In moderne musea en archieven worden oude teksten, manuscripten en boeken onder specifieke omstandigheden bewaard, waardoor hun oorspronkelijke staat voor toekomstige generaties behouden blijft. De meest opvallende vertegenwoordiger van onsterfelijke manuscripten zijn de Dode Zeerollen (Qumran-manuscripten), die voor het eerst werden gevonden in 1947 en gedateerd zijn op 408 voor Christus. Sommige van de rollen zijn slechts fragmentarisch bewaard gebleven, maar er zijn er ook die praktisch ongeschonden door de tijd zijn gekomen. Hier rijst de voor de hand liggende vraag: hoe slaagden mensen meer dan 2000 jaar geleden erin om manuscripten te maken die tot op de dag van vandaag zijn overgeleverd? Dit is wat men wilde achterhalen aan het Massachusetts Institute of Technology. Wat vonden de wetenschappers in de oude rollen en welke technologieën werden gebruikt voor hun creatie? Dit zullen we ontdekken uit het rapport van de onderzoekers. Laten we gaan.
Historische achtergrond
In het relatief nabije 1947 gingen de bedoeïenenherders Mohammed ed-Dhib, Juma Mohammed en Khalil Musa op zoek naar een verloren schaap, wat hen naar de grotten van Qumran leidde. Of de herders het verdwaalde hoefdier vonden, zwijgt de geschiedenis, maar ze ontdekten iets veel waardevoller vanuit historisch perspectief: verschillende aardewerken kruiken waarin oude rollen waren verborgen.
De grotten van Qumran.
Mohammed haalde enkele rollen tevoorschijn en bracht ze naar zijn nederzetting om ze aan zijn stamgenoten te tonen. Enige tijd later besloten de bedoeïenen om de rollen over te dragen aan een handelaar genaamd Ibrahim Idja in Bethlehem, maar deze beschouwde ze als rommel, veronderstellende dat ze uit de synagoge waren gestolen. De bedoeïenen gaven hun pogingen om hun vondst te verkopen echter niet op en gingen naar een andere markt, waar een Syrische Christen hen een aanbod deed om de rollen te kopen. Uiteindelijk voegde een sjef, wiens naam onbekend bleef, zich bij het gesprek en adviseerde hen om contact op te nemen met de antiquiteitswarenhandelaar Khalil Eskander Shahin. Het resultaat van dit enigszins verwarrende verhaal van het zoeken naar een afzetmarkt was de verkoop van de rollen voor 7 Jordaanse dinar (iets meer dan 314 dollar).
De kruiken waarin de rollen werden gevonden.
Misschien zouden de waardevollerollen stof hebben verzameld op de planken van de antiquiteitsverkoper als ze niet de aandacht hadden getrokken van dokter John K. Trever van de American School of Oriental Research (ASOR), die de verhalen in de rollen vergeleek met die in de Nash-papyrus, de oudste bekende bijbelse manuscripten van die tijd, en overeenkomsten tussen hen vond.
De rol van Jesaja bevat bijna de volledige tekst van het Boek van de profeet Jesaja. De lengte van de rol bedraagt 734 cm.
In maart 1948, tijdens de Arabisch-Israëlische oorlog, werden de rollen naar Beiroet (Libanon) vervoerd. Op 11 april 1948 maakte ASOR-voorzitter Millar Burrows officieel bekend dat de rollen waren ontdekt. Vanaf dat moment begonnen grootschalige zoektochten naar de grot (die grot nummer 1 werd genoemd), waar de eerste rollen waren gevonden. In 1949 verleende de Jordaanse regering toestemming voor opgravingen in de omgeving van Qumran. En op 28 januari 1949 werd de grot gevonden door de Belgische waarnemer van de Verenigde Naties, kapitein Philip Lippens, en kapitein van het Arabische Legioen, Akkash el-Zebn.
