W nowoczesnych muzeach i archiwach starożytne teksty, rękopisy i książki są przechowywane w określonych warunkach, co pozwala na zachowanie ich pierwotnego wyglądu dla przyszłych pokoleń. Najjaśniejszym przedstawicielem niezmiennych rękopisów są zwoje znad Morza Martwego (rękopisy z Kumranu), które po raz pierwszy znaleziono w 1947 roku i datowane są na 408 rok p.n.e. Niektóre zwoje zachowały się tylko fragmentarycznie, ale są też praktycznie nietknięte przez czas. I tutaj rodzi się oczywiste pytanie — jak ludzie ponad 2000 lat temu zdołali stworzyć manuskrypty, które przetrwały do naszych czasów? To właśnie postanowili zbadać naukowcy z Massachusetts Institute of Technology. Co odkryli badacze w starożytnych zwojach i jakie technologie wykorzystano do ich stworzenia? Dowiemy się o tym z raportu badaczy. Zaczynajmy.
Kontekst historyczny
W stosunkowo niedawny 1947 roku beduińscy pasterze Muhammad ed-Dhib, Djuma Muhammad i Khalil Musa wyruszyli na poszukiwanie zaginionej owieczki, co doprowadziło ich do jaskiń Kumranu. Historia milczy na temat tego, czy pasterze znaleźli zgubione zwierzę, ale odkryli coś znacznie cenniejszego z historycznego punktu widzenia — kilka glinianych dzbanów, w których schowane były starożytne zwoje.
Jaskinie Kumranu.
Muhammad wyciągnął kilka zwojów i przyniósł je do swojego osiedla, aby pokazać swoim współplemieńcom. Niedługo później beduini postanowili przekazać zwoje handlarzowi o imieniu Ibrahim Idja w Betlejem, jednak ten uznał je za śmieci, przypuszczając, że zostały skradzione z synagogi. Beduini nie ustępowali w próbach sprzedaży swojego znaleziska i udali się na inny rynek, gdzie syryjski chrześcijanin zaoferował ich zakup. W wyniku tego do rozmowy włączył się szejk, którego imię pozostało nieznane, i doradził, aby skontaktować się z handlarzem antyków Khalilem Eskanderem Shahinem. Rezultatem tej nieco skomplikowanej historii poszukiwania rynku zbytu była sprzedaż zwojów za 7 jordańskich funtów (nieco ponad 314 dolarów).
Dzban, w którym znaleziono zwoje.
Możliwe, że bezcenne zwoje kurzyłyby się na półkach handlarza antykami, gdyby nie przyciągnęły uwagi doktora Johna K. Trevera z Amerykańskiej Szkoły Badań Wschodnich (ASOR), który porównał fabuły w zwojach z podobnymi tekstami w papirusie Nesha, najstarszym znanym z biblijnych rękopisów, i dostrzegł między nimi podobieństwa.
Zwoje Izajasza zawierają praktycznie pełny tekst Księgi Proroka Izajasza. Długość zwoju wynosi 734 cm.
W marcu 1948 roku, w trakcie wojen arabsko-izraelskich, zwoje zostały przewiezione do Beirutu (Liban). 11 kwietnia 1948 roku szef ASOR Millar Burrows oficjalnie ogłosił odkrycie zwojów. Od tego momentu rozpoczęły się poszukiwania tej tajemniczej jaskini (nazwanej jaskinią nr 1), w której znaleziono pierwsze zwoje. W 1949 roku rząd Jordanii wydał pozwolenie na prowadzenie poszukiwań na terenie Kumran. Już 28 stycznia 1949 jaskinię odkrył belgijski obserwator Organizacji Narodów Zjednoczonych kapitan Philippe Lippens oraz kapitan Legiona Arabski Akash el-Zebn.
