Første virtuelle utrulling av gammel rulle begravet av Vesuv avslører tidlig tekst

I 79 e.Kr. brøt Vesuvius ut voldsomt og spydde ut pyroklastiske strømmer over de romerske byene Pompeii og Herculaneum. Utbruddet har blitt et av de mest kjente i historien fordi hastigheten til de varme gassene fanget lokalbefolkningen uvitende. Den intense varmen fanget mange trekk ved bylivet, inkludert enkeltpersoner som makabre stilleben. Mye av denne detaljen ble deretter bevart under enorme volumer av aske som regnet ned over regionen.

En av oppdagelsene som ble gjort i 1752 i Herculaneum var av et intakt bibliotek. Denne inneholdt et stort antall papyrusruller med filosofiske tekster, mange assosiert med den epikuriske filosofen Philodemus av Gadara.

Dette er det eneste komplette biblioteket som har overlevd fra antikken. Og mens mange av rullene ble ødelagt av arbeidere på den tiden og av forskere og arkeologer senere, overlever rundt 1800 ruller, de fleste av dem i Napoli nasjonale arkeologiske museum i Italia.

Den eldgamle rullen kalt PHerc 495 har blitt delvis rullet ut ved å bruke 'virtuell utrulling'-teknikker.

Å lese disse tekstene er en betydelig utfordring. Under utbruddet ble papyrusrullene varmet opp i et oksygenfritt rom, karbonisert, knust og i noen tilfeller delvis smeltet. I dag er mange av dem ikke bare skjøre, men tett rullet, vridd og deformert.

Et bredt spekter av arkeologer og andre forskere har forsøkt å rulle dem ut med ulik grad av suksess. Disse forskerne har rullet ut rundt 800 papyrus. Mange smuldret, og en eller to eksploderte til og med under dette arbeidet. Og i mange tilfeller hvor papyrusen overlevde, ble enhver synlig skrift raskt dårligere når den ble utsatt for oksygen for første gang på nesten 2000 år.

Den virtuelle utrullingsteknikken.

Så de siste årene har arkeologer tatt en mer forsiktig tilnærming i håp om at moderne bildeteknikker vil være i stand til å praktisk talt rulle ut rullene og derved studere tekstene de skjuler. Men forsøkene så langt har hatt begrenset suksess.

I dag sier Inna Bukreeva ved Institute of Nanotechnology i Roma, Italia, og noen få venner at de har gjort betydelige forbedringer av programvaren. Som et resultat har de kikket inn i disse uåpnede rullene med enestående detaljer. Vi restaurerte for første gang flere omfattende tekstdeler av gresk, den største som noen gang er oppdaget i uåpnede Herculaneum-papyrusruller, sier de.

Teknikken er i prinsippet grei. Teamet begynte med å avbilde papyrusrullen ved European Synchrotron Radiation Facility i Grenoble ved å bruke en teknikk kalt røntgenfasekontrasttomografi. Dette gir en 3D-representasjon av rullen der arkene kan identifiseres og separeres, i det minste i teorien.

Vanskeligheten er at programvaren som utfører denne typen virtuell utrulling må begynne med å anta at papyrusarket har en bestemt form, for eksempel en del av en sylinder. Den virtuelle utrullingsprogramvaren begynner med å anta at papyrusen har formet seg til en del av en sylinder. Den skreller så praktisk talt denne delen av sylinderen fra 3D-massen av papir og undersøker den deretter for tegn på skrift.

Dette har ikke fungert så bra som forskerne ville ha ønsket. Til å begynne med er rullene så sterkt vridd og deformert at de ikke følger formen til en sylinder. Verre er det at karbonbasert blekk ikke vises på karbonisert papyrus, i hvert fall ikke på røntgenbilder.

Så Bukreeva og co har manuelt utforsket papyrusstrukturen på jakt etter regioner der denne antagelsen er tilnærmet sann. Etter å ha funnet flere lovende regioner, begynner de prosessen med virtuell unpeeling.

En fordel med denne tilnærmingen er at fordi arkene ligger oppå hverandre, har påfølgende ark samme geometri. Så en teknikk som fungerer for ett lag bør også fungere for de over og under det.

Etter å ha isolert flere seksjoner, flater programvaren disse arkene ut, slik at teamet kan se etter tegn på skrift. Her kommer strukturen til papyrus til hjelp. Selve materialet er bygget opp av kryssede papyrusfibre som danner et vinkelrett rutenett. Hvis teamet antar at dette rutenettet opprinnelig må ha vært vanlig, må eventuelle forvrengninger som er synlige nå være et resultat av bøying og vridning og knusing av papyrusrullen.

Så programvaren kan praktisk talt flate ut arket ved å oppheve forvrengning på en måte som gjenskaper det opprinnelige vanlige rutenettet av papyrusvev.

Til slutt ser teamet etter tegn på skrift, som også bør være uforvrengt av denne prosessen. Teamet håper at de sentrale områdene av papyrusen er bedre bevart enn det karboniserte ytre. Men de kan også se etter de bittesmå fordypningene som skriveprosessen etterlater og som røntgenfasekontrasttomografi kan avsløre.

For å teste teknikken deres laget teamet sin egen testprøve ved å rulle et moderne papyrusark, deretter varme og knuse det. Riktignok var de i stand til å skrelle den fra hverandre og avsløre den originale teksten de hadde skrevet ved hjelp av en røntgen og den virtuelle peeling-programvaren. Det ga dem håp om at teknikken ville fungere på de gamle papyriene.

For å finne ut av det laget de 3D-røntgenbilder av to papyrus kalt PHerc 375 og PHerc 495 og slapp deretter programvaren løs på dataene.

Resultatene gir interessant lesning. Teknikken har avslørt flere områder av interesse. Flere tekstdeler på opptil fjorten linjer ble identifisert for første gang, den største som noen gang er oppdaget i uåpnede papyrusruller, sier Bukreeva og co.

Det er fascinerende arbeid som åpner veien for mer virtuelle utrullinger. Som Bukreeva og co sa det: Optimaliseringen og automatiseringen av den virtuelle utfoldingsprosedyren åpner for nye perspektiver i denne retningen, som sannsynligvis vil gi et fremtidig gjennombrudd i vår kunnskap og forståelse av antikkens filosofi og klassisk litteratur.

Ref: arxiv.org/abs/1706.09883 : Undersøker Herculaneum Papyri: En innovativ 3D-tilnærming for den virtuelle utfoldingen av rullene

gjemme seg