Nei musei e archivi moderni, testi antichi, manoscritti e libri sono conservati in condizioni specifiche che permettono di mantenere il loro aspetto originale per le generazioni future. Il rappresentante più emblematico dei manoscritti immutabili è considerato il Rotolo del Mar Morto (manoscritti di Qumran), scoperti per la prima volta nel 1947 e datati al 408 a.C. Alcuni rotoli sono giunti solo in frammenti, ma ce ne sono anche di praticamente intatti. Qui sorge quindi una domanda ovvia: come hanno fatto le persone più di 2000 anni fa a creare manoscritti che sono sopravvissuti fino ad oggi? Questo è ciò che hanno cercato di scoprire al Massachusetts Institute of Technology. Cosa hanno trovato i ricercatori nei rotoli antichi e quali tecnologie sono state utilizzate per la loro creazione? Lo scopriremo dalla relazione degli studiosi. Andiamo.
Nota storica
Nel relativamente vicino 1947, i pastori beduini Muhammad ed-Dhib, Juma Muhammad e Khalil Musa partirono alla ricerca di una pecora smarrita, che li condusse alle grotte di Qumran. Non si sa se i pastori trovassero l'animale smarrito, ma scoprirono qualcosa di molto più prezioso dal punto di vista storico: diversi vasi di terracotta contenenti antichi rotoli.
Grotte di Qumran.
Muhammad estrasse alcuni rotoli e li portò nel suo villaggio per mostrarli ai suoi compagni. Poco tempo dopo, i beduini decisero di consegnare i rotoli a un mercante di nome Ibrahim Idja a Betlemme, ma quest'ultimo li considerò spazzatura, supponendo che fossero stati rubati da una sinagoga. I beduini non si arresero nel tentativo di vendere il loro ritrovamento e si diressero verso un altro mercato, dove un cristiano siriano si offrì di acquistare i rotoli. Alla fine, fu coinvolto un capo tribù, il cui nome è rimasto sconosciuto, che consigliò di rivolgersi a un mercante d'antiquariato di nome Khalil Eskander Shahin. Il risultato di questa storia un po' confusa nella ricerca di un mercato per la vendita fu la vendita dei rotoli per 7 dinari giordani (poco più di 314 dollari).
Anfore in cui sono stati trovati i rotoli.
I preziosi rotoli sarebbero probabilmente rimasti a prendere polvere sugli scaffali di un rivenditore di antiquariato se non avessero attirato l'attenzione del dottor John C. Trever della American School of Oriental Research (ASOR), il quale ha confrontato i racconti nei rotoli con quelli nel papiro di Nash, il più antico manoscritto biblico conosciuto, trovando somiglianze tra i due.
Il rotolo di Isaia, che contiene praticamente il testo completo del libro del profeta Isaia. La lunghezza del rotolo è di 734 cm.
Nel marzo del 1948, durante la guerra arabo-israeliana, i rotoli furono trasportati a Beirut (Libano). L'11 aprile 1948, il capo dell'ASOR Millar Burrows annunciò ufficialmente il ritrovamento dei rotoli. Da quel momento iniziarono le ricerche a tutto campo della grotta in cui erano stati trovati i primi rotoli (chiamata grotta n. 1). Nel 1949, il governo giordano concesse il permesso di effettuare ricerche nel territorio di Qumran. E già il 28 gennaio 1949, la grotta fu trovata dall'osservatore belga delle Nazioni Unite, il capitano Philippe Lippens, e dal capitano della Legione Araba, Akash el-Zebn.
Dalla scoperta dei primi rotoli, sono stati trovati 972 manoscritti, alcuni dei quali intatti, mentre altri erano solo frammenti. I frammenti erano piuttosto piccoli e il loro numero ha superato i 15.000 (riferendosi a quelli trovati nella caverna n. 4). Uno dei ricercatori ha cercato di ricomporli fino alla sua morte nel 1979, senza però riuscire a completare il suo lavoro.
Frammenti di rotoli.
Per contenuto, i rotoli del Mar Morto comprendevano testi biblici, apocrifi, e la letteratura del popolo di Qumran. La lingua dei testi era anche variata: ebraico antico, aramaico e persino greco.
I testi erano scritti con inchiostro a base di carbone, e il materiale dei rotoli era costituito da pergameni di pelle di capra e pecora, con manoscritti anche su papiro. Una piccola parte dei rotoli trovati era realizzata con la tecnica di incisione del testo su sottili fogli di rame, che poi venivano arrotolati e riposti in anfore. Srotolare tali rotoli senza distruggerli a causa della corrosione era impossibile, quindi gli archeologi li hanno tagliati in parti, che poi sono state assemblate in un unico testo.
