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Erstes virtuelles Entrollen einer vom Vesuv begrabenen antiken Schriftrolle enthüllt frühen Text
Im Jahr 79 n. Chr. brach der Vesuv heftig aus und spuckte pyroklastische Ströme über die römischen Städte Pompeji und Herculaneum. Der Ausbruch ist zu einem der berühmtesten der Geschichte geworden, weil die Geschwindigkeit der heißen Gase die Einheimischen überraschte. Die intensive Hitze erfasste viele Merkmale des Stadtlebens, einschließlich Einzelpersonen als makabere Stillleben. Viele dieser Details wurden dann unter riesigen Aschemengen aufbewahrt, die auf die Region herabregneten.
Eine der Entdeckungen, die 1752 in Herculaneum gemacht wurden, war eine intakte Bibliothek. Diese enthielt eine große Anzahl von Papyrusrollen mit philosophischen Texten, von denen viele mit dem epikureischen Philosophen Philodemus von Gadara in Verbindung gebracht wurden.
Dies ist die einzige vollständig erhaltene Bibliothek aus der Antike. Und während viele der Rollen damals von Arbeitern und später von Wissenschaftlern und Archäologen zerstört wurden, sind etwa 1.800 Rollen erhalten, die meisten davon im Archäologischen Nationalmuseum von Neapel in Italien.
Die alte Schriftrolle namens PHerc 495 wurde teilweise entrollt, indem Techniken des „virtuellen Entrollens“ verwendet wurden.
Das Lesen dieser Texte ist eine große Herausforderung. Während des Ausbruchs wurden die Papyrusrollen in einem sauerstofffreien Raum erhitzt, verkohlt, zerkleinert und teilweise teilweise geschmolzen. Heute sind viele von ihnen nicht nur zerbrechlich, sondern eng zusammengerollt, verdreht und deformiert.
Ein breites Spektrum von Archäologen und anderen Wissenschaftlern hat versucht, sie mit unterschiedlichem Erfolg aufzurollen. Diese Forscher haben etwa 800 Papyri entrollt. Viele bröckelten, und ein oder zwei explodierten sogar während dieser Arbeit. Und in vielen Fällen, in denen der Papyrus überlebte, verschlechterte sich jede sichtbare Schrift schnell, als sie zum ersten Mal seit fast 2.000 Jahren Sauerstoff ausgesetzt wurde.
Die virtuelle Abrolltechnik.
Daher sind Archäologen in den letzten Jahren vorsichtiger vorgegangen, in der Hoffnung, dass moderne bildgebende Verfahren in der Lage sein werden, die Schriftrollen virtuell aufzurollen und dadurch die darin verborgenen Texte zu untersuchen. Aber die bisherigen Versuche hatten nur begrenzten Erfolg.
Heute sagen Inna Bukreeva vom Institut für Nanotechnologie in Rom, Italien, und ein paar Freunde, dass sie die Software erheblich verbessert haben. Infolgedessen haben sie mit beispiellosen Details in diese ungeöffneten Rollen gespäht. Wir haben zum ersten Mal mehrere umfangreiche griechische Textteile restauriert, die größten, die bisher in ungeöffneten Herculaneum-Papyrusrollen gefunden wurden, heißt es.
Die Technik ist im Prinzip einfach. Das Team begann mit der Abbildung der Papyrusrolle an der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble mit einer Technik namens Röntgen-Phasenkontrasttomographie. Dadurch entsteht eine 3-D-Darstellung der Rolle, in der die Blätter zumindest theoretisch identifiziert und getrennt werden können.
Die Schwierigkeit besteht darin, dass die Software, die diese Art des virtuellen Abrollens durchführt, davon ausgehen muss, dass das Papyrusblatt eine bestimmte Form hat, beispielsweise einen Teil eines Zylinders bildet. Die Software zum virtuellen Abrollen beginnt mit der Annahme, dass sich der Papyrus zu einem Teil eines Zylinders geformt hat. Diesen Teil des Zylinders schält er dann virtuell von der 3-D-Papiermasse ab und untersucht ihn anschließend auf Schriftzeichen.