Od momentu odnalezienia pierwszych zwojów odkryto 972 manuskrypty, z których część była całkowita, a część przetrwała jedynie w postaci fragmentów. Fragmenty były dość małe, a ich liczba przekroczyła 15 000 (mowa o tych znalezionych w jaskini nr 4). Jeden z badaczy próbował je złożyć do kupy aż do swojej śmierci w 1979 roku, ale nie udało mu się ukończyć jego pracy.
Fragmenty zwojów.
Zawartość zwojów znad Morza Martwego obejmowała teksty biblijne, apokryfy, pseudepigrafy oraz literaturę ludu kumrańskiego. Język tekstów był również różnorodny: starohebrajski, aramejski, a nawet grecki.
Teksty napisano przy użyciu węgla, a materiałem dla samych zwojów były pergaminowe skóry kóz i owiec, spotykano również manuskrypty na papirusie. Niewielka część odkrytych zwojów została wykonana techniką wytłaczania tekstu na cienkich arkuszach miedzi, które następnie były zwijane i umieszczane w dzbanach. Rozwinięcie takich zwojów bez ich nieuchronnego zniszczenia na skutek korozji było niemożliwe, dlatego archeolodzy rozcięli je na części, które później złożono w jeden tekst.
Fragmenty miedzianego zwoju.
Jeśli miedziane zwoje pokazały bezstronną, a nawet okrutną naturę upływu czasu, to były i takie, nad którymi czas zdawał się nie mieć władzy. Jednym z takich egzemplarzy jest zwój o długości 8 metrów, przyciągający uwagę swoją niewielką grubością i jasnym kolorem kości słoniowej. Archeolodzy nazywają go „Zwojem Świątynnym”, ze względu na odniesienie w tekście do Pierwszej Świątyni, którą miał zbudować Salomon. Parchment tego zwoju ma warstwową strukturę, składającą się z kolagenowego materiału oraz nietypowej nieorganicznej warstwy.
Zwój Świątynny. Cały zwój Świątynny można lepiej zobaczyć na .
Naukowcy w rozpatrywanym przez nas dziś dziele przeprowadzili analizę składu chemicznego tej niezwykłej nieorganicznej warstwy za pomocą spektroskopii rentgenowskiej i ramowej i odkryli sole mineralne (siarczanowe ewaporaty). Takie odkrycie wskazuje na pewną unikalną metodę wytwarzania analizowanego zwoju, która może odkryć tajemnice zachowania starożytnych tekstów, które można będzie zastosować również w naszych czasach.
Wyniki analizy Zwoju Świątynnego
Jak zauważają naukowcy (i jak sami możemy zobaczyć na zdjęciach), większość zwojów z Morza Martwego jest dość ciemna, a tylko niewielka część ma jasny kolor. Oprócz swojego jasnego wyglądu, zwój Świątynny ma wielowarstwową strukturę z tekstem zapisanym na nieorganicznej warstwie koloru kości słoniowej, która pokrywa skórę, używaną jako podstawa zwoju. Z drugiej strony zwoju można zauważyć obecność włosków, które pozostały na skórze.
Obraz nr 1: A — wygląd zwoju, B — miejsce, gdzie brak nieorganicznej warstwy i tekstu, Z — strona tekstowa (po lewej) i strona odwrotna (po prawej), D — światło pokazuje obecność fragmentu, gdzie brakuje nieorganicznej warstwy (jaśniejsze obszary), E — Powiększone mikrofotografie optyczne obszaru zaznaczonego przerywaną linią na 1C.
Ślady mieszka włosowego*, widoczne na odwrotnej stronie zwoju (1A), wskazują, że część tekstu na zwoju była napisana na wewnętrznej stronie skóry.
Mieszek włosowy* — organ znajdujący się w skórze dermis i składający się z 20 różnych typów komórek. Główną funkcją tego dynamicznego organu jest regulacja wzrostu włosów.