Frammenti di rotolo di rame.
Se i rotoli di rame hanno dimostrato la natura imparziale e persino crudele del passare del tempo, ce ne sono stati anche alcuni su cui il tempo sembrava non avere potere. Uno di questi esemplari è un rotolo lungo 8 metri, che attira l'attenzione per il suo ridotto spessore e il suo brillante colore avorio. Gli archeologi lo chiamano "Rotolo del Tempio", in virtù del riferimento nel testo al Primo Tempio, che Solomon avrebbe dovuto erigere. Il pergamena di questo rotolo presenta una struttura a strati, composta da un materiale collagene di base e uno strato inorganico atipico.
Rotolo del Tempio. È possibile esaminare l'intero Rotolo del Tempio tramite .
Gli scienziati nel lavoro che stiamo considerando oggi hanno condotto un'analisi della composizione chimica di questo strato inorganico insolito attraverso la spettroscopia a raggi X e Raman, scoprendo rocce saline (evaporiti solfatici). Questa scoperta indica un metodo unico di creazione del rotolo analizzato, capace di svelare i segreti della conservazione dei testi antichi, che potrebbero essere applicati 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 ha un colore piuttosto scuro, e solo una piccola parte è di colore chiaro. Oltre al suo aspetto luminoso, il rotolo del Tempio presenta una struttura a più strati 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 peli rimasti sulla pelle.
Immagine n. 1: E — aspetto del rotolo, B — area dove mancano lo strato inorganico e il testo, C — lato con il testo (a sinistra) e retro (a destra), D — la luce rivela un'area dove manca lo strato inorganico (aree più chiare), E — Microfotografia ottica ingrandita dell'area evidenziata con una linea tratteggiata 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 nella derma della pelle composto da 20 diversi tipi di cellule. La funzione principale di questo organo dinamico è la regolazione della crescita dei capelli.
Il lato testuale presenta aree "nude" prive di strato inorganico (1C, a sinistra), rendendo visibile il collagene giallo del strato di base. Sono state inoltre scoperte aree in corrispondenza di pieghe, dove il testo insieme allo strato inorganico si è "riprodotto" sul retro della pergamena.
analisi µXRF e EDS della pergamena
Dopo un'ispezione visiva della pergamena, gli scienziati hanno condotto µXRF* e EDS* analisi.
XRF* (analisi per fluorescenza a raggi X) — una spettroscopia che consente di determinare la composizione elementare di una sostanza analizzando lo spettro generato quando il materiale in esame è irradiato da raggi X. µXRF (analisi per fluorescenza a micro raggi X) si differenzia da XRF per una risoluzione spaziale significativamente inferiore.
EDS* (spettroscopia a dispersione di energia di raggi X) — un metodo di analisi elementale della materia solida, che si basa sull'analisi dell'energia di emissione del suo spettro a raggi X.
Immagine n. 2
La pergamena del Tempio si distingue per la sua eterogeneità (2A) dal punto di vista della composizione chimica, è per questo che gli scienziati hanno deciso di applicare metodi di analisi così accurati come µXRF e EDS su entrambi i lati della pergamena.
Lo spettro µXRF complessivo delle aree di interesse (sezioni della pergamena analizzate) ha mostrato una composizione complessa dello strato inorganico, costituito da molti 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 rivelato che gli elementi principali Na, Ca, S, Mg, Al, Cl e Si sono distribuiti su tutto il frammento. Si può anche ipotizzare che l'alluminio sia distribuito in modo abbastanza uniforme su tutto il frammento, tuttavia gli scienziati non sono pronti ad affermarlo con certezza al 100% a causa della forte somiglianza tra la linea K dell'alluminio e la linea L del bromo. La presenza di potassio (K) e ferro (Fe) è spiegata dai ricercatori come una contaminazione del rotolo piuttosto che un'introduzione intenzionale di questi elementi nella sua struttura durante la creazione. Si osserva anche una concentrazione aumentata 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 aree in cui è presente lo strato organico. Tuttavia, ci sono differenze tra Na e Cl. Na è distribuito in modo più uniforme, mentre Cl non segue la struttura delle fratture e dei piccoli sfaldamenti nello strato inorganico. Pertanto, le mappe di correlazione della distribuzione Na-Cl possono indicare la presenza di cloruro di sodio (NaCl, cioè sale) solo all'interno dello strato organico della pelle, il che è una conseguenza della lavorazione della pelle durante la preparazione della pergamena.
