Italským fyzikům se podařilo virtuálně rozvinout starověké svitky, které zuhelnatěly během výbuchu Vesuvu. Mechanicky poničené a křehké vrstvy oddělili pomocí rentgenových paprsků a byli schopni identifikovat řecká písmena. Metodu vědci průběžně zdokonalují a doufají, že brzy dokáží rozluštit většinu dochovaných herkulánských textů.
Výbuch Vesuvu v roce 79 našeho letopočtu znamenal zkázu nejen pro Pompeje, ale také nedaleké Herkulaneum, které podle legendy založil sám bájný řecký hrdina Herakles. Herkulánské svitky během ničivé události ohořely a posléze zmizely pod nánosem vulkanického materiálu. Znovu objeveny byly v polovině 18. století. Tehdejší průzkumníci je našli v troskách obrovské vily, která měla podle některých patřit tchánu Julia Caesara. V sídle se nacházela knihovna s více než 1800 svazky, z nichž alespoň část je více či méně spojena se jménem řeckého filosofa Epikura. Dnes jsou tyto papyry uloženy v Národní knihovně v Neapoli.
Díky erupci se část vzácného materiálu zachovala pro budoucí generace, vysoké teploty a tlaky ji však poškodily natolik, že přečíst texty bylo dosud velmi obtížné. Některé z nejlépe zachovaných svitků se v minulosti podařilo rozvinout mechanicky. Do více narušených rukopisů zkoušeli vědci proniknout prostřednictvím neinvazivních metod, jako je multispektrální zobrazování nebo rentgenová fluorescence. Ani s jejich pomocí však nedokázali přečíst znaky, které se nacházejí na vnitřních vrstvách papyrů.
Nová práce používá techniku známou jako XPCT (X-ray phase contrast tomography). Konvenční rentgenová tomografie sice umí určit rozsah, ve kterém různé materiály absorbují záření, je však nevhodná, pokud se pokouší rozlišit různé materiály s velmi malým rozdílem hustoty, jako je to v případě černého inkoustu použitého na papyrech a zuhelnatělého papyru samotného. Metoda XPCT naproti tomu využívá změnu fáze rentgenových paprsků, která probíhá v důsledku různé dráhy fotonů procházejícího vzorkem. Tato technika je dostatečně citlivá k tomu, aby zjistila rozdíl v indexu lomu mezi miniaturní hrudkou inkoustu a papyrem, který ji obklopuje.
Papyry z Herculanea byly technikou XPCT poprvé analyzovány už v roce 2013 v neapolském Ústavu mikroelektroniky a mikrosystémů. Tenkrát se je však fyzici ještě nepokoušeli virtuálně rozvinout.
Fyzici z Říma použili ve své nové práci techniku XPCT na European Synchrotron Radiation Facility, jež se nachází ve francouzském Grenoblu. Zkoumali dva papyry a dříve získaná data propojili s novou technikou virtuálního rozvinutí svitku. Místo toho, aby však sledovali geometrii jednotlivých vrstev papyru sledováním příčného řezu objektu, použili 3D techniku, která jim dovolovala studovat větší část textu.
Nejprve provedli digitální analogii tradiční mechanické separace, to znamená, že virtuálně odstranili část papyru v rámci 3D tomografické rekonstrukce svitku. Potom odstraňovali vrstvy jednu po druhé a přitom hledali známky písma. Když procházeli něčím, co mohlo být písmenem, srovnali svou virtuální vrstvu nastavením jejího tvaru tak, až protínala vlákno, které přirozeně vytváří geometrickou mřížku papyru.
Když to udělali, byli schopni identifikovat několik oblastí potenciálního textu, nejrozsáhlejší z nich obsahovala 14 řádek znaků. I když je potřeba rozluštit ještě mnoho znaků, fyzici tvrdí, že jim tato metoda umožnila přečíst zatím nejrozsáhlejší části textů z dosud zarolovaných herkulánských papyrů.
S fyziky pracují v Římě ještě další odborníci. Podle nich jsou zkoumané texty pravděpodobně dílem filosofa a básníka Philodema, který byl Epikurovým pokračovatelem. Vědci plánují, že se začátkem roku 2018 vrátí do Grenoblu a budou zkoumat větší množství papyrů. Umožnit by jim to měl detektor s vyšší rozlišovací schopností. Díky tomu bude možné dosáhnout lepšího vyrovnání virtuálních vrstev a odstranění nežádoucích stínů způsobených zvlněním papyru, a tak přesněji určit, co je skutečně písmeno a co pouze stín.
Původní práce byla uveřejněna na arXiv.
Mohlo by vás zajímat:
Mravenčí
fyzika
Satelity
pomáhají předpovídat sopečné erupce
Číňané
zlomili rekord v délce kvantového provázání
Difundující
atomy