La somptueuse villa surplombant la baie de Naples offre une vue imprenable sur l'océan aux Romains fortunés venus étudier de l'autre côté de l'empire. La bibliothèque de la succession a été stocké avec des textes de premier plan penseurs du jour, en particulier une richesse de volumes du philosophe Philodème, instructeur du poète Virgil.
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Mais la bibliothèque balnéaire se trouvait également à l’ombre d’un volcan sur le point de faire l’histoire terrible.
L'éruption du Vésuve, en l'an 79 de notre ère, est surtout réputée pour avoir enseveli Pompéi et préservé de manière spectaculaire de nombreux artefacts - et résidents - dans cette ville autrefois très animée au sud de Naples. Les nuages de cendres ont également enseveli la station balnéaire voisine d’Herculanum, qui regorge de merveilles. Au cours de fouilles effectuées en 1752, des creuseurs ont trouvé une villa contenant des paquets de rouleaux de parchemins, carbonisés par la chaleur intense des coulées pyroclastiques et préservés sous des couches de roche ressemblant à du ciment. Des fouilles ultérieures ont montré que les rouleaux faisaient partie d'une vaste bibliothèque, donnant à cette structure le nom de Villa des Papyrus.
Noircis et déformés par l’événement volcanique, les quelque 1 800 rouleaux trouvés jusqu’à présent ont été difficiles à lire. Certains pourraient être déroulés mécaniquement, mais des centaines restent trop fragiles pour tenter le coup, ne ressemblant à rien de plus que des bâtons de charbon de bois. Maintenant, plus de 200 ans plus tard, les archéologues examinant deux des rouleaux ont trouvé un moyen de scruter à l'intérieur de ceux-ci avec des rayons X et de lire un texte perdu depuis l'Antiquité.
"Toute personne qui se concentre sur le monde antique sera toujours enthousiaste à l'idée de ne recevoir qu'un paragraphe, un chapitre, plus", déclare Roger Macfarlane, un classique de l'université Brigham Young de l'Utah. "La perspective d'obtenir des centaines de livres supplémentaires est renversante."
La plupart des manuscrits qui ont été déballés jusqu'à présent sont des textes philosophiques épicuriens écrits par Philodème, une prose et une poésie qui avaient été perdues pour les érudits modernes jusqu'à la découverte de la bibliothèque. Epicure était un philosophe grec qui a développé une école de pensée au troisième siècle avant notre ère, qui faisait du plaisir le but principal de la vie, mais sous la forme d'une vie modeste, évitant la peur de l'au-delà et l'apprentissage du monde naturel. Né au premier siècle avant notre ère dans l'actuelle Jordanie, Philodemus a étudié à l'école épicurienne d'Athènes et est devenu un enseignant éminent et un interprète des idées du philosophe.
Les érudits modernes se demandent si les manuscrits faisaient partie de la collection personnelle de Philodème datant de son époque ou s’ils constituaient pour l’essentiel des copies réalisées au premier siècle de notre ère. Déterminer leurs origines exactes ne sera pas un mince exploit - en plus du volcan, des Les techniques chimiques utilisées pour ouvrir les rouleaux ont causé leur lot de dégâts, décomposant parfois les objets délicats en fragments ou les détruisant directement. Et une fois la page dévoilée, la lisibilité en souffrait.
"Ironiquement, quand quelqu'un ouvrait un parchemin, il écrivait sur une feuille séparée ce qu'il pouvait lire, comme un fac-similé, et l'encre d'origine, une fois exposée à l'air, commençait à s'estomper", déclare Brent Seales, informaticien à l'Université du Kentucky, spécialisée dans l'imagerie numérique. De plus, les techniques de force brute laissaient généralement certaines pages collées ensemble, piégeant les calques cachés et leur contenu précieux.
De 2007 à 2012, Seales a collaboré avec Daniel Delattre du Centre national de la recherche scientifique à Paris sur un projet d'analyse de parchemins dans les collections de l'Institut de France, anciens trésors de Napoléon Bonaparte, qui les ont reçus en cadeau du roi. de Naples en 1802. La microscopie au scanner de deux rouleaux enroulés révèle leur structure intérieure, une masse de spires délicates ressemblant à une empreinte digitale. À partir de ces données, l’équipe a estimé que les rouleaux auraient une longueur comprise entre 36 et 49 pieds s’ils pouvaient être complètement déroulés. Mais ces numérisations n'étaient pas assez sensibles pour détecter un lettrage.
Le problème, c'est qu'à l'époque, les papyrus étaient écrits à l'aide d'une encre à base de carbone, ce qui rendait particulièrement difficile le démêlage numérique des mots sur les rouleaux carbonisés. Les méthodes traditionnelles telles que les tomodensitogrammes analysent une cible avec des rayons X et recherchent des motifs créés par différents matériaux qui absorbent le rayonnement - cela fonctionne très bien lorsque vous recherchez un os dense dans les tissus mous (ou pour scruter l'intérieur d'un violon célèbre), mais cette méthode échoue. à discerner le carbone sur des rouleaux noircis.
