Nei musei e archivi moderni, testi antichi, manoscritti e libri sono conservati in determinate condizioni, che consentono di mantenere il loro aspetto originario per le future generazioni. I rotoli del Mar Morto (manoscritti di Qumran), trovati per la prima volta nel 1947 e datati al 408 a.C., sono i rappresentanti più celebri dei manoscritti immortali. Alcuni dei rotoli sono sopravvissuti solo in frammenti, ma ce ne sono anche alcuni praticamente intatti. E qui sorge una domanda ovvia: come sono riusciti le persone oltre 2000 anni fa a creare manoscritti che sono arrivati fino a noi? Questo è esattamente ciò che hanno deciso di scoprire al Massachusetts Institute of Technology. Cosa hanno trovato gli scienziati nei rotoli antichi e quali tecnologie sono state utilizzate per la loro creazione? Lo scopriremo dal rapporto dei ricercatori. Andiamo.
Nota storica
Nel relativamente recente 1947, i pastori beduini Muhammad ed-Dhib, Juma Muhammad e Khalil Musa sono andati alla ricerca di una pecora smarrita, che li ha portati alle grotte di Qumran. Se i pastori abbiano trovato l'animale smarrito è ignoto, ma hanno scoperto qualcosa di molto più prezioso dal punto di vista storico: alcuni vasi di terracotta in cui erano nascosti antichi rotoli.
Le grotte di Qumran.
Muhammad ha estratto alcuni rotoli e li ha portati nel suo villaggio per mostrarli ai suoi compagni tribali. Poco dopo, i beduini hanno deciso di vendere i rotoli a un mercante di nome Ibrahim Idja a Betlemme, ma quest'ultimo li ha considerati spazzatura, presumendo che fossero stati rubati da una sinagoga. I beduini non si sono arresi nella loro ricerca di vendere il loro ritrovamento e si sono recati a un altro mercato, dove un cristiano siriano ha offerto di acquistarli. Così, a questa conversazione si è unito uno sceicco, il cui nome è rimasto sconosciuto, e ha suggerito di contattare il mercante d'antichità Khalil Eskander Shahin. Il risultato di questa storia un po' confusa nella ricerca del mercato è stata la vendita dei rotoli per 7 dinari giordani (poco più di 314 dollari).
I vasi in cui erano stati trovati i rotoli.
I preziosi rotoli sarebbero potuti rimanere a polverizzarsi sugli scaffali del mercante di antiquariato, se non avessero attirato l'attenzione del dottor John C. Trever della American School of Oriental Research (ASOR), che ha confrontato i temi nei rotoli con quelli simili nel papiro di Nash, il più antico tra i manoscritti biblici noti all'epoca, e ha trovato somiglianze tra di loro.
Il rotolo di Isaia, contenente praticamente il testo completo del Libro del profeta Isaia. La lunghezza del rotolo è di 734 cm.
Nel marzo 1948, in piena guerra arabo-israeliana, i rotoli furono trasportati a Beirut (Libano). L'11 aprile 1948 il capo della ASOR, Millar Burrows, annunciò ufficialmente il ritrovamento dei rotoli. Da quel momento iniziarono le ricerche su vasta scala della famosa caverna (chiamata caverna n. 1) dove furono trovati i primi rotoli. Nel 1949, il governo giordano concesse il permesso di condurre ricerche nell'area di Qumran. E già il 28 gennaio 1949 la caverna fu trovata dall'osservatore belga delle Nazioni Unite, il capitano Philippe Lippens, e dal capitano della Legione araba, Akash el-Zebn.
Dal momento della scoperta dei primi rotoli, sono stati trovati 972 manoscritti, alcuni dei quali erano intatti, mentre altri esistevano solo come singoli frammenti. I frammenti erano piuttosto piccoli, e il loro numero superò i 15.000 (riferendosi a quelli trovati nella caverna n. 4). Uno dei ricercatori cercò di assemblarli fino alla sua morte nel 1979, ma non riuscì mai a completare il suo lavoro.
Frammenti di rotoli.
I rotoli del Mar Morto contenevano testi biblici, apocrifi, pseudepigrafi e letteratura del popolo di Qumran. La lingua dei testi era anche varia: ebraico antico, aramaico e persino greco.
