Tutkijaryhmä toivoo voivansa röntgensäteiden avulla paljastaa Herculaneumin 2000 vuotta vanhoihin hiiltyneisiin papyruksiin lukitun kirjoituksen.

Yli 200 vuoden ajan tutkijat ovat yrittäneet lukea Vesuviuksen purkauksessa vuonna 79 jKr. tuhoutuneen ylellisen huvilan kirjastosta pelastettujen, pahoin hiiltyneiden kääröjen jäännöksiä. Tuolloin Herculaneumin rakennukset hautautuivat tuhkakerrosten alle, ja kuumat kaasut tekivät kirjastosta uunin, jossa hylätyt kääröt kuumenivat ja muuttuivat...hauraita hiiltyneitä papyrusrullia, jotka muistuttavat hiilen palasia tai palaneita tukkeja.

Herculaneumin valssatut papyrukset

Kaivaukset aloitettiin vuonna 1709, mutta ne keskeytettiin. 1980 löydettiin noin 1 800 kääröä, jotka päätyivät Napolin Biblioteca Nazionale -kirjastoon, Pariisin Institut de France -instituuttiin, Lontoon British Libraryyn ja Oxfordin Bodleian-kirjastoon. Tutkijat pohtivat nyt, miten lukea jotakin, joka on lukukelvoton ja lukittu monimutkaiseen matriisiin, joka koostuu tiukasti rullattujen, mustuneiden jatiivistettyä materiaalia, joka on liian haurasta kosketeltavaksi ja jonka muste haalistuu nopeasti, kun se joutuu kosketuksiin ilman kanssa.

Herculaneum

Perinteiset tavat avata nämä kääröt fyysisesti johtavat alkuperäisen materiaalin laajoihin ja korjaamattomiin vaurioihin. Vuosisatojen kuluessa nämä menetelmät ovat sisältäneet kaikenlaista vedessä upottamisesta elohopean kaatamiseen kääröjen läpi erilaisiin kaasuihin. Nykyisin yleinen käytäntö on leikata varovasti pois kovettuneet ulommat kerrokset ja yrittää sitten erottaa ja avata kääröt.Jopa parhaissa olosuhteissa suuri osa tekstistä katoaa tässä prosessissa, ja lopputulos on vain fragmentaarinen tallennus alkuperäisestä.

Ensimmäisessä vaiheessa käytetään Diamond Light Source -synkrotronia, jossa kääröjä tutkitaan röntgensäteillä. Nämä erittäin kirkkaat röntgensäteet läpäisevät kääröt ja kartoittavat niiden sisäisen rakenteen täysin invasiivisella ja tuhoamattomalla tavalla. Röntgensäteet kulkevat kääröjen läpi ja havaitaan toisella puolella, jolloin syntyy sarja kaksiulotteisia kuvia, jotka voidaan sitten liittää yhteen, jotta saadaanluoda kääröstä kolmiulotteinen malli.

Professori Seales johtaa Kentuckyn yliopistossa (USA) Digital Restoration Initiative -tutkimusohjelmaa, joka on omistettu sellaisten ohjelmistotyökalujen kehittämiseen, joiden avulla voidaan palauttaa hauraita, lukukelvottomia tekstejä. Sealesin mukaan,

Timanttivalonlähde on ehdottoman tärkeä osa pitkän aikavälin suunnitelmaamme paljastaa kirjoitus vaurioituneista materiaaleista, sillä se tarjoaa vertaansa vailla olevan kirkkauden ja luomiemme kuvien hallinnan sekä pääsyn tiedemiesten aivorakenteeseen, jotka ymmärtävät haasteemme ja ovat innokkaita auttamaan meitä onnistumaan. Muinaisen maailman tekstit ovat harvinaisia ja arvokkaita, eikä niitä yksinkertaisesti voi paljastaa.Minkään muun tunnetun prosessin kautta. Kiitos mahdollisuudesta tutkia kääröjä Diamond Light Source -valonlähteellä, jonka National Endowment for Humanities ja Andrew Mellon Foundation ovat mahdollistaneet, olemme valmiita ottamaan valtavan askeleen eteenpäin kyvyssämme lukea ja visualisoida tätä materiaalia. Skannaussessiosta lupaa tulla ratkaiseva hetki pyrkiessämme löytämään luotettavan väylännäkymättömän kirjaston lukeminen.

MIKROTIETOKONETOMOGRAFIA, TIEDONHANKINTA, ANALYSOINTI JA VIRTUAALINEN PURKAMINEN

Toisessa vaiheessa käsitellään papyruksen fragmentteja, jotka ovat tulosta aiemmista yrityksistä purkaa papyrus fyysisesti. Nämä fragmentit, joissa on paljain silmin näkyvää kirjoitusta, valokuvataan, skannataan ja tulokset syötetään tietokoneisiin.