Sinds de ontdekking van de eerste rollen zijn er 972 manuscripten ontdekt, waarvan een deel compleet was en een deel slechts uit afzonderlijke fragmenten bestond. De fragmenten waren vrij klein, en hun aantal oversteeg de 15.000 (het gaat om die gevonden in grot nummer 4). Een van de onderzoekers probeerde ze bij elkaar te brengen tot aan zijn dood in 1979, maar slaagde er uiteindelijk niet in zijn werk te voltooien.
Fragmenten van de rollen.
Inhoudelijk bestonden de Dode Zeerollen uit bijbelse teksten, apocriefen en pseudepigrafische werken en literatuur van het Qumran-volk. De taal van de teksten was ook divers: oud Hebreeuws, Aramees en zelfs Grieks.
De teksten waren geschreven met behulp van inkt, en het materiaal voor de rollen zelf bestond uit perkamenten van geiten- en schapenhuid; er kwamen ook manuscripten op papyrus voor. Een klein deel van de gevonden rollen was uitgevoerd met de techniek van het indrukken van tekst op dunne bladen koper, die daarna opgerold en in kruiken geplaatst werden. Het was onmogelijk om zulke rollen zonder onvermijdelijke vernietiging door corrosie te ontrollen, dus sneden archeologen ze in stukken die vervolgens weer tot een enkele tekst werden samengevoegd.
Fragmenten van de koperen rol.
Als de koperrollen de onpartijdige en zelfs wrede natuur van de tijd demonstreren, zijn er ook die waarop de tijd schijnbaar geen invloed had. Een van deze exemplaren is een rol van 8 meter lang, die de aandacht trekt door zijn geringe dikte en heldere ivoorkleur. Archeologen noemen het de 'Tempelrol', vanwege de vermelding van de Eerste Tempel in de tekst, die door Salomo moest worden opgericht. Het perkament van deze rol heeft een gelaagde structuur, bestaande uit collageen als basis materiaal en een ongebruikelijke anorganische laag.
Tempelrol. De hele Tempelrol kan beter worden bekeken op .
Wetenschappers hebben in het werk dat we vandaag bespreken een analyse uitgevoerd van de chemische samenstelling van deze ongebruikelijke anorganische laag door middel van röntgen- en Raman-spectroscopie en hebben zoutformaties (sulfaat evaporieten) ontdekt. Deze vondst wijst op een unieke methode voor het creëren van de geanalyseerde rol, die in staat is om de geheimen van het behoud van oude teksten te onthullen, welke ook in onze tijd toepasbaar kunnen zijn.
Resultaten van de analyse van de Tempelrol
Zoals de wetenschappers opmerken (en zoals we zelf kunnen zien op de foto's), zijn de meeste Dode Zee-rollen vrij donker van kleur, en slechts een klein deel is licht van kleur. Naast zijn heldere uiterlijk heeft de Tempelrol een gelaagde structuur met tekst, geschreven op de anorganische laag in ivoorkleur, die de huid bedekt die als basis voor de rol is gebruikt. Aan de achterkant van de rol zijn haartjes te zien die op de huid zijn achtergebleven.
Afbeelding №1: A — het uiterlijk van de rol, B — de plaats waar de anorganische laag en tekst ontbreken, met — de tekstzijde (links) en de achterkant (rechts), D — licht toont een gebied waar de anorganische laag ontbreekt (lichtere gebieden), E — Vergrote optische microfotografie van het gebied dat omcirkeld is in 1C.
Sporen van haarfollikels*, zichtbaar op de achterkant van de rol (1A), wijzen erop dat een deel van de tekst op de rol aan de binnenzijde van de huid is geschreven.
Haarfollikel* is een orgaan dat zich in de dermis van de huid bevindt en bestaat uit 20 verschillende celtypen. De belangrijkste functie van dit dynamische orgaan is het reguleren van de haargroei.
Aan de textuele zijde zijn er 'naakte' gebieden waar geen anorganische laag aanwezig is (1C, aan de linkerkant), waardoor de geelachtige collageen basislaag zichtbaar is. Er zijn ook gebieden gevonden op kwabben waar de tekst samen met de anorganische laag 'is overgedrukt' op de achterkant van het perkament.