I testi erano scritti con carbone, e il materiale per i rotoli stessi era pergamena di pelle di capra e pecora; si trovavano anche manoscritti su papiro. Una piccola parte dei rotoli trovati era realizzata con la tecnica di spremitura del testo su sottili fogli di rame, che poi venivano arrotolati e collocati in vasi. Srotolare tali rotoli senza distruggerli a causa della corrosione era impossibile, quindi gli archeologi li hanno tagliati in pezzi, che poi sono stati assemblati in un testo unico.
Frammenti di rotolo di rame.
Se i rotoli di rame hanno dimostrato una natura imparziale e persino crudele del flusso del tempo, ci sono stati anche quelli su cui il tempo sembrava non avere potere. Uno di questi esemplari è un rotolo di 8 metri che attira l'attenzione per il suo spessore ridotto e il vivido colore avorio. Gli archeologi lo chiamano "Rotolo del Tempio" a causa del suo riferimento al Primo Tempio, che Solomon doveva erigere. Il pergamena di questo rotolo ha una struttura stratificata, composta da un materiale di base collagene e da uno strato inorganico atipico.
Rotolo del Tempio. È meglio osservare il rotolo del Tempio per .
Gli scienziati nel lavoro che stiamo considerando oggi hanno effettuato un'analisi della composizione chimica di questo strato inorganico insolito attraverso la spettroscopia a raggi X e Raman, scoprendo rocce saline (evaporiti solfatiche). Questa scoperta indica un metodo unico di creazione del rotolo analizzato, capace di rivelare i segreti della conservazione dei testi antichi, che potrebbero essere applicabili anche ai giorni nostri.
Risultati dell'analisi del Rotolo del Tempio
Come osservano gli studiosi (e come possiamo vedere dalle foto), la maggior parte dei rotoli del Mar Morto è di un colore piuttosto scuro, con solo una piccola parte di colore chiaro. Oltre al suo aspetto vivace, il Rotolo del Tempio ha una struttura multilivello con il testo scritto su uno strato inorganico di colore avorio, che copre la pelle utilizzata come base del rotolo. Sul retro del rotolo è possibile notare la presenza di peluria rimasta sulla pelle.
Immagine n. 1: A — aspetto del rotolo, B — area in cui lo strato inorganico e il testo sono assenti, C — lato del testo (a sinistra) e retro (a destra), D — la luce mostra la presenza di un'area in cui manca lo strato inorganico (aree più chiare), E — ingrandimento di una microfotografia ottica dell'area evidenziata con una linea punteggiata in 1C.
Tracce di follicolo pilifero*, visibili sul retro del rotolo (1A), indicano che parte del testo sul rotolo è stata scritta sulla parte interna della pelle.
Follicolo pilifero* — un organo situato nel derma della pelle e composto da 20 diversi tipi di cellule. La funzione principale di questo organo dinamico è la regolazione della crescita dei capelli.
Sul lato testuale ci sono aree "scoperte", dove non è presente uno strato inorganico (1C, a sinistra), da cui risulta visibile lo strato principale di collagene giallastro. Sono state anche individuate aree nei punti di torsione, dove il testo insieme allo strato inorganico è stato "riprodotto" sul retro del rotolo.
L'analisi µXRF e EDS del rotolo
Dopo un'ispezione visiva del rotolo, gli scienziati hanno condotto µXRF* e EDS* analisi.
XRF* (analisi a fluorescenza X) — spettroscopia che consente di conoscere la composizione elementare di una sostanza attraverso l'analisi dello spettro generato dall'irradiazione del materiale in esame con radiazione X. µXRF (analisi a micro-fluorescenza X) si distingue da XRF per una risoluzione spaziale significativamente inferiore.
EDS* (spettroscopia a dispersone energetica a raggi X) — metodo di analisi elementare di un solido, basato sull'analisi dell'energia di emissione dello spettro dei raggi X.
Immagine n. 2
Il rotolo templare si distingue per la sua eterogeneità (2A) in termini di composizione chimica, ed è proprio per questo che gli scienziati hanno deciso di applicare metodi di analisi così precisi come µXRF e EDS su entrambe le facce del rotolo.
