伸，位于庞贝的北部。高高的草丛和向日葵从曾经铺设瓷砖的中庭地板中冒出来，壁画曾以罗马神话场景鲜艳地绘制，如今已褪色成灰色和棕色砖块上寥寥几道红色条纹。
时间和风化侵蚀了它们，但考古本身在某种程度上也对这些遗迹造成了伤害。18世纪和19世纪热衷的寻宝者们常常不顾一切地挖掘，只要能找到雕像、黄金或其他战利品，他们并不太在意破坏了什么。公元79年，维苏威火山喷发的火山碎屑尚未摧毁的建筑的上层，被铁镐和铲子破坏了。在城市较富裕的南部地区搜刮财物的人们，将松散的泥土堆积在仍埋在地下的北部街区之上，形成了一个不稳定的、泥泞的土堆，里面混杂着泥土、砖块、陶器碎片和其他被丢弃的文物。
沿着这条街的更远处，有一个区域是那些早已逝去的寻宝者堆放垃圾的地方。2010年，附近一座古老的体育训练设施——“角斗士之家”的部分建筑因年久失修而倒塌，促使庞贝考古公园同时展开了发掘和抢救行动。这里被脚手架包围，地面上有独轮车和安全帽，还有深坑，看起来更像一个建筑工地而不是考古挖掘现场。成堆的旧残骸开始迅速侵蚀，威胁着让仍在地下街道和房屋变得更加难以到达。这次行动将揭示城市的新部分，并将修复之前发掘造成的损害。这是更广泛的、覆盖整个公园的计划的一部分，由欧盟和意大利政府资助约1亿欧元，旨在加固庞贝，抵御侵蚀、天气和失修。
失去庞贝意味着失去罗马帝国最著名、保存最完好的遗迹之一。与那些长期暴露在风雨中的废墟不同，这座海滨目的地的大部分地区仍然保持着维苏威火山爆发时被约20英尺的热灰掩埋的原貌。如今，这个占地163英亩的遗址每年接待300万游客。人们前来一睹古代过去的风采，那段被一场可怕的灾难所定格的历史，这场灾难夺去了约2000人的生命——大约是庞贝人口的五分之一，同时也波及了附近赫库兰尼姆和斯塔比亚镇的居民。
当游客们啃着炸披萨、戴着锡箔罗马头盔时，他们没有意识到，他们也正在见证考古科学的历史。近300年前，在痴迷古代文物的西西里国王查尔斯七世的授意下，挖掘工作首次开始；1748年开始的大规模挖掘工作，发现了该镇巨大的圆形剧场，后来又发现了一块标明这里为庞贝的石碑。到了1860年代，研究人员已经发掘了该城镇的大部分区域，新成立的意大利政府向公众开放了道路。
如今，新一代的研究人员正在使用现代工具来研究庞贝和其他遗址，同时避免在过程中破坏它们。“无损技术可以帮助我们知道在哪里挖掘以及挖掘什么，”罗马美利坚大学考古学教授皮尔·马泰奥·巴罗内说，他倾向于使用便携式探地雷达设备，在拿起他的铁镐之前，先透过火山灰进行探测。
凭借高分辨率的无人机航拍、3D建模和数据分析提供的额外见解，这一波历史探索者正在描绘出一幅更丰富的早已逝去生活的图景。他们的方法也与我们将在地球以外使用的技术相呼应，届时太空机构将需要探测可能适合生命生存的目的地，如火星或欧罗巴，而不会干扰那里已有的任何东西。
我想知道有一天我们是否会遇到木星冰冷卫星上一个文明的摇摇欲坠的遗迹，我在2018年炎热干燥的夏季发掘季，漫步于诺拉大街。傍晚时分，当成群的游客散去，研究人员放下他们的抹刀，我周围的阴影加深，因为沿着这条古老的商业街两侧高耸、摇摇欲坠的墙壁挡住了落日橙色的光芒。两千年前，这并不罕见；庞贝的大多数建筑都有三四层高，将狭窄的道路淹没在宜人的阴影中。但这些上层建筑如今很少能保存下来。
我朝着市中心的圣殿区走去，天空继续变暗，我听到头顶传来一阵低沉的嗡嗡声。我抬头一看，一架小型无人机从我头顶低低地掠过。它以精确的锯齿形模式飞行，我立刻就知道这不是一个拿着玩具的游客。这是考古学家的工具。
视频从史塔比亚大街的视角开始，这是一条通往西北庞贝城门的主要动脉。从这里，携带摄像头的无人机穿过这条凹陷的鹅卵石路旁密集的房屋，这条路上点缀着酒馆、商店、洗衣房和面包房。巨大的岩石砌成的抬高式人行横道横穿街道。走了几个街区后，视野变得开阔，展现出网格的复杂性。在维苏威火山鲜绿色斜坡下，成千上万的建筑清晰可见——突然间，人们意识到庞贝曾是一个与现代世界任何城市一样复杂的微型城市。
