Вилла папирусов
Геркуланум, один из городов, погибший во время извержения Везувия в 79 году н. э., был открыт искателями сокровищ ещё в XVIII веке. Статуи из римского города пополнили коллекции искусства королевских домов, а чтобы добраться до находок, первые исследователи просто пробивали тоннели в застывшем пепле. В 1752 году рабочие наткнулись на постройку, которую позже назвали Виллой папирусов. При пробивании коридоров в одном из помещений нашли огромное количество корзин и полок, заполненных сгоревшими свёртками. Сейчас известно о 1800 папирусах, что делает Виллу папирусов самым большим собранием античных рукописей в мире, при том что большая часть памятника до сих пор засыпана пеплом.
Villa de Papiri. Источник: Vesuvius Challenge
Эта вилла, вероятно, когда-то принадлежала богатому римскому аристократу Луцию Кальпурнию Писону Цезонину, известному римскому политику, который был покровителем философов-эпикурейцев. Разумеется, охотники за сокровищами не сразу обратили внимание на странные чёрные то ли кусочки угля, то ли сгоревшие палочки. Археологи Антонио де Симоне и Ричард Янко предполагают, что часть свитков просто сожгли в костре, приняв за древесный уголь [1].
К счастью, довольно быстро находками заинтересовались клирики и аристократы, которые вывезли большую часть свитков себе. Король Неаполя Карл IV учредил целую комиссию для их изучения. Перед первыми исследователями Геркуланума встала новая, очень сложная задача — прочитать древние тексты.
Развернуть или не развернуть
Первое, что пришло в голову исследователям, — размочить сгоревшие рукописи и развернуть или попросту удалить обугленную часть. Некоторые папирусы просто разрезали ножом, чтобы добраться до сохранившейся части. Эти слои, называемые scorze, — часто единственное, что оставалось от свитков. Каждый прочитанный слой фиксировали, копировали и соскабливали, чтобы добраться до следующего. Предложил такой способ Камилло Падерни, возможно, первый учёный, занимавшийся прочтением папирусов из Геркуланума. Так он и его последователи расшифровали сотни свитков, которые при таком способе были уничтожены.
Однако предпринимались и попытки сохранить как можно больше кусочков свитка. Их пытались размягчить с помощью разных, часто довольно экстравагантных, методов: использовали розовую воду, сок папируса или смесь этанола, глицерина и тёплой воды, а также ртуть и соединения серы.
Даже если таким образом получалось развернуть свиток, его нужно было скопировать как можно скорее. Под воздействием воздуха чернила начинали выцветать, а сам свиток — разрушаться. Слипшиеся части, которые не получалось прочитать таким образом, просто «выбрасывали», оставляя в получившемся тексте пропуски.
В 1756 году аббат Пьяджо, хранитель древних рукописей в Ватикане, изобрёл машину, которая миллиметр за миллиметром разворачивала древний свиток так, чтобы не повредить его. На первый папирус у него ушло целых четыре года, во время которых надписи периодически копировались, потому что на воздухе они начинали исчезать. Попытки развернуть папирус с помощью копии этой машины уже в 1816 году результатов не дали — свиток был уничтожен.
К середине XX века получилось полностью развернуть 585 папирусов и 209 — частично. Из них не более двухсот были расшифрованы и опубликованы. Из них стало известно, что довольно большая часть рукописей принадлежала философу-эпикурейцу по имени Филодем, которого мы знаем как Филодема из Гадары (современная Иордания), жившем в 110–45 гг. до н. э. Он учился в Афинах, а последние годы жизни провёл как раз в Геркулануме.
Машина аббата Пьяджо. Источник: Wikipedia
В 1986 году на Вилле папирусов возобновили раскопки под руководством Антонио де Симоне. Это уже не был беспорядочный поиск ценных статуй — археологи обследовали в том числе уже разграбленные помещения и нашли несколько новых папирусов.
В 90-х чтением папирусов занимались сразу две исследовательские группы — Международный центр изучения Геркуланумских папирусов (CISPE) под руководством профессора Марчелло Джиганте и проект Philodemus, которым занимались профессора Дэвид Бланк из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Ричард Янко из Лондонского университетского колледжа и Дирк Оббинк из Крайст-Черч в Оксфорде.
Хранитель папирусов профессор Кнут Клеве из Университета Осло разработал щадящую технологию открытия свитков, которая позволяла ему открывать 10–20 новых фрагментов обугленных папирусов. Чтобы прочитать новые тексты, их начали фотографировать с помощью цифровой камеры. В 1999 году заработал проект по спектрозональной съемке (MSI) папирусов, в рамках которого развёрнутый свиток фотографировали как в видимом диапазоне, так и на других длинах волны. Инфракрасная съёмка в среднем диапазоне (с длиной волны около 1000 нм) дала результат — с её помощью буквы на папирусе проступили чётко и позволили увидеть текст на полностью сгоревшем фрагменте свитка [2].
Но учёным было мало научиться разворачивать папирусы — это отнимало много времени и сил, а также неизбежно повреждало свиток. Не все из них вообще можно было развернуть. Так что пришло время для следующего шага — как читать папирусы, не раскрывая их.
Томография спешит на помощь
Чтобы не разворачивать свитки, их попытались просветить рентгеном, однако состав сгоревших чернил и папируса был слишком похож, и буквы просто не было видно.
Брент Силс из Университета Кентукки в 2005 году предложил метод виртуального разворачивания свитков с помощью компьютерной томографии (КТ). Высококачественное сканирование должно было послужить основой для 3D-модели снимка, которую затем «разворачивали» с помощью компьютера. Так как рентгеновских лучей было недостаточно, чтобы различить чернила и подложку, дополнительно использовали МРТ-сканирование и особенность поверхности — по толщине срезов определяли то место, где находились чернила [3].
