科学家利用现代卷轴模型和铅墨水实验,成功验证了高效筛选赫库兰尼姆古卷的新技术,大幅加快了虚拟展开与解读焦黑古籍的进程。
公元79年,维苏威火山剧烈爆发,不仅摧毁了庞贝,也让附近的富庶小镇赫库兰尼姆瞬间陷入灭顶之灾。炽热的火山碎屑流将一座豪宅吞没,这座豪宅据信属于Piso。宅内一间被认为是哲学家Philodemus私人工作图书馆的房间里,数百卷用莎草纸制作的古老卷轴被火山气体烤成了焦炭。
在1700年代被挖掘出来时,这些藏书已经脆弱不堪,轻轻触碰就会化为灰烬。尽管学者们从少数散落的碎片中辨识出了Epicurus的著作《论自然》以及Philodemus的哲学文稿,但剩下的600多卷完整卷轴一直无法通过物理方式展开,仿佛成为了永难解开的谜题。
为了在不破坏文物的前提下阅读古籍,肯塔基大学的Brent Searles实验室开创了虚拟展开技术。2016年,该团队利用这种技术成功打开了一卷在死海附近恩盖迪古犹太教堂火灾遗址中发现的卷轴,呈现在世人面前的是《圣经·利未记》的前几段文字。他们将数字扫描、微型计算机断层扫描与三维建模相结合,并开发出专门的算法软件,在数字空间里将皱缩的卷轴平整展开。
然而,赫库兰尼姆卷轴面临着一个更棘手的难题。埃及古代墨水往往含有铅等金属成分,在X射线扫描下对比度极高;而赫库兰尼姆的卷轴使用的是由木炭和水制成的碳基墨水。由于墨水与炭化莎草纸对X射线的吸收率几乎没有差别,扫描图像很难区分字迹与纸张。
转机出现在退休发明家Douglas Seiler加入研究之后。在听说这一难题后,Seiler注意到2016年的研究曾在一卷古卷碎片中发现了铅的存在,这说明部分卷轴可能使用了含铅墨水。为了验证这一点,Seiler组建了一支跨学科团队,其中包括加州大学伯克利分校的退休化学家以及研究古埃及墨水的考古学研究生。

团队购买了现代埃及莎草纸和日本传统松烟墨,并在墨水中加入了不同浓度的硝酸铅。几位高中生志愿者用芦苇笔蘸取这些特制墨水,在莎草纸上抄写了《圣经》、《星球大战》以及电视剧《外星界限》中的名言。随后,研究人员将这些莎草纸卷放入高温炉中进行炭化处理,模拟火山爆发时的烧灼环境。
在将这些炭化模型送往美国国家标准与技术研究院的中子研究中心进行三维X射线扫描时,奇迹出现了。团队成员Jake LaManna发现,含有铅墨水的字迹在扫描图中像圣诞树一样被亮闪闪地照亮。随后,另一位研究人员Michael Cyrus Daugherty修改了他此前用于解析锂电池内部结构的软件,成功将炭化卷轴平整展开,清晰地还原了写在上面的文字。
这一发现为正在进行的维苏威挑战赛提供了巨大的助力。这项挑战赛结合了数字解卷与众包机器学习,旨在破解这批焦黑古卷,并在2024年颁发了700000美元的大奖,奖励首次成功解读出一段完整连续文本的团队。研究团队指出,只需使用便携式X射线荧光扫描仪,就能快速筛选出含有铅墨水的卷轴。这将帮助研究人员优先处理对比度最高、最容易解读的古卷,从而极大地加快这一艰巨古籍破解工程的进展。
原文:https://arstechnica.com/science/2026/09/why-researchers-made-their-own-model-herculaneum-scrolls/