Na stronie tekstowej znajdują się "nagie" obszary, w których nie ma warstwy nieorganicznej (1C, z lewej), przez co widoczna jest żółtawa kolagenowa warstwa zasadnicza. Zidentyfikowano również obszary w miejscach skręcenia, gdzie tekst wraz z warstwą nieorganiczną "został przepisany" na odwrotną stronę zwoju.
Analiza µXRF i EDS zwoju
Po wizualnej inspekcji zwoju, naukowcy przeprowadzili µXRF* i EDS* analizę.
XRF* (analiza rentgenofluorescencyjna) — spektroskopia, która pozwala poznać skład chemiczny substancji poprzez analizę widma powstającego podczas naświetlania badanego materiału promieniowaniem rentgenowskim. µXRF (mikrospektroskopia rentgenofluorescencyjna) różni się od XRF znacznie mniejszą rozdzielczością przestrzenną.
EDS* (energo-dyspersyjna spektroskopia rentgenowska) — metoda analizy elementarnej dla ciał stałych, oparta na analizie energii emisji ich spektrogramu rentgenowskiego.
Obraz Nr 2
Zwoje świątynne różnią się swoją niejednorodnością (2A) pod względem składu chemicznego, dlatego naukowcy postanowili stosować tak precyzyjne metody analizy jak µXRF i EDS z obu stron zwoju.
Suma spektrum µXRF obszarów zainteresowania (fragmentów zwoju, w których przeprowadzono analizę) pokazała złożoną kompozycję nieorganicznej warstwy, składającą się z wielu pierwiastków, z których głównymi są (2С): sód (Na), magnez (Mg), aluminium (Al), krzem (Si), fosfor (P), siarka (S) chlor (Cl), potas (K), wapń (Ca), mangan (Mn), żelazo (Fe) i brom (Br).
Mapa rozkładu elementów µXRF wykazała, że główne pierwiastki Na, Ca, S, Mg, Al, Cl i Si są równomiernie rozłożone w całym fragmencie. Można również przypuszczać, że aluminium jest dość równomiernie rozłożone w całym fragmencie, jednak naukowcy nie są gotowi stwierdzić tego z 100% pewnością ze względu na silne podobieństwo linii K aluminium i linii L bromu. Obecność potasu (K) i żelaza (Fe) badacze wyjaśniają zanieczyszczeniem zwoju, a nie celowym wprowadzeniem tych pierwiastków do jego struktury podczas jego tworzenia. Zauważono również podwyższoną koncentrację Mn, Fe i Br w grubych obszarach fragmentu, gdzie warstwa organiczna nie została oddzielona.
Na i Cl pokazują podobny rozkład w całym badanym obszarze, co oznacza, że stężenie tych elementów jest wystarczająco wysokie w miejscach, gdzie znajduje się organiczna warstwa. Jednak między Na a Cl istnieją różnice. Na jest rozłożony bardziej równomiernie, podczas gdy Cl nie odpowiada strukturze pęknięć i małych odspojeniach w nieorganiczej warstwie. W ten sposób mapy korelacji rozkładu Na-Cl mogą wskazywać na obecność chlorku sodu (NaCl, tj. soli) tylko wewnątrz organicznej warstwy skóry, co jest wynikiem obróbki skóry podczas przygotowywania pergaminu.
Następnie naukowcy przeprowadzili skaningową mikroskopię elektronową (SEM–EDS) interesujących ich obszarów zwoju, co pozwala na ilościowe określenie chemicznych elementów na powierzchni zwoju. EDS zapewnia wysoką rozdzielczość przestrzenną dzięki stosunkowo niewielkiej głębokości penetracji elektronów. Aby osiągnąć taki efekt, użyto niskopróżniowego skaningowego mikroskopu elektronowego, ponieważ minimalizuje on uszkodzenia spowodowane próżnią i pozwala na przeprowadzenie mapowania elementów nieprzewodzących próbek.