In seguito, i ricercatori hanno effettuato la scansione elettronica a microscopia (SEM-EDS) delle aree del rotolo di interesse, permettendo di determinare quantitativamente gli elementi chimici sulla superficie del rotolo. L'EDS offre un'elevata risoluzione spaziale laterale grazie alla relativamente bassa profondità di penetrazione degli elettroni. Per ottenere questo effetto è stato utilizzato un microscopio elettronico a scansione a basso vuoto, poiché minimizza i danni causati dal vuoto e consente di eseguire mappature elementari su 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 rinvenuto nello strato inorganico, ma non nelle particelle Na-S-Ca individuate 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 di sodio, zolfo e calcio (inserto su 2B) dimostrano una chiara correlazione tra questi tre elementi, mentre 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, oltre ad altri elementi in quantità minore. Tuttavia, questi metodi di ricerca non consentono di studiare in dettaglio i legami chimici e le caratteristiche di fase, quindi è stata utilizzata la spettroscopia Raman per questo scopo.
Per ridurre la fluorescenza di fondo, che si osserva solitamente negli spettri di scattering combinatorio, sono state utilizzate 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 abbastanza grandi (400 µm di diametro) (3A). Entrambi gli spettri nel grafico mostrano i tre elementi principali: un doppio picco del solfato a 987 e 1003 cm-1, un picco del nitrato a 1044 cm-1 e proteine tipiche del collagene o della gelatina.
Per separare chiaramente le componenti organiche e inorganiche del frammento esaminato della pergamena, è stata utilizzata radiazione infrarossa vicina a 785 nm. Nell'immagine 3B si possono vedere chiaramente gli spettri delle fibre di collagene (spectrum I) e delle particelle inorganiche (spettri II e III).
Il picco spettrale delle fibre di collagene include caratteristiche distintive del nitrato a 1043 cm-1, che possono essere correlate 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 diverse proporzioni.
A titolo di confronto, i picchi spettrali della miscela sintetica Na2SO4 e CaSO4 essiccata all'aria si trovano a 450 e 630 cm-1, ossia differiscono dagli spettri del campione esaminato (3B). Tuttavia, se la stessa miscela viene essiccata rapidamente a 250 °C, gli spettri di diffusione combinatoria corrisponderanno agli spettri del rotolo del Tempio nei suoi frammenti solfatici.
Lo spettro III è associato a particelle molto piccole nello strato inorganico con un diametro di circa 5-15 μm (3C). Queste particelle hanno mostrato un'intensa dispersione combinatoria a una lunghezza d'onda di eccitazione di 785 nm. La caratteristica firma spettrale tripletica a 1200, 1265 e 1335 cm-1 riflette unità vibratorie di tipo «Na2-X». Questo tripletto è caratteristico dei solfati contenenti Na ed è spesso trovato in minerali come il tenardite (Na2SO4) e il glauberite (Na2SO4·CaSO4).
Immagine n. 4
In seguito, i ricercatori hanno applicato l'EDS per creare una mappa elementare di ampie porzioni del Rotolo del Tempio sia sul lato testuale che su quello retrostante. Di conseguenza, lo scanning mediante dispersione di retroscattering del lato testuale più brillante (4B) e del lato retrostante più scuro (4C) ha rivelato una composizione piuttosto eterogenea. Ad esempio, vicino a una grande crepa sul lato con il testo (4B) è possibile notare evidenti differenze nella densità elettronica tra lo strato inorganico e il materiale collageno sottostante.
In seguito, 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) in formato di rapporto atomico.
Nei diagrammi triangolari sopra è mostrata la proporzione di tre elementi (Na, Ca e S) nell'area di studio di 512x512 pixel. I grafici su 4A e 4D mostrano la densità relativa dei punti sui diagrammi, la gradazione cromatica è indicata a destra di 4D.
Analizzando entrambi i diagrammi, si è concluso che i rapporti di calcio rispetto al sodio e al zolfo in ciascun pixel dell'area di studio (dal lato testuale e dal retro della pergamena) corrispondono a glauberite e tenardite.
Successivamente, tutti i dati dell'analisi EDS sono stati raggruppati tenendo conto del rapporto tra gli elementi principali tramite un algoritmo di clustering fuzzy a C-means. Ciò ha permesso di visualizzare le distribuzioni delle diverse fasi sia sul lato testuale che sul retro del frammento della pergamena. I dati sono stati poi utilizzati per determinare la separazione più probabile delle 5122 punti dati di ciascun set in un numero predeterminato di cluster. I dati del lato testuale sono stati divisi in tre cluster, mentre i dati del retro sono stati suddivisi in quattro. I risultati del clustering sono presentati come cluster sovrapposti nei diagrammi triangolari e come mappe di distribuzione.4E e 4H) e come mappe di distribuzione (4F e 4G).
