Учёные создают обугленные свитки, чтобы прочитать папирусы Геркуланума
Исследователи нашли способ повысить шансы на расшифровку древних рукописей, которые почти две тысячи лет остаются закрытыми. Для этого они изготовили собственные папирусные свитки, нанесли на них чернила с добавлением свинца, а затем подвергли их воздействию высокой температуры. Такой эксперимент должен помочь точнее читать обугленные папирусы Геркуланума с помощью рентгеновской томографии и искусственного интеллекта.
Папирусы были погребены во время извержения Везувия в 79 году нашей эры. Раскалённые потоки, пепел и обломки накрыли Геркуланум — древний город неподалёку от современного Неаполя. Сохранившаяся библиотека насчитывала свыше 1800 свитков и фрагментов. Жар не уничтожил их полностью, но превратил папирус в хрупкие чёрные цилиндры, которые легко рассыпаются от механического воздействия.
Именно поэтому обычное разворачивание невозможно: попытка раскрыть свиток может навсегда уничтожить текст. Современные методы позволяют исследовать содержимое без физического вскрытия. Рентгеновская компьютерная томография создаёт послойную карту предмета, после чего специальное программное обеспечение виртуально расправляет его структуру. Однако у традиционных чернил есть серьёзный недостаток: они, как и обугленный папирус, содержат углерод. Из-за этого надписи плохо отличаются от основы на снимках.
Команда под руководством Дугласа Сайлера решила сосредоточиться на свинце. Этот металл значительно сильнее поглощает рентгеновское излучение, чем обугленная растительная ткань. Если древние писцы действительно использовали свинец в составе чернил, буквы должны становиться гораздо заметнее при сканировании.
Для проверки гипотезы учёные изготовили несколько искусственных свитков. В ламповую сажу добавляли разные объёмы свинца, после чего старшеклассники писали тексты на свежем папирусе тростниковыми перьями. Затем листы сворачивали и нагревали в печи с ограниченным доступом кислорода, имитируя последствия катастрофического воздействия Везувия.
Получившиеся образцы проверили с помощью рентгеновской флуоресценции и компьютерной томографии. Свинец удалось обнаружить при всех испытанных концентрациях. Даже содержание около 25 микрограммов на квадратный сантиметр оказалось достаточным, чтобы буквы выделялись на изображениях. По словам исследователей, надписи буквально «зажглись, как рождественская ёлка».
Такой подход может стать важным этапом, предваряющим дорогостоящее высокоточное сканирование. Сначала сохранённые свитки можно обследовать портативным рентгенофлуоресцентным прибором и выявить экземпляры, в которых присутствует свинец. Затем наиболее перспективные образцы направят на детальную томографию.
Подробно о том, как рентгеновский сигнал свинца помогает видеть надписи внутри закрытых рукописей, рассказывается в материале о новом методе чтения папирусов Геркуланума. Его главное преимущество заключается в том, что исследователям не требуется разворачивать хрупкий объект.
Параллельно специалисты совершенствуют алгоритмы виртуального разворачивания. Майкл Сайрус Догерти адаптировал программный код, первоначально разработанный для изучения внутренних слоёв литий-ионных аккумуляторов. Программа отслеживает неодинаковую толщину свитка и формирует изображение поверхности, на которой потенциально могут проявиться строки.
Искусственный интеллект уже доказал эффективность в этой области. В рамках Vesuvius Challenge исследователи анализировали томографические данные закрытых свитков и обучали нейросети распознавать слабые изменения структуры материала. В 2024 году таким способом удалось восстановить 15 колонок текста из одного папируса. Рукопись оказалась философским произведением эпикурейца Филодема, посвящённым восприятию и удовольствию.
В 2026 году другая научная группа с помощью алгоритмов прочитала часть повреждённого свитка PHerc. 1667. Предварительно считается, что он связан со стоической философией и может относиться ко II или III веку до нашей эры. Эти результаты показывают, что искусственный интеллект и археологическая визуализация способны возвращать к жизни тексты, которые считались безвозвратно утраченными.
Новая технология со свинцовыми чернилами может существенно усилить подобные исследования. По оценке специалистов, свинец поглощает рентгеновские лучи до 25 раз эффективнее, чем окружающий обугленный папирус. Это означает, что даже слабые следы букв могут стать доступными для компьютерного анализа.
Экспериментальные свитки важны не только как доказательство самой идеи. Учёные точно знают, какие фразы были нанесены на каждый образец, поэтому могут сравнивать исходный текст с результатом виртуального разворачивания. Такие данные позволят обучать нейросети на контролируемых примерах и уменьшать количество ошибок при обработке настоящих рукописей.
Пока неизвестно, какая доля папирусов Геркуланума содержит свинец. До начала этой работы сохранившиеся свитки не проходили систематическую проверку на наличие металла, а виртуально прочитать удалось лишь несколько экземпляров. Поэтому метод ещё предстоит испытать на реальной коллекции, где чернила могли отличаться по составу и технологии изготовления.
Если предварительное обследование подтвердит широкое распространение свинцовых чернил, свитки можно будет распределить по степени перспективности. Одни экземпляры потребуют только обычной томографии, другие — более мощного оборудования и сложной компьютерной обработки. В любом случае исследование древних папирусов получит новый инструмент, не связанный с разрушением находок.
Возможное открытие даже нескольких ранее неизвестных произведений стало бы значительным событием для науки. Среди обугленных цилиндров могут скрываться философские трактаты, комментарии к литературным текстам, исторические заметки и работы авторов, чьи имена не дошли до современности. Именно поэтому свитки Геркуланума, их расшифровка и последующий папирусы Геркуланума перевод остаются одной из наиболее перспективных задач современной гуманитарной науки.
Технологическое развитие постепенно меняет новости археологии и древние рукописи: теперь археологи изучают не только видимые поверхности артефактов, но и невскрытые слои внутри них. Сочетание рентгеновской физики, цифровой реконструкции и машинного обучения превращает невозможное прежде чтение обугленных текстов в реалистичную научную программу.