Analiza map EDS elementów (2D) pokazuje obecność cząstek w obszarze zainteresowania nieorganicznej warstwy, które głównie zawierają sód, siarkę i wapń. Krzem również został znaleziony w nieorganicznej warstwie, ale nie w cząstkach Na-S-Ca, które odkryto na powierzchni nieorganicznej warstwy. Wyższe stężenia glinu i chloru zidentyfikowano między cząstkami oraz w materiale organicznym.
Mapy elementów sodu, siarki i wapnia (wstawka na 2B) pokazują wyraźną korelację między tymi trzema elementami, a strzałki wskazują na cząstki, w których zaobserwowano sód i siarkę, ale mało wapnia.
Obraz nr 3
Analiza µXRF i EDS wykazała, że nieorganiczna warstwa zawiera cząstki bogate w sód, wapń i siarkę, a także inne elementy w mniejszej ilości. Jednak te metody badawcze nie pozwalają na dokładne zbadanie chemicznych więzi i cech fazowych, dlatego użyto spektroskopii kombinacyjnego rozpraszania (spektroskopia Ramana).
Aby zredukować tło fluorescencji, które zazwyczaj obserwuje się w widmach rozpraszania kombinacyjnego, zastosowano długości fal wzbudzających o niskiej energii. W takim przypadku spektroskopia Ramana przy długości fali 1064 nm pozwala zbierać dane dla dość dużych cząstek (o średnicy 400 µm)3A). Oba widma na wykresie pokazują trzy główne elementy: podwójny pik siarczanu przy 987 i 1003 cm-1, pik azotanu przy 1044 cm-1 oraz białka typowe dla kolagenu lub żelatyny.
Aby wyraźnie rozdzielić organiczne i nieorganiczne składniki badanej fragmentu zwoju, zastosowano promieniowanie w bliskiej podczerwieni o długości 785 nm. Na obrazie 3В wyraźnie widoczne są widma włókien kolagenowych (widmo I) oraz cząstek nieorganicznych (widma II i III).
Pik spektralny włókien kolagenowych zawiera charakterystyczne cechy azotanu przy 1043 cm-1, co można powiązać z drganiami jonów NO3− w NH4NO3.
Widma cząstek zawierających Na, S i Ca wskazują, że nieorganiczna warstwa zawiera cząstki z mieszanek minerałów siarczanowych w różnych proporcjach.
Dla porównania, piki spektralne wysuszonej na powietrzu syntetycznej mieszanki Na2SO4 i CaSO4 przypadają na 450 i 630 cm-1, czyli różnią się od widm badanego próbki (3В). Jednakże, jeśli tę samą mieszankę wysuszy się szybkim odparowaniem w temperaturze 250 °C, widma rozpraszania kombinacyjnego będą się pokrywać z widmami zwoju Świątyni w jego siarczanowych fragmentach.
Widmo III wiąże się z bardzo małymi cząstkami w nieorganicznej warstwie o średnicy około 5-15 µm (3C). Cząstki te wykazały bardzo intensywne rozpraszanie kombinacyjne przy długości fali wzbudzającej 785 nm. Charakterystyczny sygnatura potrójna w zakresie 1200, 1265 i 1335 cm-1 odzwierciedla jednostki drgające typu „Na2-X”. Ta potrójna sygnatura jest typowa dla siarczanów zawierających Na i często występuje w takich minerałach jak tenardyt (Na2SO4) oraz glauberit (Na2SO4·CaSO4).
Obrazek nr 4
Następnie naukowcy zastosowali EDS do stworzenia mapy elementarnej dużych obszarów zwoju Świątyni zarówno na stronie z tekstem, jak i na odwrotnej. Z kolei skanowanie metodą rozpraszania odwrotnego jaśniejszej strony z tekstem (4B) i ciemniejszej odwrotnej strony (4C) ujawniło dość niejednorodną kompozycję. Na przykład w pobliżu dużej szczeliny na stronie z tekstem (4W) można zauważyć wyraźne różnice w gęstości elektronicznej między nieorganiczną warstwą a leżącym pod nią materiałem kolagenowym.