“无人机正在彻底改变考古学，”马萨诸塞大学阿默斯特分校的考古学家埃里克·波勒说，他和辛辛那提大学的同事史蒂文·艾利斯在艾利斯的笔记本电脑上向我展示了这些影像。我们在酒店酒吧喝着啤酒，两人解释了他们如何用装有4K摄像头的普通大疆无人机在遗址上空飞行，捕捉3D图像。“在一次编程飞行中，我们可以生成一张4GB的图像，分辨率为每像素1.3厘米，”波勒说，他描述的视觉效果如此精细，以至于他可以放大到检查砖石上的微小裂缝。
现在，波勒和艾利斯可以查阅他们的航拍影像来规划更精确的发掘。这些高分辨率图纸成为该地区数字档案的最底层，每个特征都经过“正射校正”，或者说完美地契合到现实世界的网格中，就像谷歌地球中的建筑一样。波勒拿出手机，将图像载入一个名为ArcGIS的应用程序，这个应用程序有点像地图的Photoshop。他可以在图纸上叠加新的信息层，允许他在挖掘时将他们的发现绘制在图像上。如果波勒和艾利斯发现了一个快餐店（称为酒馆），他们可以画一个方框把它框起来并命名。他们还可以叠加更精细的细节，例如按材料标记砖块。
这对搭档使用一种名为摄影测量学的技术来3D重现这些古代遗迹。现成的扫描软件让他们能够合并2D照片和他们在现场拍摄的测量数据，以实现完整的环境重建。多年来，艾利斯和波勒的团队已经拼凑出完整的房间和街区；诺拉大街的数千张（新旧）图像现在已成为这条街道的虚拟模型。
然而，无人机航拍和数字图像仅在地面以上有帮助。这座古老大都市的四分之一以上仍被埋藏。因此，艾利斯、波勒和美国大学的巴罗内正在使用探地雷达来填补空白。
探地雷达就像地下超声波。这些像割草机一样大小和形状的设备包含天线，它们将电磁脉冲发送到地下，并在脉冲从地下结构反射回来后收集它们。这些反射揭示了地下材料的密度。例如，图案的变化显示了火山灰泥与砖墙顶部相遇的确切位置。
虽然探地雷达几十年来一直是考古学家们流行的工具（它发现了斯通亨奇可能有60根额外埋在地下的柱子的痕迹，以及英国莱斯特市停车场下理查三世国王的遗骸），但它直到最近才证明了其在绘制庞贝这样的地质图上的价值。尽管担心脉冲在深层火山灰中会失去保真度，因为火山灰会阻碍信号，但巴罗内的研究发现该地区与这项技术非常兼容。他高兴地说，发现“波传播到火山沉积物中的速度很快”。
当他的团队在2011年发表了庞贝最早的探地雷达勘测报告之一时，他们集中在一个未被发掘的、位于城市北墙周围的土地上。研究读数中的异常情况，他们探测到了似乎是罗马道路两侧的两堵墙。两堵墙的顶部几乎都埋在火山灰下23英尺深。结果非常令人鼓舞，他希望他的下一个目标是整个罗马城，在那里他可以使用他的手持探地雷达来帮助创建一个准确的地图，描绘出千年前该地貌貌，而不会扰动一砖一瓦。
庞贝的普遍形象是，它是一个繁华的海滨城镇，供度假的士兵和罗马的“百分之一”居住，那里有华丽的夏季别墅，带有瓷砖阳台，迎接着海风。但挥舞着这些新工具的考古学家们，却揭示了他们前任们历史上忽视的无产阶级生活的一瞥。我们知道西塞罗等一些富裕居民的名字，以及尼禄的第二任妻子波佩娅·萨宾娜。但我们对计划晚宴的女性知之甚少。我们对在诺拉大街上跑腿的奴隶的了解就更少了。这就是为什么像巴罗内这样的研究人员可能会对发现一小块铺路石感到兴奋，就像18世纪的同行们发现大理石铺就的别墅一样。
像他的探地雷达勘测已经颠覆了长期以来对这座城市的假设，包括它最受欢迎的地标之一的历史。四方柱位于城市南缘的史塔比亚大街上，是一个巨大的露天庭院，占地约一英亩，周围是柱廊和几十个小房间。多年来，研究人员根据一幅描绘武器的壁画，假设它曾是角斗士营房。然而，艾利斯和波勒的探地雷达分析却提供了一个更有说服力的线索：在地面下约1.5英尺处，有一个圆形结构，曾经是一座大型中央凉亭的基座。其形状与当地发现的以及罗马户外市场发现的相似。这表明古代广场可能曾经挤满了出售发酵鱼、酱汁和葡萄酒的商贩。也许它不是一个款待富人的地方，而是供养大众的地方。
