维苏威火山攻略 这些卷轴被维苏威火山的灰烬掩埋，数千年来第一次被阅读

这些卷轴被维苏威火山的灰烬掩埋，数千年来第一次被阅读  

是2017年7月12日，Jens Dopke走进英国牛津郡一间没有窗户的房间，所有的注意力都集中在一个白色的小框架上，他双手拿着这个框架。这个空间看起来像一个未来派的引擎室，里面挤满了光滑的金属桌子、开关和顶部装有管子和盒子的平台。一团管子和电线像藤蔓一样覆盖着墙壁和地板。

在房间中间，物理学家多普克（Dopke）将框架放在一个安装在金属转盘上的支架上，一个红色激光在他的手背上播放。然后他用手机给坐在几码外控制室里的同事迈克尔·德拉科普洛斯打电话。“再给它半毫米，”多普克说。他们一起工作，调整转台，使激光与框架中心的一个黑色烧焦的斑点完美对齐。

几十个类似的房间，或“小屋”，排列在这个巨大的环形建筑周围，一种叫做同步加速器的粒子加速器。它推动电子以接近光速绕着500米长的圆环旋转，用磁铁使其弯曲从而发光。由此产生的辐射被聚焦成强烈的光束，在这种情况下，高能X射线穿过每个小屋。红色的激光显示出光束将要经过的路径。一个厚厚的铅百叶窗，附在墙上，是介于掺杂和100亿倍于太阳的光子爆炸之间的所有东西。

这个设备，被称为钻石光源，是世界上最强大和最先进的X射线设备之一，用于探测从病毒到喷气发动机的所有东西。然而，在这个夏天的下午，它的史诗般的光束将聚焦在一小块纸莎草上，它已经在地球上最具破坏性的力量之一和2000年的历史中幸存下来。这是在意大利那不勒斯湾的古罗马度假胜地赫库兰尼姆（Herculaneum）发现的卷轴上发现的，该卷轴被公元79年维苏威火山爆发所掩埋。18世纪，当时掌管意大利南部大部分地区的西班牙国王查理三世（Charles III）雇佣的工人发现了一座宏伟别墅的遗迹，这座别墅被认为是属于卢修斯·卡尔普纽斯·皮索·凯索尼努斯（Lucius Calpurnius Piso Caesoninus）的，他是一位富有的政治家，也是凯撒大帝（Julius Caesar）的岳父。这座豪华的住宅有精心设计的花园，周围有柱廊走道，充满了美丽的马赛克、壁画和雕塑。此外，在有史以来最令人沮丧的考古发现之一中，工人们还发现了大约2000卷纸莎草卷轴。在维苏威火山爆发造成的数千人死亡中，老普林尼是古代世界最伟大的博物学家，他的死被皮埃尔·亨利·德·瓦伦西亚（Pierre Henri de Valenciennes）1813年的一幅画描绘。（Deagostini/Getty Images）

这些卷轴代表了已知的唯一一个完整的古典世界图书馆，一个史无前例的古代知识宝库。我们今天所知道的大多数经典文本都是抄袭的，因此被抄写员们过滤和歪曲了好几个世纪，但这些作品直接出自希腊和罗马学者自己的手。然而，维苏威火山喷出的巨大火山热和气体使卷轴碳化，卷轴变成黑色，坚硬如煤块。多年来，各种各样的打开它们的尝试造成了一团易碎的碎片，只产生了简短的文本片段。因此，成百上千的纸莎草没有被打开，它们的内容永远不会被揭露。可能会一直这样，除了肯塔基大学可视化与虚拟环境中心主任、美国计算机科学家布伦特·西尔斯，

西尔斯现在在控制室里，专心地看着：皱着眉头，手插在口袋里，腿宽。

白色框架中的纸草碎片，夹在两层透明的橙色薄膜之间，只有3毫米宽，上面有一个几乎看不见的字母：一个老式的希腊字符，叫做lunate sigma，它看起来像一个小写的“c”。紧挨着转盘，被钨桶屏蔽e、 是一种高分辨率的X射线探测器，叫做HEXITEC，工程师们花了十年时间才研制出来。席尔斯相信，它会接收到他正在寻找的极度微弱的信号，并在这样做的过程中“阅读”这一希腊字母。他说：“当我开始思考这个问题时，这项技术并不存在。“我不认为现在世界上还有另一个探测器可以进行这种测量。”如果它起作用的话，把这个烧焦的面包屑上的一个字母成像可以帮助解开整个图书馆的秘密。