Następnie przeprowadzono ilościowe oznaczenie wszystkich elementów obecnych w fragmencie zwoju (Ca, Cl, Fe, K, Mg, Na, P, S, Si, C i O) w formacie stosunku atomowego.
Na powyższych diagramach trójkątnych pokazano stosunek trzech elementów (Na, Ca i S) w obszarze badania o wymiarach 512x512 pikseli. Wykresy na 4A i 4D pokazują względną gęstość punktów na diagramach, której gradacja kolorów jest wskazana po prawej stronie 4D.
Po przeanalizowaniu obu diagramów stwierdzono, że stosunki wapnia do sodu i siarki w każdym z pikseli badanego obszaru (z tekstowej i odwrotnej strony zwoju) odpowiadają glauberytowi i tenardytowi.
Następnie wszystkie dane analizy EDS zostały pogrupowane z uwzględnieniem stosunku głównych elementów za pomocą algorytmu nieostrej klasteryzacji C-średnich. Umożliwiło to wizualizację rozkładów różnych faz zarówno na stronie tekstowej, jak i na odwrotnej stronie fragmentu zwoju. Następnie dane te wykorzystano do określenia najbardziej prawdopodobnego podziału 5122 punktów danych każdego z zestawów danych na z góry określoną liczbę klastrów. Dane dla strony tekstowej podzielono na trzy klastry, a dane dla strony odwrotnej podzielono na cztery. Wyniki klasteryzacji przedstawiono jako nakładające się klastry na diagramach trójkątnych (4E i 4H) oraz jako mapy rozkładów (4F i 4G).
Wyniki klasteryzacji pokazują rozkład ciemnego materiału organicznego na odwrotnej stronie zwoju (niebieski kolor na 4K) oraz tam, gdzie pęknięcia w nieorganicznej warstwie od strony tekstowej odsłaniają poniżej leżącą warstwę kolagenową (żółty kolor na 4J).
Głównym badanym elementom przypisano następujące kolory: siarka — zielony, wapń — czerwony i sód — niebieski (diagramy trójkątne 4I i 4L, a także mapy rozkładu 4J i 4K). W wyniku „pokolorowania” wyraźnie widzimy różnice w koncentracji elementów: sód — wysoka, siarka — umiarkowana i potas — niska. Taki trend obserwuje się po obu stronach fragmentu zwoju (strona tekstowa i odwrotna).
Obraz nr 5
Ta sama metoda została wykorzystana do przedstawienia stężenia Na-Ca-S w innym obszarze badanej próbki zwitka, a także w trzech innych fragmentach z jaskini nr 4 (R-4Q1, R-4Q2 i R-4Q11).
Naukowcy zauważają, że tylko fragment R-4Q1 z jaskini nr 4 według danych diagramów i map rozmieszczenia pierwiastków pokrywa się z Zwickiem Świątynnym. W szczególności wyniki pokazują stosunek dla R-4Q1, który odpowiada teoretycznemu stosunkowi Na-Ca-S glauberytu.
Przy pomiarach Ramana fragmentu R-4Q1, zebranych na długości fali 785 nm, wykazano obecność siarczanu sodu, siarczanu wapnia i kalcytu. Analiza włókien kolagenowych R-4Q1 nie ujawniła obecności azotanu.
W związku z tym Zwitek Świątynny i R-4Q1 są niezwykle podobne pod względem składu chemicznego, co sugeruje zastosowanie tej samej metodologii ich wytwarzania, związanej, jak można założyć, z solami ewaporitowymi. Dwa inne zwitki pozyskane z tej samej jaskini w Kumranie (R-4Q2 i R-4Q11) pokazują stosunki wapnia do sodu i siarki, które znacznie różnią się od wyników Zwitka Świątynnego i fragmentu R-4Q1, co sugeruje inną metodę produkcji.