Mikro-CT on tullut kaupallisesti saataville vasta viime vuosikymmenellä, mutta se soveltuu hyvin papyruskääröjen kaltaisten esineiden tutkimiseen. Skannaukset tarjoavat rikkomattoman menetelmän visualisoida kääröjen sisätilat ilman, että niitä tarvitsee avata fyysisesti. CT voi olla erittäin hyödyllinen työkalu suunnittelussa ja kunnon arvioinnissa. Se näyttää kääröjen sisällä olevat murtumalinjat.sekä muita esineeseen mahdollisesti kätkeytyviä vaurioita.

Mikro-CT-kuva, jossa näkyy valetun polyuretaanisäiliön ympäröimä käärörakenne. Nämä kuvat ovat "päältä päin" -näkymiä noin keskikohdasta. Korkeammalla resoluutiolla (oikealla) sisäosissa näkyy yllättävää, arvaamatonta rakennetta.

Monimutkaisia tietokonealgoritmeja (koneoppimista) käytetään opettamaan tietokone tunnistamaan mustattujen ja mustattujen alueiden väliset hienovaraiset rakenteelliset erot (kuten erot papyruksen kuitujen rakenteessa).

Kun tietokone on koulutettu näihin fragmentteihin, ajatuksena on soveltaa sitä Diamond Light Sourceen kerättyjen ehjien kääröjen tietoihin ja toivottavasti paljastaa niihin kätketty teksti.

3D-rakenne mikro-CT-kuvauksesta. Mittakaavakuva, jossa on kirjoitus (valokuva), korjaa mittakaavaodotuksen pienille "käärimättömille" osille (15 mm:n neliö), joissa papyrusrakenne näkyy pysty- ja vaakasuuntaisina raitoina. Intensiteettimuutokset ovat peräisin rekisteröidystä monitehoisesta kuvauksesta.

Kun skannaus on riittävän tarkkarajainen ja käärön kerrokset voidaan segmentoida, tietokonesimulaatio voi virtuaalisesti purkaa käärön ja paljastaa sen alkuperäisen muodon. Jos oletetaan, että muste ja papyrus ovat kontrastissa, musteen piirteet voivat paljastaa alkuperäisen tekstin ilman invasiivista ja vahingollista fyysistä purkamista. Tutkijat ovat kehittäneet tällaisia ohjelmistoja ja algoritmeja, jotka ovat olleetHerculaneumin papyrukset asettavat kuitenkin ainutlaatuisia haasteita tälle järjestelmälle.

Ulkoinen laserpohjainen pintaskannaus tukee 3D-profiilia, jota käytetään muotin tekemiseen. Muotin avulla luodaan polyuretaanisäiliö, joka pitää käärön pystysuorassa asennossa mikro-CT-skannerin sisällä.

Olemme keränneet Herculaneumin papyruksista ensimmäisen mikro-CT:llä tehdyn skannauksen, joka mahdollistaa näiden kääröjen sisätilojen visualisoinnin ilman, että kääröt voivat vahingoittua merkittävästi. Skannaukset osoittavat kääröjen sisäisen rakenteen, mukaan lukien halkeamat, murtumat ja ilmarakot. Tämä tieto voi antaa tietoa näiden papyrusten fyysisiin toimenpiteisiin tai konservointisuunnitelmiin. Alustava data-analyysi on hidastanutAutomatisoitu segmentointi kääröjen kerrosten erottamiseksi toisistaan on ollut käytännössä mahdotonta. Manuaalisella segmentoinnilla on onnistuttu tarkastelemaan pieniä alueita kääröistä, mutta mustetta ei ole vielä näkynyt.

( a ) Aakkosten kirjaimet A:sta N:ään ( alpha osoitteeseen nu ), kuten XPCT-kokeessa paljastui, pääasiassa papyruksen sisimmältä alueelta, jossa yksittäiset käämit erottuvat paremmin, raportoidaan riveillä 1 ja 2; rivillä 3 infrapunakuvat samoista kirjaimista rullattomasta papyruksesta. PHerc. 1471 , jota käytettiin viitteenä käärön kirjoitustyyliin. PHerc.Paris. 4 . ed muinaiskreikkalaisten aakkosten isot kirjaimet ovat rivin 3 alapuolella. ( b ) XPCT-kokeen paljastamat aakkoset Ξ:stä Ω:han ( xi osoitteeseen omega ).

Onneksi kääröt eivät vahingoittuneet juuri lainkaan tämän tuhoa aiheuttamattoman skannausprosessin aikana, joten kääröt säilyivät tulevaa tutkimusta varten. Samankaltaisten kohteiden CT-skannausten perusteella tiedämme, että "virtuaalinen purkumenetelmämme" on käyttökelpoinen, ja jos mustekontrastin lisäämiseksi voidaan kehittää menetelmä, toinen skannaus voi paljastaa paljon piilotettua tekstiä.

">