В современных музеях и архивах древние тексты, рукописи и книги хранятся в определенных условиях, что позволяет сохранить их первозданный вид для будущих поколений. Самым ярким представителем нетленных рукописей считаются свитки Мертвого моря (Кумранские рукописи), впервые найденные еще в 1947 году и датируемые 408 годом до н. э. Некоторые из свитков сохранились лишь фрагментарно, но есть и практически не тронутые временем. И тут возникает очевидный вопрос — как же людям более 2000 лет тому назад удалось создать манускрипты, дожившие до наших дней? Именно это и решили выяснить в Массачусетском технологическом институте. Что нашли ученые в древних свитках и какие технологии использовались для их создания? Об этом мы узнаем из доклада исследователей. Поехали.
Историческая справка
В относительно недалеком 1947 году бедуинские пастухи Мухаммед эд-Дхиб, Джума Мухаммед и Халил Муса отправились на поиски пропавшей овечки, которые привели их к пещерам Кумрана. Нашли ли пастухи заблудившееся парнокопытное история умалчивает, но они обнаружили нечто куда более ценное с исторической точки зрения — несколько глиняных кувшинов, в которых были спрятаны древние свитки.
Пещеры Кумрана.
Мухаммед достал несколько свитков и принес их в свое поселение, чтобы показать соплеменникам. Некоторое время спустя бедуины решили передать свитки торговцу по имени Ибрагим Иджа в Вифлееме, однако последний посчитал их мусором, предположив, что их украли из синагоги. Бедуины не оставляли попытки продать свою находку и отправились на другой рынок, где сирийский христианин предложил купить у них свитки. В результате к беседе подключился шейх, чье имя осталось неизвестным, и посоветовал обратиться к торговцу антиквариатом Халилу Эскандеру Шахину. Результатом этой немного запутанной истории поиска рынка сбыта стала продажа свитков за 7 иорданских фунтов (чуть более 314 долларов).
Кувшины, в которых были найдены свитки.
Возможно, бесценные свитки так и пылились бы на полках торговца антиквариатом, если бы не привлекли внимание доктора Джона К. Тревера из Американской школы исследования востока (ASOR), который сравнил сюжеты в свитках с подобными в папирусе Нэша, старейшей из известных тогда библейских рукописей, и нашел сходство между ними.
Свиток Исаии, содержащий практически полный текст Книги пророка Исаии. Длина свитка составляет 734 см.
В марте 1948 года, в разгар Арабо-израильской войны, свитки были транспортированы в Бейрут (Ливан). 11 апреля 1948 года глава ASOR Миллар Берроуз официально объявил об обнаружении свитков. С этого момента начались полномасштабные поиски той самой пещеры (ее назвали пещера №1), где были найдены первые свитки. В 1949 году правительство Иордании выдало разрешение на проведение поисков на территории Кумрана. И уже 28 января 1949 пещера была найдена бельгийским наблюдателем Организации Объединенных Наций капитаном Филиппом Липпенсом и капитаном Арабского легиона Аккашем эль-Зебном.
С момента нахождения первых свитков было обнаружено 972 манускрипта, часть из которых были целые, а часть — собрались лишь в виде отдельных фрагментов. Фрагменты были достаточно маленькие, а их число перевалило за 15 000 (речь о найденных в пещере №4). Один из исследователей пытался сложить их воедино вплоть до своей смерти в 1979 году, но так и не смог закончить свой труд.
Фрагменты свитков.
По своему содержанию свитки Мертвого моря состояли из библейских текстов, апокрифов и псевдоэпиграфов и литературы кумранского народа. Язык текстов также был разнообразен: древнееврейский, арамейский и даже греческий.
Написаны тексты были с помощью угля, а материалом для самих свитков послужили пергаменты из кожи коз и овец, также встречались манускрипты и на папирусе. Небольшая часть найденных свитков была выполнена техникой выдавливания текста на тонких листах меди, которые потом скручивались и помещались в кувшины. Развернуть такие свитки без неминуемого их разрушения ввиду коррозии было невозможно, посему археологи разрезали их на части, которые потом составляли в единый текст.
Фрагменты медного свитка.
Если медные свитки продемонстрировали беспристрастную и даже жестокую природу течения времени, то были и те, над которыми время будто было не властно. Одним из таких экземпляров является свиток длиной 8 метров, привлекающий внимание своей малой толщиной и ярким цветом слоновой кости. Археологи называют его «Храмовый свиток», ввиду упоминания в тексте Первого Храма, который должен был воздвигнуть Соломон. Пергамент данного свитка имеет слоистую структуру, состоящую из коллагенового основного материала и нетипичного неорганического слоя.