µXRF en EDS-analyse van het perkament
Na de visuele inspectie van het perkament hebben de wetenschappers µXRF* en EDS* analyse uitgevoerd.
XRF* (röntgenfluorescentie-analyse) — spectroscopie die het mogelijk maakt om de elementaire samenstelling van een stof te bepalen door het analyseren van het spectrum dat ontstaat bij de bestraling van het onderzochte materiaal met röntgenstraling. µXRF (micro-röntgenfluorescentie-analyse) verschilt van XRF door een aanzienlijk lagere ruimtelijke resolutie.
EDS* (energiedispersieve röntgenspectroscopie) — een methode voor elementaire analyse van vaste stoffen, gebaseerd op de analyse van de energie van de emissie van het röntgenspectrum.
Afbeelding nr. 2
De tempelrol onderscheidt zich door zijn heterogeniteit (2A) wat betreft de chemische samenstelling, en om deze reden besloten de wetenschappers om zulke nauwkeurige analysemethoden zoals µXRF en EDS aan beide zijden van het perkament toe te passen.
Het totale µXRF-spectrum van de gebieden van interesse (delen van het perkament waar de analyse werd uitgevoerd) toonde een complexe samenstelling van de anorganische laag, bestaande uit vele elementen, waarvan de belangrijkste zijn (2С): natrium (Na), magnesium (Mg), aluminium (Al), silicium (Si), fosfor (P), zwavel (S) chloor (Cl), kalium (K), calcium (Ca), mangaan (Mn), ijzer (Fe) en broom (Br).
De µXRF-elementverdelingskaart toonde aan dat de belangrijkste elementen Na, Ca, S, Mg, Al, Cl en Si over het hele fragment zijn verdeeld. Ook is het mogelijk dat aluminium redelijk gelijkmatig over het gehele fragment is verdeeld, maar de wetenschappers zijn niet bereid dit met 100% zekerheid te bevestigen vanwege de sterke gelijkenis van de K-lijn van aluminium en de L-lijn van broom. Daarnaast verklaren de onderzoekers de aanwezigheid van kalium (K) en ijzer (Fe) als contaminatie van het perkament, in plaats van opzettelijke opname van deze elementen in de structuur tijdens de creatie. Ook is er een verhoogde concentratie van Mn, Fe en Br waargenomen in de dikkere delen van het fragment, waar de organische laag niet was gescheiden.
Na en Cl vertonen een gelijke verdeling over het bestudeerde gebied, wat betekent dat de concentratie van deze elementen voldoende hoog is in secties waar de organische laag aanwezig is. Er zijn echter verschillen tussen Na en Cl. Na is gelijkmatiger verdeeld, terwijl Cl niet overeenkomt met de structuur van scheuren en kleine afbladderingen in de anorganische laag. Zo kunnen de correlatiekaarten van de verdeling van Na-Cl wijzen op de aanwezigheid van natriumchloride (NaCl, dus zout) alleen binnen de organische huidlaag, wat een gevolg is van de bewerking van de huid bij de voorbereiding van perkament.
Daarnaast voerden de onderzoekers scanning elektronenmicroscopie (SEM–EDS) uit op de interessante secties van de rol, waarmee de chemische elementen op het oppervlak van de rol kwantitatief konden worden bepaald. EDS biedt een hoge laterale ruimtelijke resolutie dankzij de relatief kleine doordringdiepte van de elektronen. Om dit effect te bereiken, werd een laag-vacuüm raster-elektronenmicroscoop gebruikt, omdat deze de schade door het vacuüm minimaliseert en het mogelijk maakt om elementmapping van niet-geleidende monsters uit te voeren.