Срез высококачественного микро-КТ. Источник: Vesuvius Challenge
За 20 лет работы над своим методом Силс улучшил технологию — перед сканированием он обдавал свиток горячим газом, что позволяло изображению проявиться более чётко, вместо КТ использовал более точную микро-КТ, а возросшие мощности компьютеров применил для более сложной обработки полученных сканов. В 2011 году он применил улучшенный метод для сканирования папирусов из Геркуланума, а также начал упаковывать образцы в полиуретановый чехол — чтобы они не разрушались от воздействия открытого воздуха [4].
В 2016 году Силс с командой объявили о том, что полностью отсканировали свиток Эн-Геди, найденный в 1970 году и оказавшийся старейшим из известных фрагментом Пятикнижия на иврите (за исключением свитков Мёртвого моря). Компьютерную постобработку Силс разделил на три части — сегментация, выравнивание и текстурирование [5]. Для отсканированного снимка создаётся геометрическая модель, «страница» которой состоит из сетки, восстанавливающей текстуру оригинального свитка. Программное обеспечение он также разработал со своей командой и в 2019 году провёл сканирование двух снимков из Геркуланума в сверхвысоком разрешении.
Пример модели, которая создаётся из срезов. Источник: Science
Правда, и здесь всё не было идеально — повреждения исходника затрудняли процесс расшифровки. Тогда Силс решил, что нужно научить расшифровке нейросеть, и запустил масштабный международный проект, в котором может принять участие любой желающий.
Три студента, ИИ и каперсы
В марте 2023 года был запущен Vesuvius Challenge. Каждый месяц участники получали призы за прогресс в расшифровке папирусов, а часть исходного кода для проведения сканирования и последующей обработки Силс выложил в открытый доступ, чтобы команды со всего мира могли соревноваться в прочтении древних папирусов. Главный приз 2023 года получила команда из трёх человек, которые прочитали четыре отрывка из 140 символов из свитка Геркуланума с помощью искусственного интеллекта, способного отличить чернила от подложки. Кстати, победители пошли дальше и прочитали 5% от всего трактата, расшифровав сотни слов.
Этапы работы модели по «предсказанию текста». Источник: Vesuvius Challenge
Первое слово прочитал студент из Небраски-Линкольн по имени Люк Фарритор. Получившееся слово вышло очень символичным — porphyras, «багряный» [6]. Второй приз получил аспирант компьютерных наук Свободного университета Берлина Юсеф Надер, который смог улучшить качество получаемых изображений, а третьим в команде стал Джулиан Шиллигер из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе. Затем три призера объединились и стали работать вместе.
Они прочитали один из неизвестных ранее текстов Филодема. Как истинный эпикуреец, Филодем рассуждал о приятных ему вещах, например, о багряном цвете. Еще Филодем оказался любителем каперсов — он упоминал это блюдо как источник удовольствия, а также ценителем музыки, посвятив часть тексту некоему флейтисту по имени Ксенофант [6]. Возможно, это был легендарный музыкант Александра Македонского.
В свитке «История Академии Филодема Гадарского» удалось найти новые подробности, связанные с Платоном. Исследователи уточнили точное место захоронения Платона — до этого было известно, что оно где-то на территории Академии, разрушенной Суллой в 86 году до н. э., а в прочитанном свитке указано, что философ покоился в специальному саду около Мусейона, храма муз. В рабство его продали не в 387 году до н. э., как считалось раньше, а в 404 году до н. э. Кроме того, Платон продемонстрировал истинное греческое отношение к варварам — в одном из прочитанных отрывков он презрительно отзывался о музыканте из Фракии [7].
Источники:
- Janko, R. The Herculaneum library: some recent developments [Электронный ресурс] // Academia.edu. 2002. URL: https://www.academia.edu/78533961/The_Herculaneum_library_some_recent_developments?hb-sb-sw=104916531 (дата обращения 25.08.2024).
- Seely D. R., Booras S. W., Chabries D. M. The Herculaneum Scrolls [Электронный ресурс] // Faculty Publications. 2001. № 3635. URL: https://scholarsarchive.byu.edu/facpub/3635 (дата обращения 25.08.2024).
- Seales W. B. The Virtues of Virtual Unrolling [Электронный ресурс] // Herculaneum Archaeology. 2005. Issue 3. URL: http://web.archive.org/web/20120210050721/http://www.herculaneum.ox.ac.uk/files/newsletters/harchissue3.pdf (дата обращения 19.07.2024).
- Seales W. B., Griffioen J., Baumann R., Field, M. Analysis of Herculaneum Papyri with X-Ray Computed Tomography [Электронный ресурс] // Int. Conf. on non-destructive investigations and microanalysis for the diagnostics and conservation of cultural and environmental heritage (ART 2011), 13-15 April 2011, Florence, Italy. e-Journal of Nondestructive Testing. URL: https://www.ndt.net/?id=11086 (дата обращения 19.07.2024).
- Seales W. B., Parker C. S., Segal M., Tov E., Shor P., Porath Y. From damage to discovery via virtual unwrapping: Reading the scroll from En-Gedi [Электронный ресурс] // Sci Adv. 2016. Sep 21; 2(9):e1601247. doi: 10.1126/sciadv.1601247. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5031465/ (дата обращения 25.08.2024).
- Vesuvius Challenge Project [Электронный ресурс]. URL: https://scrollprize.org/grandprize (дата обращения 15.07.2024).
- Lo sguardo tecnologico legge i papiri carbonizzati [Электронный ресурс] // Nota stampa. 23.04.2024. URL: https://www.cnr.it/it/nota-stampa/n-12655/lo-sguardo-tecnologico-legge-i-papiri-carbonizzati (дата обращения 15.07.2024).