Храмовый свиток. Лучше рассмотреть весь Храмовый свиток можно по этой ссылке.
Ученые в рассматриваемом нами сегодня труде провели анализ химического состава этого необычного неорганического слоя посредством рентгеновской и рамановской спектроскопии и обнаружили солевые породы (сульфатные эвапориты). Такая находка указывает на некий уникальный метод создания анализируемого свитка, способный открыть тайны сохранения древних текстов, которые можно будет применить и в наше время.
Результаты анализа Храмового свитка
Как отмечают ученые (и как мы сами можем видеть из фото), большинство свитков Мертвого моря достаточно темные по цвету, и лишь небольшая часть светлого цвета. В дополнение к своему яркому внешнему виду, Храмовый свиток имеет многослойную структуру с текстом, написанным на неорганическом слое цвета слоновой кости, который покрывает кожу, использованную как основа свитка. С обратной стороны свитка можно заметить наличие волосков, оставшихся на коже.
Изображение №1: А — внешний вид свитка, B — место, где неорганический слой и текст отсутствуют, С — текстовая сторона (слева) и обратная сторона (справа), D — свет показывает наличие участка, где отсутствует неорганический слой (более светлые участки), Е — Увеличенная оптическая микрофотография области, выделенной пунктиром на 1С.
Следы волосяного фолликула*, видимые на обратной стороне свитка (1А), говорят о том, что часть текста на свитке была написана на внутренней стороне кожи.
Волосяной фолликул* — орган, расположенный в дерме кожи и состоящий из 20 различных типов клеток. Основной функцией данного динамического органа является регуляция роста волос.
На текстовой стороне присутствуют «голые» участки, на которых нет неорганического слоя (1C, слева), отчего виден желтоватый коллагеновый основной слой. Также были обнаружены участки в местах скручивания, где текст вместе с неорганическим слоем «перепечатался» на обратную сторону свитка.
µXRF и EDS анализ свитка
После визуального осмотра свитка ученые провели µXRF* и EDS* анализ.
XRF* (рентгенофлуоресцентный анализ) — спектроскопия, позволяющая узнать элементный состав вещества посредством анализа спектра, возникающего при облучении исследуемого материала рентгеновским излучением. µXRF (микрорентгенофлуоресцентный анализ) отличается от XRF значительно меньшим пространственным разрешением.
EDS* (энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия) — метод элементного анализа твердого вещества, в основе которого лежит анализ энергии эмиссии его рентгеновского спектра.
Изображение №2
Храмовый свиток отличается своей неоднородностью (2А) с точки зрения химического состава, именно по этой причине ученые и решили применить столь точные методы анализа как µXRF и EDS на обеих сторонах свитка.
Суммарный µXRF спектр областей интереса (участков свитка, где проводился анализ) показал сложную композицию неорганического слоя, состоящую из множества элементов, основными из которых являются (2С): натрий (Na), магний (Mg), алюминий (Al), кремний (Si), фосфор (P), сера (S) хлор (Cl), калий (K), кальций (Ca), марганец (Mn), железо (Fe) и бром (Br).
µXRF карта распределения элементов показала, что основные элементы Na, Ca, S, Mg, Al, Cl и Si распределены по всему фрагменту. Также можно предположить, что алюминий достаточно равномерно распределен по всему фрагменту, однако ученые не готовы утверждать это со 100% точностью ввиду сильного сходства K-линии алюминия и L-линии брома. А вот наличие калия (K) и железа (Fe) исследователи объясняют загрязнением свитка, а не намеренным внедрением этих элементов в его структуру во время создания. Также наблюдается повышенная концентрация Mn, Fe и Br в более толстых областях фрагмента, где органический слой не был отделен.
Na и Cl показывают одинаковое распределение по всей изучаемой области, то есть концентрация этих элементов достаточно высокая в участках, где присутствует органический слой. Однако между Na и Cl есть отличия. Na распределен более равномерно, в то время как Cl не соответствует структуре трещин и небольших отслоений в неорганическом слое. Таким образом, карты корреляции распределения Na-Cl могут указывать на присутствие хлорида натрия (NaCl, т.е соль) только внутри органического слоя кожи, что является следствием обработки кожи при подготовке пергамента.
Далее исследователи провели сканирующую электронную микроскопию (SEM–EDS) интересующих их участков свитка, что позволяет количественно определить химические элементы на поверхности свитка. EDS обеспечивает высокое латеральное пространственное разрешение благодаря сравнительно небольшой глубине проникновения электронов. Для достижения такого эффекта был использован низковакуумный растровый электронный микроскоп, поскольку он минимизирует повреждения, вызванные вакуумом, и позволяет провести элементное картирование непроводящих образцов.
