Более тысячи обугленных свитка из античной библиотеки Геркуланума остаются единственной сохранившейся книжной коллекцией древнего мира. Долгое время попытки развернуть эти хрупкие папирусы в ручную приводили лишь к тому, что они безвозвратно рассыпались. Позже на помощь ученым пришли компьютерная томография и алгоритмы машинного обучения. С их помощью специалисты научились виртуозно разворачивать трехмерные модели артефактов и читать отдельные фрагменты текстов без физического контакта с материалом. Однако контраст между углеродной бумагой и углеродными чернилами оставался слишком низким. Различать символы на сканах удавалось с большим трудом, что сильно замедляло процесс.
Ученые предложили новый способ чтения обугленных свитков из библиотеки, сожженной извержением Везувия
Исследователи нашли способ значительно ускорить расшифровку свитков из Геркуланума, обугленных при извержении Везувия в 79 году нашей эры. Проблема стандартной томографии заключается в том, что и папирус, и чернила состоят из углерода, из-за чего буквы сливаются с фоном. Ученые создали копии свитков и запекли их в печи, добавив в чернила свинец. Выяснилось, что металл поглощает рентгеновские лучи в 25 раз сильнее папируса.
На флуоресцентном сканере чернила на основе свинца выделялись на фоне папируса с высокой контрастностью. Douglas Seiler, Jacob LaManna, Michael Cyrus Daugherty, et al.
Дети и древние свитки. Для создания свитков Дуглас Зайлер попросил детей своих знакомых написать на папирусе вовсе не античные трактаты. В ход пошли цитаты из киносаги «Звездные войны», отрывки из Библии и фразы из культового научно-фантастического сериала 1960-х годов «За гранью возможного». Именно эти современные тексты после запекания в печи ученые затем успешно прочитали сквозь слои угля.
Подготовка папирусного свитка с использованием чернил с различной концентрацией свинца.
Чтобы решить эту проблему, Дуглас Зайлер из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги решили проверить альтернативную гипотезу. Они предположили, что ключевую роль в распознавании текста может сыграть поиск примесей свинца, который иногда встречался в древних составах. Для проверки идеи авторы работы воссоздали условия катастрофы. Они закупили аутентичный папирус и тростниковые ручки в Египте, а сажевые чернила — в Японии. Записав тексты растворами с разной концентрацией свинца, исследователи свернули свитки и обуглили их в высокотемпературной печи. Работа опубликована в журнале PLoS ONE.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Виртуальное разворачивание и чтение
Воссозданный папирус с нанесенным текстом, подвергнутый термической обработке для имитации древних поврежденных свитков.
Полученные свертки отсканировали с помощью рентгеновской томографии. Чтобы распутать сложную структуру спекшихся слоев, ученые адаптировали специальную программу. Изначально этот софт был разработан вовсе не для гуманитарных исследований, а для виртуального разворачивания внутренних витков в литий-ионных аккумуляторах с целью поиска дефектов.
На этом кадре видео показана копия папируса, на который был нанесен текст, затем папирус был свернут и обуглен, чтобы имитировать древние поврежденные свитки. Благодаря обнаружению свинца в чернилах буквы отчетливо проступают.
Результат оправдал ожидания: металл сделал надписи очень четкими. Присутствие свинца позволило буквам ярко выделяться на темном фоне обугленного папируса даже при очень низких концентрациях вещества. Кроме того, следы свинца удалось быстро найти с помощью портативного спектрометра, что позволит легко отбирать нужные свитки прямо в музеях. «Буквы светились, как рождественская елка», — говорит Дуглас Зайлер. Эксперимент показал, что добавление свинца дает четкий сигнал, а обугленные копии древних свитков поможет обучать ИИ-алгоритмы для чтения настоящих древних рукописей.
Загружаем