Första virtuella upprullningen av antika rullar som begravts av Vesuvius avslöjar tidig text

År 79 e.Kr. bröt Vesuvius ut våldsamt och spydde ut pyroklastiska flöden över de romerska städerna Pompeji och Herculaneum. Utbrottet har blivit ett av de mest kända i historien eftersom hastigheten på de heta gaserna fångade lokalbefolkningen ovetande. Den intensiva hettan fångade många inslag i stadslivet, inklusive individer som makabra stilleben. Mycket av denna detalj bevarades sedan under enorma volymer aska som regnade ner över regionen.

En av upptäckterna som gjordes 1752 i Herculaneum var ett intakt bibliotek. Detta innehöll ett stort antal papyrusrullar med filosofiska texter, många förknippade med den epikuriske filosofen Philodemus av Gadara.

Detta är det enda kompletta biblioteket som har överlevt från antiken. Och medan många av rullarna förstördes av arbetare vid den tiden och av vetenskapsmän och arkeologer senare, överlever cirka 1 800 rullar, de flesta av dem i Neapels arkeologiska museum i Italien.

Den uråldriga rullen som heter PHerc 495 har delvis rullats ut med hjälp av 'virtuell avrullningsteknik'.

Att läsa dessa texter är en stor utmaning. Under utbrottet värmdes papyrusrullarna upp i ett syrefritt rum, karboniserades, krossades och i vissa fall delvis smält. Idag är många av dem inte bara ömtåliga utan tätt rullade, vridna och deformerade.

Ett brett spektrum av arkeologer och andra vetenskapsmän har försökt rulla upp dem med varierande grad av framgång. Dessa forskare har rullat ut cirka 800 papyrus. Många föll sönder, och en och annan exploderade till och med under detta arbete. Och i många fall där papyrusen överlevde försämrades alla synliga skrifter snabbt när de exponerades för syre för första gången på nästan 2 000 år.

Den virtuella avrullningstekniken.

Så under de senaste åren har arkeologer tagit ett mer försiktigt tillvägagångssätt i hopp om att modern avbildningsteknik ska kunna praktiskt taget rulla ut rullarna och därigenom studera texterna de gömmer. Men försöken hittills har haft begränsad framgång.

Idag säger Inna Bukreeva vid Institute of Nanotechnology i Rom, Italien, och några kompisar att de har gjort betydande förbättringar av programvaran. Som ett resultat har de tittat in i dessa oöppnade rullar med oöverträffade detaljer. Vi återställde för första gången flera omfattande textdelar av grekiska, den största som hittills upptäckts i oöppnade Herculaneum papyrusrullar, säger de.

Tekniken är i princip okomplicerad. Teamet började med att avbilda papyrusrullen vid European Synchrotron Radiation Facility i Grenoble med en teknik som kallas röntgenfaskontrasttomografi. Detta ger en 3D-representation av rullen i vilken arken kan identifieras och separeras, åtminstone i teorin.

Svårigheten är att mjukvaran som utför den här typen av virtuell avrullning måste börja med att anta att papyrusarket har en specifik form, till exempel utgör en del av en cylinder. Den virtuella avrullningsmjukvaran börjar med att anta att papyrusen har formats till en del av en cylinder. Den drar sedan praktiskt taget bort denna del av cylindern från 3D-massan av papper och undersöker den sedan för tecken på skrift.

Detta har inte fungerat så bra som forskare hade önskat. Till att börja med är rullarna så illa vridna och deformerade att de inte följer formen av en cylinder. Ännu värre, kolbaserat bläck dyker inte upp på karboniserad papyrus, åtminstone inte i röntgenbilder.

Så Bukreeva och co har manuellt utforskat papyrusstrukturen och letat efter regioner där detta antagande är ungefär sant. Efter att ha hittat flera lovande regioner börjar de processen med virtuell avskalning.

En fördel med detta tillvägagångssätt är att eftersom arken ligger ovanpå varandra har på varandra följande ark samma geometri. Så en teknik som fungerar för ett lager bör också fungera för de över och under det.

Efter att ha isolerat flera sektioner, plattar programvaran sedan till dessa ark, vilket gör att teamet kan leta efter tecken på att skriva. Här kommer strukturen av papyrus till deras hjälp. Själva materialet är uppbyggt av korsade papyrusfibrer som bildar ett vinkelrät rutnät. Om teamet antar att detta rutnät ursprungligen måste ha varit regelbundet, måste eventuella förvrängningar som är synliga nu vara resultatet av att papyrusrullen böjas och vrids och krossas.

Så programvaran kan praktiskt taget platta till arket genom att avförvränga det på ett sätt som återskapar det ursprungliga vanliga rutnätet av papyrusvävnad.

Slutligen letar teamet efter tecken på skrift, som inte heller bör förvrängas av denna process. Teamet hoppas att de centrala delarna av papyrusen är bättre bevarade än den förkolnade exteriören. Men de kan också leta efter de små fördjupningar som skrivprocessen lämnar och som röntgenfaskontrasttomografi kan avslöja.

För att testa sin teknik skapade teamet sitt eget testprov genom att rulla ett modernt papyrusark och sedan värma och krossa det. Visst, de kunde dra isär den och avslöja den ursprungliga texten de hade skrivit med hjälp av en röntgen och den virtuella peeling-mjukvaran. Det gav dem hopp om att tekniken skulle fungera på den gamla papyri.

För att ta reda på det skapade de 3D-röntgenbilder av två papyrus som heter PHerc 375 och PHerc 495 och släppte sedan mjukvaran lös på data.

Resultaten ger intressant läsning. Tekniken har avslöjat flera områden av intresse. Flera textdelar på upp till fjorton rader identifierades för första gången, den största som hittills upptäckts i oöppnade papyrusrullar, säger Bukreeva och co.

Det är fascinerande arbete som öppnar vägen för mer virtuella utrullningar. Som Bukreeva och co uttryckte det: Optimeringen och automatiseringen av den virtuella utvecklingen öppnar nya perspektiv i denna riktning, som sannolikt kommer att producera ett framtida genombrott i vår kunskap och förståelse av antik filosofi och klassisk litteratur.

Ref: arxiv.org/abs/1706.09883 : Undersöker Herculaneum Papyri: En innovativ 3D-metod för rullarnas virtuella utveckling

Dölj