De analyse van de EDS-elementkaarten (2D) toont de aanwezigheid van deeltjes in het gebied van de anorganische laag, die voornamelijk natrium, zwavel en calcium bevatten. Silicium werd ook aangetroffen in de anorganische laag, maar niet in de Na-S-Ca-deeltjes die op het oppervlak van de anorganische laag zijn ontdekt. Hogere concentraties aluminium en chloor werden vastgesteld tussen de deeltjes en in het organische materiaal.
De elementkaarten van natrium, zwavel en calcium (invoeging op 2B) tonen een duidelijke correlatie tussen deze drie elementen, waarbij de pijlen wijzen op de deeltjes waarin natrium en zwavel werden waargenomen, maar weinig calcium.
Afbeelding nr. 3
µXRF- en EDS-analyse heeft aangetoond dat de anorganische laag deeltjes bevat die rijk zijn aan natrium, calcium en zwavel, evenals andere elementen in kleinere hoeveelheden. Echter, deze onderzoeksmethoden laten niet toe om de chemische bindingen en fas kenmerken gedetailleerd te bestuderen, daarom werd Raman-spectroscopie gebruikt.
Om de achtergrondfluorescentie te verminderen, die doorgaans wordt waargenomen in de spectre van combinatieverstrooiing, zijn lage-energie golflengten van excitatie toegepast. In dit geval stelt Raman-spectroscopie met een golflengte van 1064 nm ons in staat om gegevens te verzamelen van redelijk grote (400 μm in diameter) deeltjes (3A). Beide spectra op de grafiek tonen drie hoofdelementen: een dubbele piek van sulfaat bij 987 en 1003 cm-1, een piek van nitraat bij 1044 cm-1 en eiwitten die typisch zijn voor collageen of gelatine.
Om de organische en anorganische componenten van het onderzochte fragment van de rol te scheiden, is nabije infraroodstraling op 785 nm toegepast. Op de afbeelding 3B zijn de spectra van collageenvezels (spectrum I) en anorganische deeltjes (spectra II en III) duidelijk zichtbaar.
De spectrale piek van collageenvezels bevat karakteristieke kenmerken van nitraat bij 1043 cm-1, wat kan worden gekoppeld aan de trilling van NO3− ionen in NH4NO3.
De spectra van deeltjes die Na, S en Ca bevatten, wijzen erop dat de anorganische laag deeltjes bevat van mengsels van sulfaatmineralen in verschillende verhoudingen.
Ter vergelijking vallen de spectrale pieken van luchtgedroogde synthetische mengsels van Na2SO4 en CaSO4 op 450 en 630 cm-1, dat wil zeggen dat ze verschillen van de spectra van het onderzochte monster (3B). Als deze same mengsel echter met snelle verdamping bij 250 °C wordt gedroogd, zullen de spectra van combinatieverstrooiing overeenkomen met de spectra van de Tempelrol in zijn sulfaatfragmenten.
Spectrum III is gerelateerd aan zeer kleine deeltjes in de anorganische laag met een diameter van ongeveer 5-15 μm (3C). Deze deeltjes vertoonden zeer intense combinatieverstrooiing bij een golflengte van excitatie van 785 nm. De karakteristieke drievoudige spectrale handtekening bij 1200, 1265 en 1335 cm-1 weerspiegelt oscillerende eenheden van het type "Na2-X". Deze dubbele piek is kenmerkend voor sulfaten die Na bevatten en wordt vaak aangetroffen in mineralen zoals tenardiet (Na2SO4) en glauberiet (Na2SO4·CaSO4).
Afbeelding №4
Vervolgens hebben wetenschappers EDS toegepast om een elementaire kaart te maken van grote delen van de Tempelrol, zowel aan de tekstzijde als aan de achterzijde. Het scannen met de terugverstrooiingsmethode van de helderdere tekstzijde (4B) en de donkerdere achterzijde (4C) onthulde een behoorlijk heterogene samenstelling. Bijvoorbeeld, naast een grote scheur aan de tekstzijde (4B) zijn duidelijke verschillen in elektronische dichtheid opgemerkt tussen de anorganische laag en het onderliggende collageenmateriaal.