Lo spettro µXRF complessivo delle aree di interesse (sezioni del rotolo dove è stata effettuata l'analisi) ha mostrato una composizione complessa dello strato inorganico, composta da numerosi elementi, i principali dei quali sono (2C): sodio (Na), magnesio (Mg), alluminio (Al), silicio (Si), fosforo (P), zolfo (S), cloro (Cl), potassio (K), calcio (Ca), manganese (Mn), ferro (Fe) e bromo (Br).
La mappa di distribuzione degli elementi µXRF ha mostrato che gli elementi principali Na, Ca, S, Mg, Al, Cl e Si sono distribuiti in tutto il frammento. Si può anche ipotizzare che l'alluminio sia distribuito abbastanza uniformemente in tutto il frammento; tuttavia, gli scienziati non sono pronti ad affermarlo con il 100% di certezza a causa della forte somiglianza tra la linea K dell'alluminio e la linea L del bromuro. La presenza di potassio (K) e ferro (Fe) è spiegata dai ricercatori come contaminazione della pergamena, piuttosto che come una voluta introduzione di questi elementi nella sua struttura durante la creazione. Inoltre, è stata osservata una concentrazione elevata di Mn, Fe e Br nelle aree più spesse del frammento, dove lo strato organico non è stato separato.
Na e Cl mostrano una distribuzione simile in tutta l'area studiata, il che significa che la concentrazione di questi elementi è abbastanza alta nelle zone in cui è presente lo strato organico. Tuttavia, ci sono delle differenze tra Na e Cl. Na è distribuito più uniformemente, mentre Cl non corrisponde alla struttura delle crepe e delle piccole peeling nello strato inorganico. Pertanto, le mappe di correlazione della distribuzione Na-Cl possono indicare la presenza di cloruro di sodio (NaCl, ossia sale) solo all'interno dello strato organico della pelle, risultato della lavorazione della pelle nella preparazione della pergamena.
Successivamente, i ricercatori hanno effettuato una microscopia elettronica a scansione (SEM–EDS) sulle aree di interesse della pergamena, che consente di determinare quantitativamente gli elementi chimici sulla superficie della pergamena. L'EDS fornisce un'alta risoluzione spaziale laterale grazie alla relativamente bassa profondità di penetrazione degli elettroni. Per ottenere tale effetto è stato utilizzato un microscopio elettronico a scansione a basso vuoto, poiché minimizza i danni causati dal vuoto e consente di effettuare mappature elementari di campioni non conduttivi.
L'analisi delle mappe EDS degli elementi (2D) mostra la presenza di particelle nell'area di interesse dello strato inorganico, che contengono principalmente sodio, zolfo e calcio. Anche il silicio è stato trovato nello strato inorganico, ma non nelle particelle Na-S-Ca rilevate sulla superficie dello strato inorganico. Sono state rilevate concentrazioni più elevate di alluminio e cloro tra le particelle e nel materiale organico.
Le mappe degli elementi sodio, zolfo e calcio (inserimento su 2D) dimostrano una chiara correlazione tra questi tre elementi, e le frecce indicano le particelle in cui sono stati osservati sodio e zolfo, ma poco calcio.
Immagine n. 3
L'analisi µXRF e EDS ha rivelato che lo strato inorganico contiene particelle ricche di sodio, calcio e zolfo, insieme ad altri elementi in percentuali minori. Tuttavia, questi metodi non permettono di studiare in dettaglio i legami chimici e le caratteristiche di fase, quindi è stata utilizzata la spettroscopia di diffusione Raman.
Per ridurre la fluorescenza di fondo, che di solito si osserva negli spettri di diffusione Raman, sono state applicate lunghezze d'onda di eccitazione a bassa energia. In questo caso, la spettroscopia Raman a una lunghezza d'onda di 1064 nm consente di raccogliere dati su particelle di dimensioni relativamente grandi (400 μm di diametro) (3A). Entrambi gli spettri nel grafico mostrano i tre elementi principali: un doppio picco di solfato a 987 e 1003 cm-1, un picco di nitrato a 1044 cm-1 e proteine tipiche del collagene o della gelatina.
Per separare chiaramente le componenti organiche e inorganiche del frammento del rotolo esaminato, è stata applicata radiazione infrarossa vicino a 785 nm. Nell'immagine 3B sono chiaramente visibili gli spettri delle fibre di collagene (spettro I) e delle particelle inorganiche (spettri II e III).
Il picco spettrale delle fibre di collagene include caratteristiche tipiche del nitrato a 1043 cm-1, che può essere collegato all'oscillazione degli ioni NO3− in NH4NO3.
