В ходе эксперимента на ускорителе элементарных частиц был обнаружен скрытый астрономический каталог
Лампа освещает сирийские письмена на пергаменте 9-го или 10-го века нашей эры, под которыми скрывается стертый текст о древнем небе. Два исследователя, окруженные металлическими трубами и переплетениями кабелей, указывают на ярко-оранжевые закорючки на экране компьютера. «Закорючки» — это стихотворение, написанное на древнегреческом языке о небесных явлениях, которые человеческие глаза увидели впервые почти за полтора тысячелетия.
“В приложении приведены координаты звезд, о которых говорится в стихотворении, а также небольшие наброски звездных карт”, — говорит Минхал Гардези, физик из Университета Висконсин–Мэдисон.
Гардези является частью команды, работающей в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, Калифорния, над созданием этих звездных карт. Карты были взяты из каталога, созданного греческим астрономом Гиппархом из Никеи около 150 г. до н.э., и скопированы где-то в VI веке н.э. Стихотворение и карты были перенесены на шкуру животного, а затем стерты и перезаписаны новым текстом. При облучении шкуры мощными рентгеновскими лучами с помощью ускорителя частиц SLAC невидимые письмена были обнаружены еще раз.
Прямых сведений о древнем мире очень мало. Большинство греческих ученых писали на папирусе — материале, который редко сохранялся веками. Почти ничего из написанного Гиппархом найдено не было, хотя из вторых рук известно, что он составил один из самых ранних звездных каталогов и помог изобрести тригонометрию. Копия, представленная в SLAC, представляет собой настоящую сокровищницу для исследователей, которые надеются лучше понять зарождение науки более 2000 лет назад.
Этот документ размером примерно 18 на 21 сантиметр, примерно как книга в мягкой обложке, известен как палимпсест — кусок пергамента, сделанный из козьей или овечьей шерсти, с которого был соскоблен первоначальный текст, а затем переписан заново. Этот конкретный труд, называемый Codex Climaci Rescriptus, хранится в монастыре Святой Екатерины в Синайской пустыне Египта. Где—то в 9—м или 10-м веке писец использовал чистый палимпсест, стертый либо монахами, либо кем-то до них, для записи монашеских трактатов.
Исследователи готовятся подвергнуть палимпсест рентгеновскому излучению в Национальной ускорительной лаборатории SLAC, чтобы выявить невидимые звездные карты.Жаклин Рамсейер Оррелл/Национальная ускорительная лаборатория SLAC
Несмотря на то, что удаленный текст больше не виден невооруженным глазом, передовые технологии визуализации уже частично выявили скрытые надписи. Это возможно потому, что химические остатки чернил, использованных в оригинальном документе, впитались в пергамент, слегка изменив способ поглощения света материалом. Подвергая эти едва заметные знаки воздействию света с различными длинами волн — некоторые из них находятся в пределах нашего видимого диапазона, а другие немного за его пределами, — можно восстановить фрагменты стертого текста.
Чтобы получить полную картину, исследователи направили на рукопись сфокусированные и интенсивные рентгеновские лучи SLAC, выходящие далеко за пределы видимого света и которые могут быть в миллион раз сильнее тех, что используются в кабинете стоматолога, соблюдая меры предосторожности, чтобы не повредить материал. Рентгеновские лучи возбуждают химические элементы чернил, заставляя их флуоресцировать. “Вы их не видите, но они все еще там”, – говорит Уве Бергманн, физик из Калифорнийского университета в Мэдисоне. Рентгеновские лучи выявили кальциевые сигналы в старых, скрытых письменах, которые были более заметны, чем в новых.
Первым текстом палимпсеста была поэма “Феномены” греческого поэта Арата из Соли. Первоначально она была написана около 275 года до н.э. и описывает восход и заход различных созвездий. Тот, кто переписал это стихотворение на палимпсест — неизвестный переписчик VI века — также включил в него разделы в виде приложений, в которых описывалось расположение звезд в созвездиях. Исследователи знают, что эти фрагменты принадлежат Гиппарху, потому что их точность и четкая система координат соответствуют более поздним описаниям его работы.
Гардези говорит, что это похоже на то, как если бы редактор добавлял сноски к тексту шекспировского “Гамлета”, в которых “приводятся забавные факты, например, рецепт блюда, которое употреблялось в пьесе».
Передовые методы визуализации позволяют впервые почти за 1500 лет увидеть стертые греческие буквы (выделенные оранжевым цветом), — Жаклин Рамсейер Оррелл (Jacqueline Ramseyer Orrell)/Национальная ускорительная лаборатория SLAC.
Восстановив некоторые фрагменты, команда теперь планирует отсканировать оставшиеся палимпсесты в кодексе. Компьютерные алгоритмы помогут еще больше усовершенствовать письменность и карты, чтобы команда могла извлечь больше данных из этих скудных закорючек. Усовершенствованная визуализация до сих пор помогала разрешить давний спор о том, занимался ли римско-египетский астроном Птолемей, живший во 2 веке нашей эры, плагиатом работы Гиппарха. Оказывается, звездные каталоги Птолемея использовали данные Гиппарха в качестве справочных материалов, но также включали материалы других ученых.
“Это не плагиат, это наука”, — говорит соавтор исследования Виктор Гайсемберг, историк науки из CNRS в Париже. “Мы и сегодня занимаемся этим, комбинируя источники для получения наилучших данных”.
Другие исследователи с нетерпением ждут возможности узнать, какие дополнительные секреты могут содержать палимпсесты. Предыдущие эксперименты команды выявили описания основ математического анализа, которые, как считается, были изобретены в конце 1600—х годов, в копии трудов Архимеда, датируемой III веком до н.э., говорит Грэм Джордж, химик из Университета Саскачевана в Саскатуне, Канада, который не принимал участия в работе.
“Кто знает, что покажет изучение звездной карты?” — спрашивает он. “Мне не терпится узнать”.