Vervolgens werd een kwantitatieve bepaling uitgevoerd van alle elementen die aanwezig zijn in het fragment van de rol (Ca, Cl, Fe, K, Mg, Na, P, S, Si, C en O) in de vorm van een atomaire verhouding.
De driehoekige diagrammen hierboven tonen de verhouding van drie elementen (Na, Ca en S) in het onderzoeksgebied van 512x512 pixels. De grafieken op 4A en 4D toonen de relatieve dichtheid van punten op de diagrammen, waarvan de kleurnuance aan de rechterkant van 4D is aangegeven.
Na analyse van beide diagrammen werd geconcludeerd dat de verhoudingen van calcium tot natrium en zwavel in elk van de pixels van het onderzochte gebied (op de tekstuele en de achterzijde van de rol) overeenkomen met glauberiet en tenardiet.
Daarna werden alle gegevens van de EDS-analyse gegroepeerd op basis van de verhouding van de belangrijkste elementen met behulp van het fuzzy clustering-algoritme van C-means. Dit maakte het mogelijk om de verdelingen van verschillende fasen te visualiseren, zowel aan de tekstuele zijde als aan de achterzijde van het fragment van de rol. Vervolgens werden deze gegevens gebruikt om de meest waarschijnlijke splitsing van 5122 gegevenspunten van elk van de datasets in een vooraf bepaald aantal clusters te bepalen. De gegevens voor de tekstuele zijde werden verdeeld in drie clusters, terwijl de gegevens voor de achterzijde in vier werden verdeeld. De resultaten van de clustering worden weergegeven als overlappende clusters in de driehoekige diagrammen (4E en 4H) en als distributiemappen (4F en 4G).
De resultaten van de clustering tonen de verdeling van donker organisch materiaal aan de achterzijde van de rol (blauwe kleur op 4K) en waar scheuren in de anorganische laag aan de tekstuele zijde het collageenlaag daaronder blootleggen (gele kleur op 4J).
De volgende kleuren zijn toegewezen aan de belangrijkste bestudeerde elementen: zwavel - groen, calcium - rood en natrium - blauw (driehoekige diagrammen 4I en 4L, evenals distributiemaps 4J en 4K). Als resultaat van de 'kleuring' zien we duidelijk de verschillen in de concentratie van elementen: natrium - hoog, zwavel - gematigd en kalium - laag. Deze trend is waar te nemen aan beide zijden van het fragment van de rol (tekstuele en achterzijde).
Afbeelding Nr. 5
Dezezelfde methode werd gebruikt om de concentratie Na-Ca-S in een ander gebied van het onderzochte fragment van de rol aan te geven, evenals in drie andere fragmenten uit grot nr. 4 (R-4Q1, R-4Q2 en R-4Q11).
Wetenschappers wijzen erop dat alleen het fragment R-4Q1 uit grot nr. 4 volgens de diagrammen en kaarten van de elementverdeling overeenkomt met de Tempelrol. In het bijzonder tonen de resultaten de verhouding voor R-4Q1 die overeenkomt met de theoretische Na-Ca-S verhouding van glauberiet.
De Ramanmetingen van fragment R-4Q1, verricht met een excitatiegolflengte van 785 nm, tonen de aanwezigheid van natriumsulfaat, calciumsulfaat en calciet aan. De analyse van de collageenvezels in R-4Q1 toonde geen aanwezigheid van nitraat aan.
Derhalve zijn de Tempelrol en R-4Q1 zeer vergelijkbaar in hun elementaire samenstelling, wat wijst op het gebruik van een gelijke methode voor hun creatie, kennelijk gerelateerd aan evaporietzouten. Twee andere rollen, verkregen uit dezelfde grot in Qumran (R-4Q2 en R-4Q11), vertonen verhoudingen van calcium tot natrium en zwavel die aanzienlijk verschillen van de resultaten van de Tempelrol en fragment R-4Q1, wat een andere productiemethode suggereert.