是在恩格迪的拜占庭时代的犹太教堂里发现的一段古老的托拉卷轴。它包括从利未记开始的诗句。（由IAA的Leon Levy死海卷轴数字图书馆提供。照片：S.Halevi）

在Drakopoulos摆动关闭1500磅重的铅内衬门之前，当Dopke离开厨房时，一个悲鸣的警报响起。回到控制室，电脑屏幕从多个角度显示纸莎草纸的实时馈送，德拉科普洛斯点击鼠标，打开百叶窗，让厨房充满辐射。坐在他旁边的一位工程师正准备从探测器上获取数据。“准备好了吗？”他问道。54岁的

西尔斯，在突出的眉毛下睁大了眼睛，带着真诚而持久的乐观的神情。他不太可能是纸莎草研究的先驱。他在纽约布法罗附近长大，没有受过古典文学训练。欧洲馆长和文本学者渴望在赫库兰尼姆卷轴中发现丢失的古典文学作品，而西勒斯，一个福音派基督徒，梦想着找到使徒保罗写的信，据说他在维苏威火山爆发前的几年里游历过那不勒斯。

西勒斯在20世纪70年代成熟80年代是早期电子游戏的时代，当时梦想成真的加州人正在车库里建造电脑，他从小就是一名技术人员。由于没有钱上大学，但有着复杂数学和音乐的头脑（他在当地教堂拉小提琴），西尔斯获得了西南路易斯安那大学的双重奖学金，学习计算机科学和音乐。后来，他在威斯康星州大学获得博士学位时，对“计算机视觉”着迷，并开始编写算法，将二维照片转换为三维模型，这一技术后来使火星探测器等车辆能够自行导航地形。1991年，西尔斯去肯塔基大学工作，当一位同事带他去大英图书馆拍摄脆弱的手稿时，西尔斯被看不见的东西的想法迷住了，他发现这一挑战令人激动。

大英图书馆项目是“数字复兴”的一部分，在“数字复兴”中，数以百万计的书数十万份手稿被拍下来供后人收藏在网上。西尔斯帮助制作了一个电子版本，这是唯一幸存的古英语史诗《贝奥武夫》（Beowulf）的复制品，使用紫外线来增强幸存的文本。但是，通过处理扭曲、扭曲的页面，他意识到了二维照片的不足，在二维照片中，文字可以被扭曲或隐藏在折痕和褶皱中。

因此在2000年，他创建了受损手稿页面的三维计算机模型Otho B.x（11世纪圣人生活的集合），然后发展起来一种扩展它们的算法，生成一个在现实中不存在的人工“平面”版本。当这起作用时，他想知道自己是否能走得更远，并使用数字成像技术，不仅可以使皱巴巴的页面变平，还可以“几乎打开”未打开的卷轴，揭示自古以来从未阅读过的文本。“我意识到没有其他人在做这个，”他说，

他开始用医学级的计算机断层扫描（或CT）扫描仪进行实验，这种扫描仪使用X射线来创建物体内部结构的三维图像。首先，他试着在一张现代卷起来的画布上想象这幅画。然后他扫描了他的第一件真品——一本15世纪的书籍，认为里面有一个隐藏在里面的传道书片段。它成功了。

被他的成功所鼓舞，Seales想象着阅读死海卷轴的碎片，其中包括有史以来发现的最古老的圣经著作，可以追溯到公元前三世纪，其中的部分至今仍未开封。然后，在2005年，一位古典主义者的同事带他去那不勒斯，在那不勒斯，许多被发掘的赫库兰尼姆卷轴陈列在国家图书馆，从一扇可以看到海湾对面的窗户到维苏威火山本身的几步之遥。在数百摄氏度的高温下被气体灼烧，高温的火山物质在时间上硬化成60英尺高的岩石，大多数学者认为扭曲的、破碎的卷状物是丢失原因的定义。他说，观察海豹的

