«Апостериори»: Свинец поможет прочитать обугленные свитки Геркуланума

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Учёные предложили новый способ определить, какие из ещё не прочитанных свитков Геркуланума лучше всего подходят для расшифровки с помощью рентгеновского излучения. Для этого исследователи создали искусственный обугленный свиток и показали, что наличие свинца в древних чернилах может существенно облегчить восстановление текста с помощью рентгеновской томографии. Исследование опубликовано 16 сентября 2026 года в журнале PLOS One.

Папирусы Геркуланума были обнаружены в XVIII веке на вилле недалеко от Помпей. Во время извержения Везувия в 79 году нашей эры они оказались погребены под вулканическими породами и обуглились при высокой температуре. Благодаря этому свитки сохранились до наших дней, но стали настолько хрупкими, что попытка развернуть их может привести к разрушению. Сотни свитков и их фрагментов до сих пор остаются закрытыми. Это особенно важно потому, что библиотека Геркуланума – единственная известная сохранившаяся библиотека античности, а обнаруженные в ней тексты не дошли до нас в средневековых копиях.

В последние годы исследователи научились частично читать такие свитки, не раскрывая их. Для этого свитки сканируют с помощью рентгеновской томографии, виртуально разделяют отдельные слои папируса и восстанавливают написанный на них текст с помощью компьютерных алгоритмов. Однако у этого метода есть фундаментальная проблема. Традиционные чёрные чернила состояли преимущественно из углерода. После обугливания сам папирус также состоит преимущественно из углеродного материала. Поэтому для рентгеновского излучения чернила и поверхность, на которую они нанесены, выглядят почти одинаково.

Однако ранее при исследовании отдельных фрагментов папирусов Геркуланума учёные обнаружили свинец в области написанных букв. Его происхождение пока точно не установлено. Свинец мог входить в состав чернил или, например, вещества, которое использовалось для их высушивания. В отличие от углерода, свинец хорошо поглощает рентгеновское излучение, поэтому содержащие его буквы должны значительно лучше выделяться на фоне обугленного папируса.

Чтобы проверить эту идею, авторы новой работы изготовили модель древнего свитка. Они взяли современный египетский папирус и углеродные чернила, в которые добавили соединение свинца. После нанесения текста папирус свернули и нагрели в условиях недостатка кислорода, имитируя обугливание настоящих свитков. Получившийся материал оказался настолько хрупким, что попытка развернуть его также приводила к разрушению.

Затем исследователи сделали рентгеновские снимки образцов с разным содержанием свинца. Надписи обычными углеродными чернилами на них практически не были видны. Но добавление свинца резко увеличивало контраст. Исследователям удалось обнаружить текст даже при концентрации 25 микрограммов свинца на квадратный сантиметр – это минимальная концентрация, которую проверяли в эксперименте.

После этого учёные провели полноценную рентгеновскую томографию свёрнутого модельного свитка. Компьютерная программа проследила изгибы отдельных слоёв папируса и виртуально развернула их в плоскость. В результате часть написанного текста удалось прочитать даже без дополнительных алгоритмов распознавания или усиления изображения.

Авторы работы предлагают использовать этот эффект для предварительного отбора настоящих свитков Геркуланума. Свинец можно обнаружить с помощью рентгенофлуоресцентного анализа. В эксперименте его присутствие удалось определить даже портативным XRF-анализатором. В перспективе таким прибором можно проверить большое количество свитков и выбрать среди них те, в чернилах которых содержится свинец. Именно эти образцы можно будет в первую очередь отправлять на более сложное и дорогое сканирование на синхротроне, поскольку вероятность получить хорошо различимый текст в таком случае может быть выше.

Созданные исследователями искусственные свитки могут решить и другую проблему. В случае настоящего папируса заранее неизвестно, какой текст скрывается внутри, поэтому сложно определить, насколько точно алгоритм его восстановил. На модельном свитке исходный текст известен. Учёные могут менять состав и толщину чернил, почерк и язык, затем обугливать свиток и проверять, насколько хорошо разные алгоритмы способны восстановить первоначальную надпись. Такие данные можно использовать для разработки методов чтения уже более сложных свитков, где чернила практически не выделяются на папирусе.

Пока новый метод проверен только на искусственных образцах. Следующим шагом должна стать проверка рентгенофлуоресцентного анализа на настоящих свитках Геркуланума. Если среди них удастся найти экземпляры со значительным содержанием свинца в чернилах, это позволит определить, какие из сотен ещё не раскрытых папирусов имеют наибольшие шансы быть прочитанными современными методами.