Röntgenstralen en artificiële intelligentie moeten 2000 jaar oude, ongeopende papyrusrollen ontcijferen

Een team wetenschappers hoopt de waardevolle Herculaneum-rollen, een collectie van 1800 papyrusrollen uit de oudheid eindelijk terug te kunnen lezen na bijna 2000 jaar. Herculaneum was een Romeins dorp dat net zoals het beroemde Pompeï, bedolven werd bij de uitbarsting van de Vesuvius in 79 na Christus. Daardoor werd als geluk bij een ongeluk ook een volledige bibliotheek met waardevolle papyrusrollen bewaard. Door een combinatie van X-raytechnologie en 'machine learning', willen de wetenschappers de broze en onleesbare rollen nu ontcijferen.

Herculaneum was een Romeins dorp aan de voet van de Vesuvius, die in het najaar van 79 na Christus uitbarstte en voor de vernietiging van steden en dorpen aan haar voet zorgde. Vulkanische assen en gassen werden in de gigantische uitbarsting tot 30 kilometer de lucht in gespuwd en het beroemde Pompeï werd door een pyroclastische golf van hete gassen, vulkanische gesteenten en assen overspoeld. Herculaneum werd "dankzij"de oostelijke wind tijdens de uitbarsting pas op de tweede dag van de uitbarsting bedolven. De meeste mensen konden daardoor nog vluchten, maar de bibliotheek in de Villa dei Pisoni waar een 2000 papyrusrollen met daarop -voor zover geweten- onschatbare filosofische teksten, verdwenen onder een dikke laag vulkanisch materiaal voor de volgende 18 eeuwen.

De Herculaneum-rollen herontdekt

De uitbarsting van de Vesuvius was zowel een vloek als een zegen voor de collectie van 1800 papyrusrollen die in de Villa dei Pisoni werden bewaard. Het vulkanisch materiaal zorgde ervoor dat de rollen gecarboniseerd raakten. Daardoor zijn ze nu net zo broos als verbrand krantenpapier, maar wel nog intact. Ironisch genoeg is de bibliotheek uit de villa in Herculaneum nu de enige volledig bewaarde bibliotheek uit de oudheid

In 1752 werd de villa herontdekt bij opgravingswerken in Pompeï en Herculaneum, in opdracht van Karel III, koning van Napels en later ook Spanje (van 1759-1788). In eerste instantie dachten de werkmannen van Karel III dat ze een hoop kolen hadden gevonden in wat later de bibliotheek van de villa bleek te zijn. Het duurde niet lang vooraleer bekend raakte dat het om gecarboniseerde papyrusrollen ging. Gefascineerde artiesten en andere cultuurmecenassen begonnen dan ook snel manieren te vinden om de rollen terug te openen. 

Eén van de 900 resterende Herculaneum-rollen tijdens een Röntgenscan om ze virtueel open te maken.

Camillo Paderni, een Italiaans kunstenaar, sneed rollen in twee en schraapte ze laag per laag af. Antonio Piaggio, een Vaticaans priester en conservator, rolde met een machine de rollen af per millimeter. Die laatste techniek heeft enkele teksten blootgelegd, maar honderden rollen werden door deze technieken ook vernietigd. Na een laatste nieuwe poging in de jaren 1980, de Oslomethode, die heel wat rollen volledig vernietigd heeft, is besloten dat de 900 resterende rollen van de oorspronkelijke 1800, niet aan nieuwe technieken om ze fysiek te ontrollen zullen onderworpen worden. 

Technologie brengt hoop

Het heeft uiteindelijk tot 2009 geduurd vooraleer computerwetenschappers van de Universiteit van Kentucky met een veiligere oplossing op de proppen kwamen om de geheimen van de rollen te onthullen. Hoofd van het Digital Restoration InitiativeBert Seales, heeft door het gebruik van X-rays (hoge energie Röntgenstralen) op twee zwaar beschadigde Herculaneum-rollen, die exemplaren digitaal en gedetailleerd in kaart kunnen brengen. Het eindresultaat is een digitaal platte weergave van de rol, waarmee ze in 2015 de oudste gekende tekst van het Oude Testament hebben ontdekt. 

Het team van Seales weet nu hoe de rollen eruit zien, maar ze zijn nog onleesbaar. De schrijvers van de Griekse en Latijnse rollen uit de Villa dei Pisoni gebruikten inkt uit een mengeling van houtskool en water. In de Romeinse oudheid werden inktsoorten met ijzer in gebruikt. De daarmee geschreven letters hebben een grote dichtheid op het geschreven oppervlak en lichten dus op bij Röntgenscans. De dichtheid van koolstofinkt op papyrus is veel kleiner en dus onzichtbaar voor X-rays.