是一种“几乎超凡脱俗”的经历。“我意识到，这些完整的卷轴有几十个，可能有几百个，没有人第一时间知道文本可能是什么。我们看到的手稿代表了我能想象到的最大的谜团。

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他不是第一个试图解开这些谜团的人。1752年，当查理三世的工人在现在被称为帕皮里别墅（Villa dei Papiri）的地方发现碳化的块状物时，他们以为这些是煤块，就把它们烧掉或扔进海里。但一旦它们被确认为卷轴，负责回收古董的艺术家卡米洛·帕德尼（Camillo Paderni）就着手打开剩下的卷轴。他的方法包括将卷轴切成两半，复制任何可见的文本，然后依次刮掉每一层，以显示下面的内容。数以百计的卷被这样转录并在过程中被销毁。

在1754年，梵蒂冈一位名叫安东尼奥·皮亚乔（Antonio Piaggio）的牧师兼保护者想出了一个新的方案：他把打金者的皮肤（一头小牛极其薄而坚韧的肠膜）粘在卷的表面，然后用一个装置把重物放在琴弦上，使琴弦容易打开。艺术家们观看了这个极其缓慢的过程，并复制了任何被称为disegni的铅笔素描暴露的文字。卷轴的许多剥落的外层在内部展开之前就被去掉了，纸莎草纸经常被撕成窄带，留下层层粘在一起。数以百计的卷轴被皮亚吉奥的机器拆开，但它们只显示了有限的文本。

在18世纪，卷轴是以每小时1厘米的速度打开的，使用的机器是梵蒂冈保护者安东尼奥·皮亚吉奥设计的。（Tesoro Letterario Di Ercolano，Tavola IV（1858））

学者在寻找抄写的片段以寻找丢失的文学作品时，大多感到失望。一些拉丁作品被发现，其中包括部分编年史，由公元前2世纪的史诗，关于罗马早期历史的金图斯埃尼斯和卡门贝洛阿提亚科，其中讲述了安东尼和克利奥帕特拉的最后时刻。绝大多数打开的卷轴上都有希腊哲学文本，内容涉及公元前4世纪末和3世纪初雅典哲学家伊壁鸠鲁的思想，伊壁鸠鲁认为自然界的一切都是由太小而看不见的原子组成的。有些是伊壁鸠鲁自己写的，比如一篇关于自然的文章，这是一部之前已知但已丢失的巨著。但大多数是由菲洛德莫斯，一个伊壁鸠鲁在公元前一世纪受雇于比萨，并涵盖伊壁鸠鲁的伦理观，诗歌和音乐。

没有一个赫库兰尼姆卷轴已经打开了自19世纪以来，学者们反而集中在挤出信息已经披露的文本。上世纪80年代，牛津大学的德克·奥宾克和法国国家科学研究中心的丹尼尔·德拉特独立研究出如何重新组装帕德尼统治下的碎片。20世纪90年代，杨百翰大学的研究人员利用多光谱成像技术拍摄了幸存的打开的纸莎草，该技术利用一系列波长的光来照亮文本。特别是红外光，增加了黑色墨水和黑色bac之间的对比度创新之处在于开发了一个软件来定位和模拟卷轴内的表层，该软件可以分析多达12000个横截面中的每个点。然后他寻找与墨水相对应的密度变化，并应用滤镜或其他技术尽可能增加字母的对比度。最后一步是形象地“展开”图像以供阅读。

Seales作为巴黎谷歌文化研究所（Google Cultural Institute）的访问科学家，花了2012年和2013年的时间，充实了他的算法，以应对CT扫描揭示的复杂结构。不久之后，当耶路撒冷以色列文物管理局（IAA）的Pnina Shor与他联系时，他有机会尝试他的新方法，因为在死海西岸的古镇Ein Gedi发现了一卷碳化的羊皮纸。这幅卷轴是从一个犹太教堂的遗迹中挖掘出来的，该教堂在公元六世纪被大火烧毁。这个烧焦的雪茄形状的肿块太脆弱，无法打开，但以色列研究人员最近对其进行了CT扫描。西尔斯会看一下数据吗？肖尔交出了一个硬盘，西尔斯和他的同事们开始工作。