Gli spettri delle particelle contenenti Na, S e Ca indicano che lo strato inorganico contiene particelle di miscele di minerali contenenti solfato in proporzioni diverse.
A titolo di confronto, i picchi spettrali di una miscela sintetica di Na2SO4 e CaSO4 asciugata all'aria si trovano a 450 e 630 cm-1, cioè si differenziano dagli spettri del campione esaminato (3B). Tuttavia, se la stessa miscela viene asciugata rapidamente a 250 °C, gli spettri di diffusione Raman coincideranno con quelli del Rotolo del Tempio nei suoi frammenti di solfato.
Lo spettro III è associato a particelle molto piccole nello strato inorganico con diametro di circa 5-15 μm (3C). Queste particelle hanno mostrato un'intensa diffusione combinatoria alla lunghezza d'onda di eccitazione di 785 nm. La caratteristica firma spettrale a triplette a 1200, 1265 e 1335 cm-1 riflette le unità vibrationali di tipo «Na2-X». Questa tripletta è caratteristica dei solfati che contengono Na e si trova frequentemente in minerali come il tenardite (Na2SO4) e il glauberite (Na2SO4·CaSO4).
Immagine n. 4
Successivamente, i ricercatori hanno applicato l'EDS per creare una mappa elementare di grandi porzioni del Rotolo del Tempio sia sul lato testuale che su quello posteriore. A sua volta, la scansione tramite retro-diffusione del lato testuale più luminoso (4B) e del lato posteriore più scuro (4C) ha rivelato una composizione piuttosto eterogenea. Ad esempio, vicino a una grande crepa sul lato con il testo (4В) si possono notare delle evidenti differenze nella densità elettronica tra lo strato inorganico e il materiale collagene sottostante.
Successivamente è stata effettuata una quantificazione di tutti gli elementi presenti nel frammento del rotolo (Ca, Cl, Fe, K, Mg, Na, P, S, Si, C e O) nel formato di rapporto atomico.
Nei diagrammi triangolari sopra è mostrato il rapporto tra tre elementi (Na, Ca e S) nell'area di studio delle dimensioni 512x512 pixel. I grafici su 4A e 4D mostrano la densità relativa dei punti nei diagrammi, la cui gradazione di colore è indicata a destra di 4D.
Analizzando entrambi i diagrammi, si è concluso che i rapporti tra calcio, sodio e zolfo in ciascun pixel dell'area di studio (sia sul lato testuale che su quello posteriore del rotolo) corrispondono al glauberite e al tenardite.
Dopo di che, tutti i dati dell'analisi EDS sono stati raggruppati considerando i rapporti tra gli elementi principali tramite l'algoritmo di clustering fuzzy C-means. Questo ha consentito di visualizzare le distribuzioni delle diverse fasi sia sul lato testuale che su quello posteriore del frammento del rotolo. Successivamente, questi dati sono stati utilizzati per determinare la separazione più probabile di 5122 punti dati di ciascun insieme di dati in un numero predefinito di cluster. I dati della parte testuale sono stati suddivisi in tre cluster, mentre i dati della parte posteriore sono stati suddivisi in quattro. I risultati del clustering sono presentati come cluster sovrapposti nei diagrammi triangolari (4E e 4H) e come mappe di distribuzione (4F e 4G).
I risultati della clustering mostrano la distribuzione del materiale organico scuro sul retro della pergamena (colore blu su 4K) e dove le crepe nello strato inorganico sul lato testuale espongono lo strato di collagene sottostante (colore giallo su 4J).
Ai principali elementi studiati sono stati assegnati i seguenti colori: zolfo — verde, calcio — rosso e sodio — blu (grafici triangolari 4I e 4L, così come le mappe di distribuzione 4J e 4K). Di conseguenza, con il "coloramento" vediamo chiaramente le differenze nella concentrazione degli elementi: sodio — alta, zolfo — moderata e potassio — bassa. Questa tendenza è osservata su entrambi i lati del frammento della pergamena (testuale e retro).
Immagine n. 5
Questo stesso metodo è stato utilizzato per visualizzare la concentrazione di Na-Ca-S in un'altra area del frammento esaminato della pergamena, così come in altri tre frammenti della grotta n. 4 (R-4Q1, R-4Q2 e R-4Q11).