Das hat nicht so funktioniert, wie es sich die Forscher gewünscht hätten. Zunächst einmal sind die Schnörkel so stark verdreht und verformt, dass sie nicht der Form eines Zylinders folgen. Schlimmer noch, kohlenstoffbasierte Tinte erscheint nicht auf karbonisiertem Papyrus, zumindest nicht auf Röntgenbildern.
Also haben Bukreeva und Co. die Papyrusstruktur manuell untersucht, um nach Regionen zu suchen, in denen diese Annahme ungefähr zutrifft. Nachdem sie mehrere vielversprechende Regionen gefunden haben, beginnen sie mit dem virtuellen Entschälen.
Ein Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass aufeinanderfolgende Blätter die gleiche Geometrie haben, weil die Blätter übereinander liegen. Eine Technik, die für eine Ebene funktioniert, sollte also auch für die darüber und darunter funktionieren.
Nachdem mehrere Abschnitte isoliert wurden, glättet die Software diese Blätter, sodass das Team nach Schriftzeichen suchen kann. Hier kommt ihnen die Struktur des Papyrus zu Hilfe. Das Material selbst ist aus gekreuzten Papyrusfasern aufgebaut, die ein senkrechtes Gitter bilden. Wenn das Team davon ausgeht, dass dieses Gitter ursprünglich regelmäßig gewesen sein muss, müssen alle jetzt sichtbaren Verzerrungen das Ergebnis des Biegens, Verdrehens und Quetschens der Papyrusrolle sein.
So kann die Software das Blatt virtuell glätten, indem sie es so entzerrt, dass das ursprüngliche regelmäßige Gitter des Papyrusgewebes wiederhergestellt wird.
Abschließend sucht das Team nach Schriftzeichen, die durch diesen Prozess ebenfalls unverzerrt bleiben sollen. Das Team hofft, dass die zentralen Regionen des Papyrus besser erhalten sind als das karbonisierte Äußere. Sie können aber auch nach den winzigen Vertiefungen suchen, die der Schreibvorgang hinterlässt und die eine Röntgen-Phasenkontrasttomographie erkennen lässt.
Um ihre Technik zu testen, erstellte das Team ein eigenes Testmuster, indem es ein modernes Papyrusblatt rollte, es dann erhitzte und zerdrückte. Tatsächlich konnten sie es auseinanderziehen und den ursprünglichen Text enthüllen, den sie mit einem Röntgenbild und der virtuellen Peeling-Software geschrieben hatten. Das gab ihnen Hoffnung, dass die Technik bei den alten Papyri funktionieren würde.
Um das herauszufinden, erstellten sie 3D-Röntgenbilder von zwei Papyri namens PHerc 375 und PHerc 495 und ließen dann die Software auf die Daten los.
Die Ergebnisse sorgen für eine interessante Lektüre. Die Technik hat mehrere interessierende Regionen offenbart. Mehrere Textabschnitte von bis zu vierzehn Zeilen wurden zum ersten Mal identifiziert, die größten, die bisher in ungeöffneten Papyrusrollen gefunden wurden, sagen Bukreeva und Co.
Das ist eine faszinierende Arbeit, die den Weg zu mehr virtuellen Entfaltungen ebnet. Wie Bukreeva und Co es ausdrücken: Die Optimierung und Automatisierung des virtuellen Entfaltungsverfahrens eröffnen neue Perspektiven in diese Richtung, die wahrscheinlich einen zukünftigen Durchbruch in unserem Wissen und Verständnis der antiken Philosophie und klassischen Literatur bewirken werden.
Ref: arxiv.org/abs/1706.09883 : Untersuchung von Herculaneum Papyri: Ein innovativer 3D-Ansatz für die virtuelle Entfaltung der Rollen