与此同时，西尔斯正在寻找一种读取碳基墨水的新方法：X射线相位对比断层扫描法，一种高灵敏度的成像方法，它可以检测材料中细微的密度变化，这种变化可能是通过在纸莎草上涂墨水而产生的测量光束通过物体时强度的变化。不过，只有大型粒子加速器才能产生这样的光束。最近的一个是巴黎郊外的太阳同步加速器。西尔斯对“束流时间”的要求被拒绝了，但他和德拉特随后被一位名叫维托·莫塞拉的意大利物理学家接洽，后者与法国东南部格勒诺布尔的另一台同步加速器关系密切。Seales为卷轴提供了定制的设计案例，使用CT扫描的数据构建，但他的日程安排不允许他旅行。因此，2013年12月，德拉特带着香蕉男孩和另一本没有他的卷轴去了格勒诺布尔。*

西尔斯急切地等待着承诺的数据，但文件没有到达。然后，在2015年1月，莫塞拉的团队在没有他的情况下公布了结果。西莱斯说，这是一次“极其令人沮丧的”经历。“我相信我们是在合作，直到我意识到这种感觉不是相互的。”

世界各地的新闻报道说，赫库兰尼姆卷轴终于被破译了。但是，事实上，Mocella曾宣称只阅读信件，一些学者甚至对那些信件也持谨慎态度，尤其是因为该组织没有发布足够的信息，供其他人复制分析。莫塞拉最终在出版后与西尔斯和其他人分享了他的数据。在回顾之后，西尔斯得出结论，这些发现是一个半身像。“数据集在墨水上没有产生任何对比，”他告诉我。Seales认为，没有软件来模拟卷轴表面的研究人员看到了“鬼魂”——纸草纤维结构中的随机图案，恰好看起来像字母。他现在确信，仅靠相位对比断层扫描不足以以任何有意义的方式读取Herculaneum卷轴。（莫塞拉坚称他看到的信是真的，他对海豹突击队对事件的说法表示异议。“在我看来，我和我的团队仍在与布伦特合作，因为我们已经给了他，像他一样的其他专家，大部分的扫描，”莫塞拉说。

到那时，西尔斯已经完成了对Ein Gedi卷轴的初步分析，并在2015年7月，他和I a a宣布了他们的结果。“我们绝对达到了一个本垒打，”西尔斯说，

不像赫库兰尼姆卷轴的作者，希伯来的抄写员在他们的墨水中混合了金属。Seales的软件将这些字母正确地映射到卷起来的羊皮纸上，然后几乎展开它，以完美的顺序显示出卷轴每五卷上所有幸存的文本。两列共有35行文字，希伯来文字母构成，只有两行毫米高。以色列研究人员将这本经文确定为《利未记》的前两章，可追溯到公元三、四世纪。这对圣经学者来说是一个非常有意义的发现：除了死海卷轴之外，现存最古老的希伯来圣经，以及在一段几乎没有任何历史的时期内对圣经历史的一瞥文本保存下来。

，这证明了Seales的方法是有效的。然而，在莫塞拉出版之后，法国研究所拒绝进一步查阅其赫库兰尼姆卷轴。这就是为什么西尔斯把他的注意力转移到牛津大学。

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西尔斯和同事塞思·帕克在牛津大学博德莱恩图书馆使用一台Artec空间蜘蛛三维扫描仪来模拟赫库兰尼姆卷轴。牛津大学博德莱安图书馆（Henrik Knudsen）

拥有四本赫库兰尼姆卷轴，这些卷轴在1810年赠送给威尔士亲王后才问世。它们被保存在建筑的深处，在一个如此秘密的地方，甚至连博德莱安的遗产科学负责人大卫豪厄尔（David Howell）都说，他不知道它在哪里。

海豹是不允许看到完整的纸莎草的，别介意扫描它们。但其中一个被称为“P.Herc”。“118”，1883年被送到那不勒斯，用皮亚乔的机器展开。它回来时是一个马赛克面包屑，这些面包屑粘在薄纸上，装在12个木框架的玻璃后面。这本书似乎是一部伊壁鸠鲁哲学史，可能是菲洛德摩斯写的，但对学者来说，这本书的解读尤其具有挑战性。奥宾克说，一个片段似乎被连续的文字所覆盖，“但实际上每一寸你都在一层上下跳跃。”