We geloven we dat deze methode van X-ray stralen ook losse koolstofinkt, onzichtbaar voor het blote oog, kan ontdekken

Bert Seales, onderzoeker Digital Restoration Initiative

In onderstaand filmpje wordt het hele proces van het "virtueel openmaken", zoals computerwetenschapper Bert Seales het noemt, uitgelegd. De gebruikte machine in 2009 was trouwens van een bedrijf uit Kontich.

Tien jaar na het in kaart brengen van enkele rollen, werkt het team van Bert Seales samen met een Brits laboratorium dat met elektroden als een gigantische microscoop werkt.  Daarmee analyseren ze nu fragmenten van al opengemaakte rollen: "We hebben dit niveau van detail nodig om de sterk gecompresseerde lagen papyrus te ontrafelen. Daarbij geloven we ook dat deze methode van  hoge-energie-X-ray stralen ook deze losse koolstofinkt, onzichtbaar voor het blote oog, kan ontdekken", zegt Bert Seales vol nieuwe moed. 

Daarna moet door gebruik te maken van "machine learning", een vorm van artificiële intelligentie, de tekst verder ontcijferd worden: “De software die we nu aan het ontwikkelen zijn, zal het ontdekte inktsignaal versterken. Dat kan door een daarvoor getraind algoritme dat door foto's van al geopende rolfragmenten pixel na pixel te analyseren, weet waar de inkt zich bevindt", legt Seales uit. Eens die software op punt staat, kan het computerprogramma samen met de digitale scans de rollen ook laag per laag lezen en digitaal weergeven.

De historische schat van Herculaneum zou dan een heel nieuwe basis voor literair en filosofisch onderzoek kunnen bieden. Daarnaast is de technologie revolutionair voor het lezen en in kaart brengen van beschadigde teksten die tot nog toe hun geheimen niet konden prijsgeven.

Bert Seales met één van de losse fragmenten die als basis dient voor het trainen van de "machine learning" software. AFP or licensors

Filosofische schatkamer

De historische waarde van de bibliotheek bij de Villa dei Pisoni, die trouwens van de schoonvader van Julius Caesar was, is onschatbaar, legt oudheidkundige Gertjan Verhasselt uit, die zelf ook onderzoek naar de Herculaneum-rollen heeft gedaan: "Nemen we Plato, Cicero of Homerus, dat zijn allemaal teksten die we kennen uit handschriften vanaf de negende eeuw na Christus. De gevonden papieren gaan terug tot de 4e en 5e eeuw voor Christus. Die geven ons een uniek beeld." Geen enkele andere archeologische vondst kan zoveel bijbrengen over de filosofische denkwijzen en levens van de grootste Griekse en Romeinse denkers en schrijvers.

Het grootste deel van de gevonden teksten is Grieks. Dat heeft geleid tot hypothesen dat de Latijnse sectie nog begraven ligt in Herculaneum

Gertjan Verhasselt, oudheidkundige

"Die bibliotheek werd ook gebruikt door Philodemus, een antieke, Epicurische filosoof. De werken die we al hebben kunnen blootleggen zijn grotendeels Griekse werken van Philodemus zelf, maar ook teksten die hij bestudeerde", legt Gertjan Verhasselt verder uit. In de al ontrolde werken zitten zelfs geschriften van een van de belangrijkste Griekse filosofen: Epicurus, grondlegger van het Epicurisme. Zijn stroming draaide rond persoonlijk geluk, dat volgens hem het hoogste goed in het menselijk leven was. Hij had ook al een concept waarin de natuur bestond uit botsende atomen. Er is helaas zeer weinig werk van hem overgeleverd. De resterende rollen kunnen ons dus veel meer over zijn leven en werk bijleren.

Ook Verhasselt hoopt dat het nieuwe onderzoek van Bert Seales de geheimen van 900 volledige rollen in de toekomst kan onthullen. En daar stopt het niet, want er is een kans dat de bibliotheek nog veel meer prijs kan geven vertelt hij: "Het grootste deel van de gevonden teksten is Grieks, de taal die de intellectuele elite sprak. Dat heeft geleid tot hypothesen dat de Latijnse sectie nog begraven ligt in Hercolaneum." Zowel het onderzoek van Seales' team als van verdere archeologische vondsten kunnen dus voor de natte droom van historici zorgen.

Meest gelezen