Podsumowując, można powiedzieć, że nieorganiczna warstwa na zwitku zawierała szereg minerałów, z których większość jest solami siarczanowymi. Oprócz gipsu i jego analogów, zidentyfikowano również tenardyt (Na2SO4) i glauberyt (Na2SO4·CaSO4). Naturalnie można przypuszczać, że część tych minerałów mogła być produktem rozkładu głównej warstwy zwitka, jednak można z całą pewnością stwierdzić, że nie były one obecne samych jaskiniach, gdzie zwitki zostały znalezione. To stwierdzenie można łatwo potwierdzić tym, że warstwy zawierające siarczany na powierzchniach wszystkich badanych fragmentów, odkrytych w różnych jaskiniach kumrańskich, nie odpowiadają osadom mineralnym znalezionym na ścianach tych jaskiń. Wniosek — minerały ewaporitowe zostały włączone do struktur zwitków w procesie ich produkcji.
Naukowcy zauważają również, że woda Morza Martwego zawiera stosunkowo niskie stężenie siarczanów, a glauberyt i tenardyt zazwyczaj nie występują w regionie Morza Martwego. Pojawia się zatem całkiem logiczne pytanie — skąd twórcy tych starożytnych zwitków wzięli glauberyt i tenardyt?
Bez względu na pochodzenie materiałów użytych do stworzenia Zwój Świątynny, sam sposób jego wytwarzania znacznie różni się od tego, co zastosowano w przypadku innych manuskryptów (na przykład R-4Q1 i R-4Q2 z jaskini nr 4). Biorąc pod uwagę tę różnicę, uczeni sugerują, że sam zwój został stworzony według powszechnie akceptowanej wówczas metody, ale później został zmodyfikowany nieorganiczną warstwą, która pozwoliła mu zachować się przez ponad 2000 lat.
Aby dokładniej zapoznać się z niuansami badania, polecam zajrzeć do i do niego.
Epilog
Naród, który nie zna swojej przeszłości, nie ma przyszłości. To zdanie dotyczy nie tylko historycznie znaczących wydarzeń i postaci, ale także technologii, które były stosowane wiele wieków temu. Niektórzy mogą pomyśleć, że w tej chwili nie musimy już wiedzieć, w jaki sposób 2000 lat temu tworzono te zwoje, ponieważ mamy swoje technologie, które pozwalają zachować teksty w pierwotnym stanie przez długie lata. Jednak po pierwsze, czy to nie ciekawostka? Po drugie, wiele z dzisiejszych technologii, jakkolwiek to nie brzmi banalnie, było wykorzystywanych w różnorodnej formie w starożytności. A jak już wiemy, nawet wówczas ludzkość obfitowała w genialne umysły, których pomysły mogą zainspirować współczesnych naukowców do nowych odkryć lub do udoskonalenia już istniejących. Uczenie się na przykładzie przeszłości nie powinno być uznawane za wstydliwe, a tym bardziej za bezużyteczne, ponieważ echo przeszłości zawsze odbija się w przyszłości.
Piątkowy offtop:
Dokumentalny film (część I), opowiadający historię zwojów z Morza Martwego — jednego z najważniejszych odkryć archeologicznych w historii ludzkości. ().
Dziękuję za uwagę, bądźcie ciekawi i życzę wszystkim udanego weekendu, chłopaki! 🙂
Dziękujemy, że z nami jesteś. Czy podobają Ci się nasze artykuły? Chcesz widzieć więcej interesujących materiałów? Wspieraj nas składając zamówienie lub polecając znajomym, 30% zniżki dla użytkowników Habr na unikalny odpowiednik serwerów entry-level, który został stworzony przez nas dla Ciebie: (dostępne opcje z RAID1 i RAID10, do 24 rdzeni i do 40GB DDR4).
Dell R730xd dwa razy tańszy? Tylko u nas w Holandii! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — od 99 dolarów! Czytaj o tym
Źródło: habr.com