Анализ EDS карт элементов (2D) показывает наличие частиц в области интереса неорганического слоя, которые преимущественно содержат натрий, серу и кальций. Кремний также был обнаружен в неорганическом слое, но не в частицах Na-S-Ca, обнаруженных на поверхности неорганического слоя. Более высокие концентрации алюминия и хлора были выявлены между частицами и в органическом материале.
Карты элементов натрия, серы и кальция (вставка на 2В) демонстрируют четкую корреляцию между этими тремя элементами, а стрелки указывают на частицы, в которых наблюдались натрий и сера, но мало кальция.
Изображение №3
µXRF и EDS анализ дал понять, что неорганический слой содержит частицы, богатые натрием, кальцием и серой, а также другими элементами в меньшей количественной доле. Однако данные методы исследования не позволяют детально изучить химические связи и фазовые характеристики, потому для этого была использована спектроскопия комбинационного рассеяния (рамановская спектроскопия).
Для уменьшения фоновой флуоресценции, которая обычно наблюдается в спектрах комбинационного рассеяния, были применены низкоэнергетические длины волн возбуждения. В таком случае, рамановская спектроскопия при длине волны 1064 нм позволяет собирать данные достаточно крупных (400 мкм в диаметре) частиц (3А). Оба спектра на графике демонстрируют три основных элемента: двойной пик сульфата при 987 и 1003 см-1, пик нитрата при 1044 см-1 и белки, типичные для коллагена или желатина.
Дабы четко разделить органические и неорганические составляющие исследуемого фрагмента свитка было применено ближнее инфракрасное излучение в 785 нм. На изображении 3В отчетливо видны спектры коллагеновых волокон (спектр I) и неорганических частиц (спектры II и III).
Спектральный пик коллагеновых волокон включает характерные черты нитрата при 1043 см-1, что можно связать с колебанием NO3− ионов в NH4NO3.
Спектры частиц, содержащих Na, S и Ca, указывают на то, что неорганический слой содержит частицы из смесей сульфатсодержащих минералов в разных пропорциях.
Для сравнения, спектральные пики высушенной на воздухе синтетической смеси Na2SO4 и CaSO4 попадают на 450 и 630 см-1, т.е. отличаются от спектров исследуемого образца (3В). Однако, если эту же смесь высушить быстрым испарением при 250 °C, то спектры комбинационного рассеяния будут совпадать со спектрами Храмового свитка в его сульфатных фрагментах.
Спектр III связан с очень маленькими частицами в неорганическом слое диаметром около 5-15 мкм (3С). Эти частицы показали очень интенсивное комбинационное рассеяние при длине волны возбуждения 785 нм. Характерная триплетная спектральная сигнатура при 1200, 1265 и 1335 см-1 отражает колебательные единицы типа «Na2-X». Этот триплет характерен для сульфатов, содержащих Na, и часто обнаруживается в таких минералах как тенардит (Na2SO4) и глауберит (Na2SO4·CaSO4).
Изображение №4
Далее ученые применили EDS для создания элементной карты больших участков Храмового свитка как на текстовой стороне, так и на обратной. В свою очередь, сканирование методом обратного рассеяния более яркой текстовой стороны (4B) и более темной обратной стороны (4C) выявило достаточно неоднородную композицию. Например, рядом с большой трещиной на стороне с текстом (4В) можно заметить явные различия в электронной плотности между неорганическим слоем и лежащим в основе коллагеновым материалом.
Далее было проведено количественное определение всех присутствующих в фрагменте свитка элементов (Ca, Cl, Fe, K, Mg, Na, P, S, Si, C и O) в формате атомного соотношения.
На треугольных диаграммах выше показано соотношение трех элементов (Na, Ca и S) в области исследования размером 512х512 пикселей. Графики на 4A и 4D показывают относительную плотность точек на диаграммах, цветовая градация которой указана справа от 4D.
Проанализировав обе диаграммы, был сделан вывод, что соотношения кальция к натрию и сере в каждом из пикселей исследуемой области (с текстовой и обратной стороны свитка) соответствуют глаубериту и тенардиту.
После этого все данные EDS анализа были сгруппированы с учетом соотношения основных элементов посредством алгоритма нечеткой кластеризации C-средних. Это позволило визуализировать распределения различных фаз как на текстовой стороне, так и на обратной стороне фрагмента свитка. Далее эти данные использовались для определения наиболее вероятного разделения 5122 точек данных каждого из наборов данных на заранее определенное количество кластеров. Данные для текстовой стороны были разделены на три кластера, а данные для обратной стороны были разделены на четыре. Результаты кластеризации представлены как перекрывающиеся кластеры на треугольных диаграммах (4E и 4H) и как карты распределений (4F и 4G).