为了证明他的方法的价值，西尔斯让博德莱安让他分析P.Herc。118号。他希望，如果一切顺利的话，他以后可能会有机会扫描完整的卷轴。豪厄尔说：“除了布伦特的热情，我们不一定选择参与其中。因此，在2017年7月，这12个框架被从仓库中取出，带到豪厄尔三楼的办公室，这对海豹来说是一个妙招，因为它们的价值不可估量。豪厄尔面色红润，兴高采烈，从事环保工作已近35年，甚至他也感到胆怯，因为保护玻璃框架被拆除，暴露了下面脆弱的纸莎草。“这些是我处理过的最可怕的东西，”他说。“如果你打喷嚏，它们就会被吹走。”

Seales和另一位同事用一种叫做Artec太空蜘蛛的手持三维扫描仪扫描了这些卷轴碎片。同时，豪厄尔进行了高光谱成像，它使用数百个波长的光。他说，豪厄尔通过消除噪音的耳机收听了平克·弗洛伊德的讲话，以避免扫描器发出刺耳的噪音，而且他还知道，如果出了什么问题，“我最好收拾行李回家，而不是回家。”

这幅赫库兰尼姆卷轴，用3-D呈现，是那不勒斯国王费迪南德送给威尔士亲王的，作为交换，他把长颈鹿送给了自己的私人动物园。（塞思·帕克/肯塔基大学）三维模板可以与高分辨率图像和红外摄影相结合，以显示几乎“看不见”的墨水。（塞思·帕克/肯塔基大学）

海豹返回肯塔基后，他和他的同事花了几个月的时间将所有可用的二维图像映射到由Artec太空蜘蛛制作的三维模板上。今年3月，他们回到牛津，在拥挤的会议室里用大屏幕展示结果。在如此高的分辨率下，烧焦的纸莎草纸像一个深棕色的山脉，从上面看，一行行行的文字蜿蜒在山脊和山峰上。当Seales的学生Hannah Hatch旋转图像，然后放大成折痕，在折痕上偷看，在高分辨率照片、红外图像，甚至是与3D模板匹配的图片之间无缝切换时，观众们发出了喘息的声音。

不久后，牛津大学的丘疹病学家James Brusuelas与Seales合作，发现了几个菲尔普斯说，科技正在消除这一困境，纽约罗切斯特大学医学院的格雷戈里·海沃思说，成功阅读赫库兰尼姆卷轴的

可能会引发一场新的“古典主义复兴”。他指出，虚拟拆解可以应用于无数其他文本。他估计，仅在西欧，就有数以万计的手稿可以追溯到公元1500年以前，从碳化的卷轴到用旧的胶粘在一起的书皮，这些书皮都可以从这种成像中受益。

“我们会改变正典，”海沃思说。“我认为下一代将有一个非常不同的古代图片。”

迈克尔德拉科普洛斯（红色马球），布伦特西莱斯（夹克），塞思帕克（白色衬衫）在钻石实验小屋，周围有探测器，设置碎片，为X光准备。（Henrik Knudsen）

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Seales最近一直在提高他的技术，通过使用人工智能训练他的软件来识别纸莎草和墨水在纹理上的细微差别。他计划将这种机器学习和X射线荧光结合起来，以产生尽可能清晰的文本。他预测，未来“一切都将自动化”。“把它放进扫描仪，它就会全部展开。”

Seales仍在与牛津、那不勒斯和巴黎的馆长谈判，以获得完整的卷轴。他已经跨越了巨大的技术障碍，但在政治上的复杂挑战，如导航守门人、赢得粒子加速器的束流时间和排队融资，有时会刺穿他的乐观情绪。“像我这样的人怎么能让这些事情同时发生？”就在这时，他说。他耸耸肩，环顾四周。“这不仅仅是一个计算机科学家真正能够做到的。”

然后信念回到了他那双褐色的大眼睛上。他说：“我拒绝承认这是不可能的。“在每一个转折点上，都有一些东西打开了。”最后，他继续说，读一本完整的卷轴，就像“回到你的家，他们一直在等你做你开始做的事情。

*编者注：这篇文章是为了修正法国研究机构的名称，该机构拒绝了西尔斯扫描赫库兰尼姆卷轴的提议，并澄清了如何最终在格勒诺布尔扫描卷轴。

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这篇文章是从7月/8月的史密森杂志

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