24 sierpnia 79 roku naszej ery doszło do jednej z największej tragedii starożytności. Wybuch Wezuwiusza spalił i zakopał pod warstwą popiołów Pompeje, Herkulanum i Stabie. Tylko w dwóch pierwszych miejscowościach – obecnie rozsławionych dzięki pracom archeologów – znaleziono zwłoki 1500 ich dawnych mieszkańców.
Erupcja wulkanu pociągnęła za sobą nie tylko ofiary ludzkie. W wyniku katastrofy popioły przykryły również budynki wraz ze wszystkim, co znajdowało się w środku. Jednym z nich była tzw. Willa Papirusów. To najsłynniejsza z luksusowych willi Herkulanum, należąca prawdopodobnie do teścia Juliusza Cezara. W jej skład wchodziła m.in. starożytna biblioteka. Najprawdopodobniej stała na jednym z czterech tarasów schodzących do morza.
Na pozostałości Willi Papirusów natknięto się już dwieście pięćdziesiąt lat temu. Podczas pierwszych prac wykopaliskowych, prowadzonych w Herkulanum połowie XVIII wieku, robotnicy odkryli kilka zwojów z biblioteki. Były poczerniałe i nie dało się ich odczytać. Później znajdowano kolejne.
Do dzisiaj udało się zgromadzić w sumie ponad 1800 tzw. zwojów z Herkulanum. Większość z nich jest przechowywana w Narodowym Muzeum Archeologicznym Neapolu.
Skarb, którego nie da się odczytać
Taka ilość starożytnych zapisków to prawdziwy skarb. To, co miało je zniszczyć, paradoksalnie umożliwiło ich przetrwanie. Inne starożytne dokumenty, które przez tysiąclecia były wystawione na działanie powietrza, rozpadły się w proch. Tymczasem ukryta pod warstwą osadów Willa Papirusów – jako jedyna biblioteka starożytności – w całości przetrwała.
Niestety, otworzyć i odczytać udało się zaledwie kilka z tamtejszych zwojów. Reszta jest tak zwęglona, że jakiekolwiek próby ich rozwinięcia zakończyłyby się zniszczeniem artefaktów. Pierwsi robotnicy, pracujący w Herkulanum z polecenia Burbonów, wyrzucali niektóre poczerniałe zwoje. Uznali, że są całkowicie bezużyteczne, ponieważ nigdy nie uda się poznać ich treści.
Jednak to nieprawda. Możliwość przeczytania dokumentów pojawiła się w XXI wieku. Wówczas naukowcy wpadli na pomysł, jak można by spróbować odczytać zwoje z Herkulanum bez rozwijania ich. W 2009 r. podjęto pierwszą taką próbę. Naukowcy prześwietlili promieniowaniem rentgenowskim dwa zwoje znajdujące się we Francuskiej Bibliotece Narodowej w Paryżu.
Cyfrowa rekonstrukcja utraconych tekstów
Niestety, wówczas nie rozszyfrowano starożytnych papirusów. Ich twórcy używali atramentu z dużą zawartością węgla. Gdy zwoje spopieliły się, litery stały się nieodróżnialne od papirusu. W 2015 r. naukowcom udało się zwiększyć kontrast, stosując bardziej zaawansowaną technikę obrazowania. Osiągnięto wówczas pewien postęp, odcyfrowując niektóre słowa.
W tym samym roku odczytano inny zwęglony starożytny zwój bez rozwijania go. Był to tzw. zwój z En Gedi z rejonu Morza Martwego, pochodzący z pierwszych wieków naszej ery. Zespół dr Brenta Sealesa z Uniwersytetu Kentucky dokonał jego „cyfrowego rozwinięcia”. Wykorzystując mikrotomografię 3D naukowcy ustalili, że zwój zawierał hebrajski tekst Księgi Kapłańskiej.
Jak odczytać zwoje z Herkulanum?
Po tym sukcesie dr Brent Seales postanowił rozszyfrować zwoje z Herkulanum. Wpierw zrobił wszystko, by uzyskać jak najdokładniejsze skany. Między innymi badał zwoje z użyciem podczerwieni. By powiększyć kontrast, korzystał także z akceleratora cząstek.
Następnie zespół Sealesa opracował i wytrenował model uczenia maszynowego. Model lepiej niż człowiek poradził sobie z rozpoznaniem i odczytaniem liter na wewnętrznych warstwach zwojów. Sztuczna inteligencja była w stanie rozróżnić subtelne zmiany w strukturze papirusu zależne od tego, czy był on pokryty atramentem, czy nie.
– Pokazaliśmy, jak przeczytać atrament z Herkulaneum. To daje nam szansę na rozszyfrowanie 50, 60, a może nawet 80 proc. całej kolekcji – mówiłł Seales dla „The Guardian”. – Zbudowaliśmy łódź, a teraz chcemy, by inni także na nią wsiedli i pożeglowali razem z nami – dodał.
Zasady Vesuvian Challenge
W ten sposób naukowiec przedstawił Vesuvian Challenge w marcu 2023 r. To konkurs dla zespołów naukowych specjalizujących się w tworzeniu i trenowaniu modeli uczenia maszynowego. Seales upublicznił rentgenowskie skany 3D dwóch zwiniętych zwojów i trzy fragmenty papirusów oraz opracowany przez siebie algorytm. Chętni mogą sięgnąć po niego i spróbować odczytać zwoje. Do wygrania jest spora kwota pieniędzy.
Główna nagroda – w wysokości 700 tys. dolarów – zostanie przyznana temu zespołowi, który do końca 2023 roku zdoła odcyfrować cztery akapity tekstu z wewnętrznych warstw zwęglonych zwojów. Dodatkowe nagrody po 40 tys. i 10 tys. dolarów dostaną ci, którzy nauczą algorytm rozpoznawać atrament na skanach 3D papirusów.
Odczytany fragment zwoju / fot. Vesuvius Challenge
Co mogą zwierać zwoje z Herkulanum? Te, które udało się rozszyfrować, spisane były po grecku. Naukowcy mają nadzieję znaleźć również teksty łacińskie – np. rzymskich albo chrześcijańskich filozofów. Być może czekają na nas zupełnie niezwykłe odkrycia. Tym bardziej że pewna część Willi Papirusów nadal pozostaje pod ziemią. Może więc kryć jeszcze więcej zwojów, które czekają na odczytanie.
Pierwsi zwycięzcy konkursu
W październiku 2023 r. ogłoszono, że są już pierwsi zwycięzcy Vesuvian Challenge. 40 tys. dolarów za odszyfrowanie „pierwszych liter” dostanie Luke Farritor, student University of Nebraska–Lincoln. Opracowany przez niego algorytm odczytał kilka linijek ze zwęglonego zwoju, w tym greckie słowo πορϕυρας (purpura).
10 tys. dolarów dostał Youssef Nader z Free University of Berlin. Zajął on drugie miejsce. Nagroda główna wciąż czeka. W konkursie bierze udział ok. 1500 osób i zespołów z całego świata.
Źródła: The Guardian, Vesuvian Challenge, Nature.