Gli scienziati osservano che solo il frammento R-4Q1 della grotta n. 4, secondo i dati dei grafici e delle mappe di distribuzione degli elementi, corrisponde alla pergamena del Tempio. In particolare, i risultati mostrano un rapporto per R-4Q1, che corrisponde al rapporto teorico Na-Ca-S del glauberite.
Le misurazioni Raman del frammento R-4Q1, raccolte a una lunghezza d'onda di eccitazione di 785 nm, mostrano la presenza di solfato di sodio, solfato di calcio e calcite. L'analisi delle fibre di collagene R-4Q1 non ha rivelato la presenza di nitrato.
Pertanto, la pergamena del Tempio e R-4Q1 sono estremamente simili per composizione elementare, il che suggerisce l'applicazione di una metodologia di creazione simile, apparentemente legata ai sali evaporitici. Gli altri due manoscritti provenienti dalla stessa grotta a Qumran (R-4Q2 e R-4Q11) mostrano rapporti di calcio rispetto a sodio e zolfo che differiscono significativamente dai risultati della pergamena del Tempio e del frammento R-4Q1, suggerendo un altro metodo di produzione.
In sintesi, si può dire che lo strato inorganico del rotolo conteneva vari minerali, la maggior parte dei quali sono sali solfati. Oltre al gesso e ai suoi analoghi, sono stati identificati anche il tenardite (Na2SO4) e il glauberite (Na2SO4·CaSO4). Naturalmente, si può ipotizzare che parte di questi minerali possa essere un prodotto della decomposizione dello strato principale del rotolo, tuttavia si può affermare con certezza che non erano presenti nelle grotte dove i rotoli sono stati trovati. Questa conclusione è facilmente confermata dal fatto che gli strati contenenti solfati sulle superfici di tutti i frammenti esaminati, rinvenuti in diverse grotte di Qumran, non corrispondono ai depositi minerali trovati sulle pareti di queste grotte. In sintesi, i minerali evaporitici sono stati inclusi nelle strutture dei rotoli durante il loro processo di produzione.
Gli scienziati notano anche che nell'acqua del Mar Morto la concentrazione di solfati è relativamente bassa, e il glauberite e il tenardite di solito non si trovano nella regione del Mar Morto. Nasce dunque una domanda del tutto logica: da dove hanno preso i creatori di questi antichi rotoli il glauberite e il tenardite?
Indipendentemente dalle origini dei materiali utilizzati per realizzare il Rotolo del Tempio, il metodo stesso di creazione è molto diverso da quello applicato ad altri manoscritti (ad esempio, per R-4Q1 e R-4Q2 dalla Grotta n. 4). Considerando questa differenza, gli scienziati ipotizzano che il rotolo sia stato creato secondo una metodologia comunemente accettata all'epoca, ma poi sia stato modificato da uno strato inorganico, che ha permesso la sua conservazione per oltre 2000 anni.
Per un approfondimento sulle sfumature della ricerca, consiglio di dare un'occhiata a e ad essa.
Epilogo
Un popolo che non conosce il proprio passato non ha futuro. Questa frase si riferisce non solo a eventi e figure storiche significative, ma anche alle tecnologie utilizzate secoli fa. Qualcuno potrebbe pensare che al giorno d'oggi non sia più necessario sapere come venivano realizzati questi manoscritti duemila anni fa, dato che abbiamo le nostre tecnologie che ci permettono di conservare i testi in condizioni originali per molti anni. Tuttavia, in primo luogo, non è curioso? In secondo luogo, molte delle tecnologie attuali, per quanto possa sembrare banale, sono state utilizzate in qualche forma nel passato. E come già sappiamo, anche allora l'umanità era popolata da menti geniali le cui idee possono ispirare gli scienziati moderni a nuove scoperte o al perfezionamento di quelle già esistenti. Imparare dall'esempio del passato non può essere considerato vergognoso, tanto meno inutile, poiché l'eco del passato risuona sempre nel futuro.
Off-topic del venerdì:
Un documentario (parte I) che racconta la storia dei manoscritti del Mar Morto, una delle scoperte archeologiche più importanti della storia dell'umanità. ().
Grazie per l'attenzione, rimanete curiosi e buon fine settimana a tutti, ragazzi! 🙂
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Fonte: habr.com
