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从被烧毁的一份卷轴上读出文字,这还是第一次。

古卷轴

这份卷轴名为赫库兰尼姆卷轴(Herculaneum),是唯一现存的古典文献。公元79年,它就被掩埋在维苏威火山喷发的尘埃之下,被超过300℃的火山气体炙烤,极其脆弱易碎。

如今,使用乳腺扫描中采用的三维X射线技术,物理学家识别了卷轴内页的墨水字迹。他们相信,其他卷轴也能够不用展开即可阅读。

旅游小镇赫库兰尼姆,有时也被称为“另一个庞贝”。它和庞贝古城一样,被埋在维苏威火山的火山灰下。一系列重要文献卷轴在18世纪从古城遗址中被挖掘出土。几个世纪以来,科学家也曾努力破译这些卷轴的内容。他们采用特殊技术把它们开封,尽可能减小对卷轴的损坏。

尽管近些年来,随着红外线摄像机技术的发展,一些展开的卷轴片段已经被成功读取,但这种拆开卷轴的研究方法还是被废弃了,因为这种方式对卷轴的损耗太大。还有一些人用CT扫描技术探测卷轴内部,揭示出这些古老卷轴内部盘绕的层状结构,但是从来没能成功读取其上的所书写的内容。

如今,意大利那不勒斯国家研究委员会微电子与微系统研究所(CNR-IMM)的维托·莫柴拉博士(Vito Mocella)带领的团队,已经首次识别出一份卷轴内部的少数希腊字母。

这项发现的关键是一项叫作“X射线相位衬度成像”的技术,这项技术最常用的领域是医学。莫柴拉博士是光子学领域的物理学家,他在法国格勒诺布尔参观欧洲同步辐射中心期间第一次冒出了这一想法。

莫柴拉介绍说,“我当时在格勒诺布尔参加一个合作项目,那里的研究人员向我解释了相位差技术在古生物学领域的一些新进展。这些手段听起来异乎寻常,然后我就有了一个另外的想法。”

传统的X射线成像技术,测量的只是有多少X射线能够穿透人体组织的不同部位。但是,X射线在穿透物体的时候,还会发生轻微的扭曲,或者说,X射线在“相位”上发生了变化。这项新的技术就利用了上述事实。

检测对象组成部分的任何一点细微变化,都会影响到透射过去的X射线发生扭曲的效果,因此测量这种“相位差”就可以为其内部结构描绘出一幅非常详尽的三维图像。

事实上,莫柴拉博士的团队将这份卷轴小心谨慎地放入同步加速器射出的一束明亮的X射线当中时,揭示出那些隐藏已久的字母的,并非油墨中的化学物质,而是纸张上的凹凸起伏。

莫柴拉博士解释说,“我们看到的基本上是由碳元素构成的油墨,现在看起来,这跟碳化的纸沙草已经没有什么区别了。”但幸运的是,这些油墨从未渗入纸沙草纸的纸张纤维中,只是浮在纸张表面。“所以这些字母还在,因为这些油墨还只是在纸张表面。”

正是这种仅有1/10毫米厚的字迹,揭示了这些字母的笔画,哪怕它们经历了火山的炙烤和近2000年的地下掩埋。

这项工作十分费时,也需要大量的猜测工作,因为纸张的各层不仅仅是卷起来的,还在维苏威火山爆发后遭到了挤压和错位,这更是加大了工作的难度。

此外,纸沙草纸中的纤维网格也增加了复杂程度,因为它会造成字母纵横笔画的错觉。基于这个原因,曲线字母更容易被识别出来。

“我并不认为这项技术是完美的,”莫柴拉博士说,他已经计划用更多的实验来改善这项技术。