I risultati del clustering mostrano la distribuzione del materiale organico scuro sul retro della pergamena (colore blu su 4K) e dove le crepe nello strato inorganico dal lato testuale espongono lo strato di collagene sottostante (colore giallo su 4J).
Ai principali elementi studiati è stato assegnato il seguente colore: il piombo è rappresentato in verde, il calcio in rosso e il sodio in blu (diagrammi triangolari 4I e 4L, e mappe di distribuzione 4J e 4K). Il risultato della «colorazione» mostra 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 della pergamena analizzato, così come in altri tre frammenti dalla grotta n. 4 (R-4Q1, R-4Q2 e R-4Q11).
Gli scienziati osservano che solo il frammento R-4Q1 dalla grotta n. 4, secondo i dati dei diagrammi e delle mappe di distribuzione degli elementi, coincide con il Rotolo del Tempio. In particolare, i risultati mostrano un rapporto per R-4Q1 che corrisponde al teorico rapporto Na-Ca-S del glauberite.
Le misurazioni Raman del frammento R-4Q1, effettuate a una lunghezza d'onda di eccitazione di 785 nm, rivelano la presenza di solfato di sodio, solfato di calcio e calcite. L'analisi delle fibre di collagene R-4Q1 non ha mostrato la presenza di nitrato.
Pertanto, il Rotolo del Tempio e l'R-4Q1 sono estremamente simili nella loro composizione, il che indica l'uso di una metodologia di creazione simile, chiaramente associata a sali evaporitici. Gli altri due rotoli provenienti dalla stessa grotta a Qumran (R-4Q2 e R-4Q11) mostrano rapporti di calcio rispetto al sodio e al solfato che differiscono notevolmente dai risultati del Rotolo del Tempio e dal frammento R-4Q1, suggerendo un diverso metodo di produzione.
In sintesi, si può dire che lo strato inorganico sul rotolo conteneva una serie di 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 il risultato della decomposizione dello strato principale del rotolo, tuttavia si può affermare con certezza che non erano presenti nelle stesse grotte dove i rotoli sono stati trovati. Questa conclusione è facilmente confermata anche dal fatto che gli strati contenenti solfati sulle superfici di tutti i frammenti esaminati, rinvenuti in diverse grotte di Qumran, non corrispondono alle deposizioni minerali trovate sulle pareti di queste grotte. In conclusione, i minerali evaporitici sono stati inclusi nelle strutture dei rotoli durante la loro produzione.
Gli scienziati sottolineano anche il fatto 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. Sorge quindi una domanda del tutto logica: da dove hanno preso i creatori di questi antichi rotoli il glauberite e il tenardite?
Indipendentemente dall'origine dei materiali utilizzati per creare il Rotolo del Tempio, il metodo di produzione è molto diverso da quello impiegato per altri manoscritti (ad esempio, R-4Q1 e R-4Q2 dalla grotta n. 4). Considerando questa differenza, gli studiosi ritengono che il rotolo sia stato realizzato secondo la metodologia comunemente accettata all'epoca, ma successivamente sia stato modificato da uno strato inorganico che ha permesso la sua conservazione per oltre 2000 anni.
Per una comprensione più dettagliata delle sfumature della ricerca, consiglio di dare un'occhiata a e ad esso.
Epilogo
Un popolo che non conosce il proprio passato non ha futuro. Questa frase si riferisce non solo a eventi storici significativi e personalità, ma anche alle tecnologie utilizzate secoli fa. Alcuni potrebbero pensare che non sia necessario conoscere come venivano creati questi manoscritti 2000 anni fa, poiché oggi abbiamo le nostre tecnologie che permettono di conservare i testi inalterati per anni. Tuttavia, in primo luogo, non è curioso? In secondo luogo, molte delle tecnologie attuali, per quanto possa sembrare banale, sono state usate in una forma o nell'altra nell'antichità. E, come già sappiamo, anche allora l'umanità era ricca di menti geniali, le cui idee possono ispirare gli scienziati moderni a nuove scoperte o a perfezionare quelle già esistenti. Imparare dall'esempio del passato non può essere considerato vergognoso e di certo non è inutile, poiché l'eco del passato risuona sempre nel futuro.
Off-topic del venerdì:
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, continuate a essere curiosi e buon fine settimana a tutti, ragazzi! 🙂
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Fonte: habr.com
