Свитки Мертвого моря развернут виртуально — с помощью синхротрона

Международная группа исследователй, состоящая из археологов, специалистов по компьютерам и физиков, планирует виртуально «развернуть» хрупкие рукописи, используя синхротрон, мощный кольцевой ускоритель частиц.

Ученые смогли расшифровать большинство пергаментов и папирусов, найденных в пещерах Мертвого моря, но несколько десятков находятся в таком плохом состоянии, что при попытке их развернуть они наверняка рассыплются, объясняет Пнина Шор, куратор отдела свитков Мертвого моря в Управлении древностей Израиля.

Шор объясняет, что под влиянием влажности большинство этих свитков, написанных на папирусе или пергаменте, и сохранившихся в одном из самых засушливых мест в мире, в результате процесса желатинизации превратились в комки, развернуть которые невозможно.

Тем не менее, ученые-библеисты надеются их прочитать в надежде либо открыть новые тексты, либо сравнить фрагменты текстов  Священного Писания с их нынешней формой. Свитки Мертвого моря были написаны до канонизации еврейских священных книг, а это означает, что они могут отличаться от традиционной версии, или включают апокрифические тексты.

Чтение самой старой книги Торы

Проект основан на недавнем успехе исследовательской группы, которой удалось расшифровать обгоревшие остатки свитка Эйн-Геди — пергамента, обнаруженного в руинах синагоги древнего поселения, в честь которого свиток получил свое название. При пожаре синагоги Эйн-Геди свиток, написанный в III или IV веке до н.э., превратился в кусок угля.

В 2015 году, воспользовавшись методикой компьютерной томографии и усовершенствованных алгоритмов визуализации для цифрового разделения слоев внутри свитка, ученые виртуально «развернули» рукопись и смогли прочитать текст. Это были первые две главы Книги Левит. Это — самый древний свиток Торы, когда-либо найденный в синагоге.

«Прочтение свитка Эйн Геди было настоящим прорывом, — говорит Брент Силс, профессор компьютерных наук в университете Кентукки, который разработал программное обеспечение для дигитального развертывания свитка. — Мы проделали дополнительную работу над фрагментами свитка, который не удалось развернуть, и поняли, что эта техника применима в дальнейших исследованиях».

Свиток Эйн-Геди написан чернилами, содержащими металлы – свинец или железо, благодаря чему буквы более различимы при исследовании свитка методами компьютерной томографии. В этом их отличие от более ранних свитков Мертвого моря, которые были написаны чернилами, изготовленными из сажи и связующего вещества. К тому же большинство фрагментов свитков Мертвого моря еще меньше, чем свиток Эйн Геди (а он размером с сигару), что требует для их прочтения еще более качественного сканирования, говорит Силс.

Сканирование с высоким разрешением нескольких желатинизированных свитков Мертвого моря, выполненное в 2018 году, показало, что буквы внутри этих пергаментов можно различить, но для полного дешифровки текстов требуется еще более высокое разрешение.

На сцене появляется синхротрон

Как у исследователей возникла идея поместить фрагменты одной из самых старых рукописи Библии в одно из самых сложных и совершенных аппаратов, созданных человеком?

Что известно широкой публике об ускорителях частиц? Пожалуй, то, что с их помощью открывают экзотические субатомные частицы, что помогает достичь более глубокого понимания законов физики. Но они также используются для создания и изучения рентгеновских лучей, что, как правило, применяется для диагностики и лечения рака.

Те же самые рентгеновские лучи могут использоваться для сканирования поврежденных свитков с более высоким разрешением, чем любая существующая на настоящий момент установка компьютерной томографии, говорит Силс.

«Такое излучение позволяет достичь разрешение в нанометровом диапазоне», — говорит он и добавляет, что синхротроны уже используются для изучения мельчайших деталей окаменелых насекомых, сохранившихся в янтаре.

Следует сказать, что, хотя транспортировка хрупких древностей всегда влечет за собой некоторый риск их повреждения, рентгеновские лучи сами по себе не причиняют им никакого вреда.

В настоящий момент Силс и его коллеги по проекту ищут научное учреждение, в котором можно было бы исследовать свитки с помощью ускорителя частиц. Два подходящих синхроторона находятся в США – в Калифорнии и в Нью-Йорке. Корона-кризис замедлил работу группы, но ученые планируют продолжить свои эксперименты осенью, надеясь, что к этому времени эпидемия отступит и ограничения на поездки будут сняты.

Первыми будут крошечные свитки, найденные в свернутом виде в филактериях, а также два больших пергамента из книги Иезекииля и малых пророков (последние два удалось идентифицировать, поскольку части пергамента отвалились, и их удалось прочитать), говорит Шор.

Как и в большинстве исследований библейских свитков в этой коллекции, специалисты будут искать различия между этими рукописями и так называемым масоретским текстом, официальной версией еврейской Библии, кодифицированной в раннем Средневековье, говорит Шор. Даже небольшие изменения дали экспертам подсказки об истории библейского текста и различных иудейских сект в конце периода Второго храма.

«Все начиналось как проект по сохранению свитков, но вскоре я поняла, исследования могут открыть новую страницу в изучении Библии», — говорит Шор.

Ускоритель частиц не обманешь

Виртуальное разворачивание свитков может стать и дополнительным диагностическим инструментом, помогающим идентифицировать подделки, которые особенно часто попадаются в серой зоне международной торговли фрагментами свитков Мертвого моря.

«С помощью сканирования мы можем рассмотреть все слои пергамента, вплоть до клеточной структуры животного, чья кожа использовалась для его изготовления, и это подделать невозможно», говорит Силс.

Забронировать время на гигантском и постоянно занятом фундаментальными исследованиями синхротороне для исследования кусочков пергамента непросто, и Силс считает, что со временем можно будет построить устройство меньшего размера, аналогичное тем, что используются в больницах для проведения лучевой терапии.

Эта методика была бы полезна не только для расшифровки свитков Мертвого моря, но и при исследовании других древних рукописей, которые слишком хрупки, чтобы к ним притрагиваться. Силс возглавляет еще один проект по виртуальному «разворачиванию» свитков, обнаруженных на так называемой «вилле папирусов» в Геркулануме, погибшем одновременно с Помпеями. На вилле было найдено около 2000 обугленных свитков,

Один из папирусов был отсканирован в октябре на ускорителе частиц в Оксфордшире, и хотя результаты еще изучаются, Силс говорит, что они смогут расшифровать и этот текст.

По словам Силса, разработка методов сканирования повышенной резолюции выходит далеко за пределы исследования исторических артефактов, хотя и в этой сфере трудно переоценить их значение.

«Нельзя сказать, чтобы археологи постоянно находили что-либо новое, и особенно это касается текстов, — говорит Силс. – Но возможность «прочитывать» тончайшие слои различных субстанций может найти применение и в других сферах, например, при картировании нейронной структуры мозга. С точки зрения геометрии, изучение одиночных нейронов с помощью сканирования с высоким разрешением очень похоже на изучение слоев свитка папируса».

Так что может случиться так, что расшифровка фрагментов свитков Мертвого моря может привести нас к разгадке еще одной великой тайны – тайн функционирования человеческого мозга.

Ариэль Давид, «ХаАрец», М.Р. На фото: фрагмент свитка Мертвого моря. Фото: Алекс Либак