Samenvattend kan worden gezegd dat de anorganische laag op de rol een reeks mineralen bevatte, waarvan het merendeel sulfaatzouten zijn. Naast gips en zijn analogen werden auch tenardiet (Na2SO4) en glauberiet (Na2SO4·CaSO4) geïdentificeerd. Het is natuurlijk aannemelijk dat een deel van deze mineralen het gevolg kan zijn van de afbraak van de baselaag van de rol, maar we kunnen met zekerheid zeggen dat ze zeker niet aanwezig waren in de grotten zelf, waar de rollen zijn gevonden. Deze conclusie wordt ook gemakkelijk ondersteund door het feit dat de sulfaatbevattende lagen op de oppervlakken van alle onderzochte fragmenten, gevonden in verschillende Qumran-grotten, niet overeenkomen met de mineraalafzettingen die op de wanden van deze grotten zijn gevonden. De conclusie is - evaporietmineralen werden opgenomen in de structuren van de rollen tijdens hun productie.
Wetenschappers wijzen ook op het feit dat de concentratie van sulfaten in het water van de Dode Zee relatief laag is, en dat glauberiet en tenardiet doorgaans niet in de regio van de Dode Zee worden aangetroffen. Er rijst een volkomen logische vraag - waar vandaan hebben de makers van deze oude rollen glauberiet en tenardiet gehaald?
Ongeacht de oorsprong van de materialen voor het creëren van de Tempelrol, verschilt de methode voor het maken ervan sterk van die welke werd gebruikt voor andere manuscripten (bijvoorbeeld R-4Q1 en R-4Q2 uit grot nummer 4). Gezien dit verschil vermoeden wetenschappers dat de rol oorspronkelijk werd gemaakt volgens de toen gangbare methoden, maar later werd aangepast met een anorganische laag, die ervoor zorgde dat deze meer dan 2000 jaar bewaard bleef.
Voor een meer gedetailleerd inzicht in de nuances van het onderzoek raad ik aan om te kijken naar en hieraan.
Epilog
Een volk dat zijn verleden niet kent, heeft geen toekomst. Deze zin betreft niet alleen historisch belangrijke gebeurtenissen en personen, maar ook technologieën die vele eeuwen geleden werden toegepast. Iemand zou kunnen denken dat het tegenwoordig niet meer nodig is om te weten hoe deze rollen 2000 jaar geleden werden gemaakt, aangezien we over onze eigen technologieën beschikken die ons in staat stellen teksten jarenlang in hun oorspronkelijke staat te bewaren. Maar, ten eerste, is het niet interessant? Ten tweede, vele van de huidige technologieën, hoe banaal dit ook klinkt, zijn in een of andere vorm in de oudheid toegepast. En, zoals we inmiddels weten, had de mensheid ook toen briljante geesten, wiens ideeën moderne wetenschappers kunnen inspireren tot nieuwe ontdekkingen of de verbetering van bestaande. Leren van het verleden is niet beschamend, en zeker niet nutteloos, want de echo van het verleden weerklinkt altijd in de toekomst.
Vrijdag off-topic:
Documentaire (deel I) die het verhaal van de Dode Zeerollen vertelt — een van de belangrijkste archeologische ontdekkingen in de geschiedenis van de mensheid. ().
Bedankt voor uw aandacht, blijf nieuwsgierig en een fijn weekend, allemaal! 🙂
Bedankt dat je bij ons blijft. Vind je onze artikelen leuk? Wil je meer interessante inhoud zien? Steun ons door een bestelling te plaatsen of ons aan vrienden aan te bevelen. 30% korting voor Habr-gebruikers op een unieke variant van entry-level servers, speciaal voor jou ontworpen: (opties beschikbaar met RAID1 en RAID10, tot 24 cores en tot 40GB DDR4).
Dell R730xd voor de helft van de prijs? Alleen bij ons in Nederland! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — vanaf $99! Lees over hoe
Bron: habr.com