研究人员越是深入研究他们新的数字数据宝藏，就越能为日常生活画像增添细节。例如，艾利斯研究了他们和波勒绘制的地图，统计并分类了庞贝的160个酒馆，揭示了这座城市是街头生活繁荣的中心。现在，通过化学分析，他知道人们在这些餐馆里吃什么。两个地方的化粪池表明，一个餐馆供应带有进口香料和多种鱼类的餐点，而另一个则提供罗马风格的家常菜，如香肠和奶酪。“趋势是寻找宏大、强大、不寻常的，”艾利斯苦笑着说。“我们所做的是寻找寻常的。”
同样，卡尔加里大学古典学教授丽莎·休斯正在重现家庭生活的场景，并探索居住在那里的人们——女性、外国人、奴隶——之间的互动。她和她的合作者使用了流行的Unity开发平台（这是《超级马里奥跑酷》和《宝可梦GO》等热门游戏的基础），并利用数字照片构建了一个虚拟现实模拟，重现了金丘之家庭院里上演的戏剧表演。这是一个位于时尚区域的保存完好的住宅。在这个设置中，玩家可以漫步在这个空间里，体验在尼禄统治时期观看哑剧是什么感觉。
在这个模拟环境中，感觉有点像8位（但高度准确）的《刺客信条》，玩家进入四面围合的花园，称为柱廊庭院，罗马人在那里享用露天用餐。客人会躺在周围的沙发上用餐；表演者可能会在一个舞台上开始表演，舞台前是描绘酒神和戏剧之神巴克斯的戏剧性壁画。
玩家通过鼠标点击穿过柱廊花园，穿过成行的修剪整齐的灌木丛，走向中央的喷泉。当休斯展示场景时，她解释说，观察人们在这个空间里“行走”，有助于她推测实际的罗马鉴赏家可能会如何漫步。“我们认为19世纪的用餐概念是戏剧性的，每个人都会静坐不动，”她说，引用了她从古籍中了解到的一些信息。“我可能会站起来走动，”她沉思着。她用她的模型可以看到这可能如何发生：人们会使用哪些路径或视点，以及不断变化的光线可能会影响他们何时何地坐下。
更重要的是，休斯让罗马历史上一个重要的社会转折点变得栩栩如生。不断变化的社会规范允许戏剧进入家庭和女性的领域。她的模型是我们一窥这个世界的方式，也是我们了解论坛以外的生活。
在未来几十年里，我们用于想象地球上古代文明的非侵入性技术，将有助于我们在外太空绘制新世界的地图。“任何国家都没有权利改变我们试图理解和探索的地方，”美国宇航局行星保护办公室主任丽莎·普拉特说，该办公室负责制定该机构探测器和着陆器的准则。她鼓励工程师改进探地雷达和无人机成像等非破坏性考古工具，以便我们在寻找外星生命迹象时，不留下任何痕迹。“这些是我们研究地球的现成设备，但我们希望为在其他行星环境中的发射和部署做好准备，”她补充道。
宇宙飞船的变种已经在开发中。例如，一种名为RIMFAX的探地雷达设备将随美国宇航局的火星2020任务前往红色星球。它在那里寻找的不是失落的文明，而是失落的生态系统。“我们想找到潜在的宜居环境，那里可能曾经有过生命，”多伦多大学地质科学家丽贝卡· Ghent说，她曾参与该探测器的研发。这辆火星车将探索科学家推测曾经可能是河流三角洲的区域，那里充斥着快速流动的融冰溪流。他们将寻找暗示由洪水或季节性泛滥的溪流留下的沉积物的斜层。
该探测器与美国大学巴罗内团队用于探测庞贝城墙外道路的探地雷达设备非常相似。但在火星上，单一的仪器需要扫描一系列频率，以探测地面地形，并希望能穿透红色表面下30英尺的深度。Ghent将RIMFAX使用的信号进行调制，并收集火星过去线索的功劳归功于“计算机处理的技巧”。
然而，调查人员将从庞贝这样古老的地方应用到太空的最深刻教训是如何在深邃的时间中思考。漫步在2000年前的街道上，时间距离消失，让远方的未来和遥远的过去都变得清晰起来。希望我们的后代有一天能在火星城市里漫步，那些城市悄然地充满了生命，生命得以幸存，是因为我们花时间研究了风化层才钻探。探索不再是插旗和抢夺战利品的游戏。这是为了在几千年后，为人类（或外星朋友）保存我们发现的东西。
这个故事最初发表在《流行科学》的“在外面”一期中。
