考古学的発見

ヘルクラネウムのパピルスの秘密を解く新手法――X線とAIが挑む2000年前の炭化巻物

イギリスのシンクロトロンで挑む、2000年前の炭化巻物

紀元79年のヴェズーヴィオ火山噴火で一瞬にして炭化したヘルクラネウムのパピルス。フランス学士院(Institut de France)が所蔵する約2000年前の写本が現在、イギリスで研究されている。非侵襲的な解析技術の応用により、その解読が大きく加速する可能性がある。

ヘルクラネウムのパピルスの秘密を解く新手法――X線とAIが挑む2000年前の炭化巻物

フランス学士院(パリ)所蔵のヘルクラネウム巻物2点のうち1点をデジタル化する様子。英国ダイヤモンド・ライト・ソース(Diamond Light Source)にて。

オックスフォード近郊の田園地帯に位置する大型放射光施設「ダイヤモンド・ライト・ソース」は、この貴重なパピルスの謎をついに解き明かせるのだろうか。これらの脆い巻物は、紀元79年にイタリアのヴェズーヴィオ火山が噴火した際、瞬時に炭化したもので、ギリシャ・ローマ古代の図書館として現存する唯一の宝でもある。破壊的な泥流や溶岩の熱で「焼かれ」ながらも、炎に直接触れなかったために完全な消滅だけは免れた。科学者たちはこの幸運を最大限に活かそうとしている。

こうした中、国際研究チームは、非侵襲的な解読技術を用いれば、広げようとすれば壊れてしまうこれらの脆い巻物2点を、まもなく「読める」ようになると考えている。

ケンタッキー大学(米国)「デジタル復元イニシアチブ(Digital Restoration Initiative)」のディレクター、ブレント・シールズ(Brent Seales)氏によれば、X線のエネルギーと人工知能(AI)を組み合わせた革新的なアプローチが、この成果への道を開くという。同氏は、デジタル再構築のうえ「読む」ことに成功した1700年前のエン・ゲディ(死海の南西、イスラエル)出土のヘブライ語写本でよく知られている。

ヘルクラネウムのパピルスの秘密を解く新手法――X線とAIが挑む2000年前の炭化巻物

1970年にエン・ゲディで発見された古代の聖書写本(炭化した写本)の仮想展開。©Digital Restoration Initiative / University of Kentucky

インクと炭素のコントラストを捉える

古代の書記たちは、煤や煙の残りから得られるインクを使用していた。この素材は炭化したパピルスと組成がほぼ同一のため、検出が極めて難しい。「インクと炭素のコントラストはそれほど大きくありません。しかし、この装置と強力な光源があれば、文字を識別できるようになります」と、ダイヤモンド・ライト・ソース物理科学部長のローラン・シャポン(Laurent Chapon)氏はAFPの取材に語った。

「非常に強力な光を巻物に照射し[360度回転させながら]、反対側で多数の二次元画像を検出します。そこから対象の三次元ボリュームを再構築し……テキストを非破壊で読み取るのです」と同氏は続けた。この超高解像度の3D画像は、英シンクロトロンのI12ビームラインによって実現したものだ。

機械学習がインクの信号を増幅

続いて機械学習アルゴリズムが、ヘルクラネウム出土の小さなパピルス断片4点の表面にまだ残るインクを手がかりに、このデータを用いて巻物の内容解読を試みる。
「私たちが開発しているツールは、デジタル写真をもとにコンピューターのアルゴリズムへインクの信号をピクセル単位で認識させることで、その信号を増幅します」とシールズ氏は説明し、今後数ヶ月でこのプロセスを完成させたい意向を示した。長年取り組んできた、これらの「図書館」の捉えがたいテキストを読み取り・可視化する能力における大きな前進であり、アンドリュー・W・メロン財団から200万ドルの助成金を受けて研究は継続されている。

「これにより、巻物の内部構造をこれまで以上に高い精細度で即座に確認できるようになります。強く圧縮された紙葉の上に載ったテキストを識別するには、このレベルの詳細さが不可欠なのです」。シールズ氏のチームは2016年、三次元物体の中から二次元表面を特定・マッピングできる革命的なプログラム(Volume Cartographer)をすでに開発している。

ヘルクラネウムのパピルスの秘密を解く新手法――X線とAIが挑む2000年前の炭化巻物

ケンタッキー大学デジタル復元イニシアチブのディレクター、ブレント・シールズ氏。英国ダイヤモンド・ライト・ソースで分析されるヘルクラネウム(イタリア)出土のパピルス断片の前で。©AFP

ナポレオンへの贈り物だった巻物

イギリスでの試験は2019年9月末、無傷のまま残るヘルクラネウムのパピルス巻物2点と前述の断片4点に対して実施された。フランス学士院所蔵のこれらの巻物は、1802年、ナポリ王フェルディナンド4世から第一統領ナポレオン・ボナパルトへ贈られたものである。そしてフランス学士院図書館長のフランソワーズ・ベラール(Françoise Bérard)氏が、巻物にわずかな危険も及ばぬよう、自らイギリスへ携えていった。

植物繊維を圧して作られた巻物は複数の紙葉で構成され、つなぎ合わせると全長10メートルに達することもある。1752年から1754年にかけて、ナポリ近郊のヘルクラネウムで発掘されたローマの別荘から出土した印象的な図書館の一部であり、この別荘の所有者はユリウス・カエサルの義父、ルキウス・カルプルニウス・ピソ・カエソニヌスであることが判明している。20世紀初頭まで、専門家たちはこれらの文書を広げようと試みたが、その多くは数千の断片に砕け散ってしまった。

過去の試み

ケンタッキー大学の専門家が非侵襲的手法を用いた最初の科学者ではない。2015年には、フランス国立科学研究センター(CNRS)のダニエル・ドラートル(Daniel Delattre)氏が、テクスト研究歴史研究所(IRHT)やイタリアCNRの研究者たちとともにグルノーブルの欧州同期放射光源(ESRF)を訪れ、これらのパピルスに含まれるギリシャ字母約20字の識別に成功していた。このとき用いられたのは、位相コントラストX線トモグラフィー(XPCT)という技法である。これらのパピルスは、おそらく古代においてエピクロス派の哲学者ガダラのフィロデモスによって収集されたものとみられている。

分散する写本

ヘルクラネウム写本約1800点の大部分は、イタリアのナポリ国立図書館が所蔵している。しかし一部は4つの異なる機関に分蔵されており、オックスフォード大学ボドリアーン図書館、大英図書館、フランス学士院、ナポリ国立図書館がそれぞれ一部を保有している。