Результаты кластеризации показывают распределение темного органического материала на обратной стороне свитка (синий цвет на 4K) и там, где трещины в неорганическом слое с текстовой стороны обнажают коллагеновый слой под ним (желтый цвет на 4J).
Основным исследуемым элементам был назначен следующий цвет: сера — зеленый, кальций — красный и натрий — синий (треугольные диаграммы 4I и 4L, а также карты распределения 4J и 4K). В результате «раскрашивания» мы четко видим различия в концентрации элементов: натрий — высокая, сера — умеренная и калий — низкая. Такая тенденция наблюдается на обеих сторонах фрагмента свитка (текстовая и обратная).
Изображение №5
Этот же метод были использован для отображения концентрации Na-Ca-S в другой области исследуемого фрагмента свитка, а также и в трех других фрагментах из пещеры №4 (R-4Q1, R-4Q2 и R-4Q11).
Ученые отмечают, что лишь фрагмент R-4Q1 из пещеры №4 по данным диаграмм и карт распределения элементов совпадает с Храмовым свитком. В частности, результаты показывают соотношение для R-4Q1, которые соответствуют теоретическому Na-Ca-S соотношению глауберита.
Рамановские измерения фрагмента R-4Q1, собранные на длине волны возбуждения 785 нм, показывают наличие сульфата натрия, сульфата кальция и кальцита. Анализ коллагеновых волокон R-4Q1 не показал наличия нитрата.
Следовательно, Храмовый свиток и R-4Q1 крайне похожи по элементному составу, что говорит о применении одинаковой методики их создания, связанных, судя по всему, с эвапоритовыми солями. Два других свитка, полученных из той же пещеры в Кумране (R-4Q2 и R-4Q11), показывают соотношения кальция к натрию и сере, которые значительно отличаются от результатов Храмового свитка и фрагмента R-4Q1, предполагая другой метод производства.
Подводя итоги, можно сказать, что неорганический слой на свитке содержал ряд минералов, большинство из которых являются сульфатными солями. Помимо гипса и его аналогов, также были идентифицированы тенардит (Na2SO4) и глауберит (Na2SO4·CaSO4). Естественно, можно предположить, что часть этих минералов могут быть продуктом разложения основного слоя свитка, однако можно уверенно заявить, что они точно не присутствовали в самих пещерах, где свитки были найдены. Этот вывод легко подтверждается еще и тем, что сульфатсодержащие слои на поверхностях всех исследованных фрагментов, обнаруженных в разных кумранских пещерах, не соответствуют минеральным отложениям, найденных на стенках этих пещер. Вывод — эвапоритовые минералы были включены в структуры свитков в процессе их производства.
Ученые также отмечают и факт того, что в воде Мертвого моря концентрация сульфатов относительно низкая, а глауберит и тенардит обычно не встречаются в регионе Мертвого моря. Возникает вполне логичный вопрос — откуда создатели этих древних свитков взяли глауберит и тенардит?
Вне зависимости от происхождений исходных материалов для создания Храмового свитка сам метод его создания сильно отличается от того, что применялся для других манускриптов (например, для R-4Q1 и R-4Q2 из пещеры №4). Учитывая эту разницу, ученые предполагают, что сам свиток был создан по общепринятой тогда методике, но потом был модифицирован неорганическим слоем, который и позволил ему сохраниться на протяжении более 2000 лет.
Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.
Эпилог
Народ, не знающий своего прошлого, не имеет будущего. Эта фраза касается не только исторически значимых событий и личностей, но и технологий, которые применялись много веков тому назад. Кто-то может посчитать, что на данный момент нам уже не нужно знать, как именно 2000 лет назад создавались эти свитки, поскольку у нас имеются свои технологии, позволяющие сохранять тексты в первозданном виде долгие годы. Однако, во-первых, разве не любопытно? Во-вторых, многие из нынешних технологий, как бы банально это не звучало, применялись в той или иной форме в древности. И, как мы с вами уже знаем, даже тогда человечество пестрило гениальными умами, идеи которых могут подтолкнуть современных ученых на новые открытия либо на совершенствование уже имеющихся. Учиться на примере прошлого нельзя считать зазорным, уж тем более нельзя считать бесполезным, ибо эхо прошлого всегда откликается в будущем.
Документальный фильм (часть I), рассказывающий историю свитков Мертвого моря — одной из самых важных археологических находок в истории человечества. (часть II).
Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличных всем выходных, ребята! :)
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Автор: Dmytro_Kikot