Un rouleau roulé d'Herculanum, une fois un cadeau à Napoléon. (D. Delattre © Bibliothèque de l'Institut de France) À présent, une équipe dirigée par Vito Mocella du Conseil national de recherche italien a montré pour la première fois qu'il était possible de voir des lettres en rouleaux avec une torsion du scanner appelée tomographie par contraste de phase aux rayons X, ou XPCT. Mocella, Delattre et leurs collègues ont obtenu l’autorisation de prendre un fragment d’un rouleau ouvert et un rouleau de rouleau entier de l’institut de Paris au Synchrotron européen de Grenoble. Le collisionneur de particules était capable de produire le faisceau de rayons X de haute énergie nécessaire aux balayages.
Plutôt que de rechercher des profils d'absorption, XPCT capture les modifications de la phase des rayons X. Les ondes de rayons X se déplacent à différentes vitesses lorsqu'elles traversent des matériaux de densité différente. En imagerie médicale, les rayons se déplaçant dans un organe rempli d'air, comme un poumon, voyagent plus rapidement que ceux pénétrant dans un muscle épais, créant un contraste dans les images résultantes. Le plus important est que l'encre à base de carbone sur les rouleaux ne pénètre pas dans le papyrus: elle repose sur les fibres. Le relief microscopique d’une lettre sur la page s’avérait juste suffisant pour créer un contraste de phase perceptible.
Reportage aujourd’hui dans la revue Nature Communications, Mocella et son équipe montrent qu’ils ont réussi à distinguer deux séquences auparavant illisibles de lettres majuscules à partir d’une couche cachée du fragment de parchemin déroulé. L'équipe les interprète comme des mots grecs :, qui signifie "tomberait", et ΕΙΠΟΙ, qui signifie "dirait". Encore plus excitant pour les chercheurs, l’équipe a été capable de choisir l’écriture sur le parchemin toujours roulé, en trouvant les 24 lettres de l’alphabet grec à divers endroits du document étroitement lié.
Les 24 lettres de l'alphabet grec peuvent être lues à l'intérieur du rouleau défilé via la technique du contraste de phase. (Mocella et al., Nature Communications ) Même si les numérisations actuelles sont essentiellement une preuve de concept, les travaux suggèrent qu’il y aura bientôt un moyen de lire l’ensemble des travaux sur les rouleaux de parchemins, indique l’équipe. "Nous prévoyons d'améliorer la technique", déclare Mocella. "Au printemps prochain, nous avons la possibilité de passer plus de temps au synchrotron de Grenoble, où nous pouvons tester plusieurs approches et tenter de discerner la composition chimique exacte de l'encre. Cela nous aidera à améliorer le réglage de l'énergie du faisceau pour notre balayage. "
"Avec le texte désormais accessible grâce à des images spécialisées, nous avons la perspective d'aller à l'intérieur des rouleaux de parchemins, et c'est vraiment excitant", a déclaré Macfarlane. Seales acquiesce: "Leur travail est absolument crucial et je suis ravi de voir une voie à suivre en utilisant le contraste de phase."
Seales travaille actuellement sur des moyens d'aider à donner un sens aux analyses futures. Avec le soutien de la National Science Foundation et de Google, Seales développe un logiciel qui permet de trier les lettres brouillées et de déterminer leur position dans le parchemin. Le programme doit pouvoir transformer des lettres en mots et des mots en passages. "Il s'avère qu'il y a des grains de sable éparpillés tout au long des rouleaux", dit Seales. "Vous pouvez les voir scintiller dans les scans, et cette constellation est fixe." En utilisant les grains de sable comme des étoiles guides, le logiciel fini devrait pouvoir orienter les lettres sur les pages en spirale et aligner plusieurs numérisations pour vérifier les images.
Les projets laissent entrevoir de nouvelles fouilles de la bibliothèque Herculaneum. "Ils ont cessé les fouilles à un moment donné pour diverses raisons, et l'une d'entre elles était: Pourquoi devrions-nous continuer à tirer des choses si elles sont difficiles à lire?" dit Seales. Mais beaucoup croient qu'il existe une "aile" inférieure de la collection de la villa encore enfouie et qu'elle pourrait contenir davantage de textes latins du 1er siècle, peut-être même d'anciens écrits chrétiens qui offriraient de nouveaux indices sur les temps bibliques.
"Statistiquement, si vous ouvrez un nouveau rouleau de papyrus d'Herculanum, il s'agira probablement d'un texte de Philodemus", explique MacFarlane. "Mais les latins m'intéressent plus, alors je ne serais pas du tout malheureux à avoir plus de textes latins qui ne sont pas tous bousillés."
Pour Mocella, être capable de lire un seul rouleau de plus est crucial pour comprendre la bibliothèque et le fonctionnement d’une école classique de philosophie. "Indépendamment du texte, la bibliothèque est un trésor culturel unique, car c'est la seule bibliothèque ancienne à avoir survécu presque entièrement avec ses livres", a-t-il déclaré. "C'est la bibliothèque dans son ensemble qui confère le statut d'exceptionnalité."
La méthode de numérisation pourrait également être utile pour les textes au-delà du monde romain, dit Seales. Les livres médiévaux ont souvent cannibalisé des textes plus anciens à utiliser comme reliure, et des numérisations pourraient aider à découvrir des choses intéressantes sans pour autant ruiner les œuvres conservées. En outre, des lettres et des documents de l'expédition malheureuse de Franklin dans le passage du Nord-Ouest au XIXe siècle ont été retrouvés, mais se révèlent difficiles à ouvrir sans faire de dégâts. "Tout ce matériel pourrait bénéficier d'un traitement non invasif", dit Seales.
