Si alguien quiere leer un rollo de papiro de la época romana, recurrirá a un diccionario y quizás a una lupa. Es muy probable que no se le ocurra utilizar un acelerador de partículas. Sin embargo, eso es lo que se necesita para descifrar los rollos encontrados en Herculano, ciudad romana sepultada por la erupción del Vesubio en el año 79 de nuestra era. Ahora bien, ni con semejante ayuda, el éxito está garantizado: los investigadores que intentan descifrarlos llevan estancados en los primeros rollos desde 2023. Ahora, con más datos y un acelerador de partículas más potente, esperan avanzar con mayor rapidez.
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Los rollos en cuestión, conservados en la biblioteca de una villa romana que se cree que perteneció al suegro de Julio César, quedaron carbonizados por los abrasadores gases que engulleron la ciudad durante la erupción volcánica que también sepultó la vecina ciudad de Pompeya. Todos los intentos de desenrollarlos físicamente, iniciados en el siglo XVIII, han provocado su destrucción. Por ello, los investigadores han optado ahora por desenrollarlos virtualmente mediante el análisis informático de imágenes en 3D de obtenidas mediante rayos X de alta resolución, y ahí es donde entra en juego el acelerador de partículas.
Ese desenrollado virtual es un proceso en dos fases puesto a punto por W. Brent Seales, científico informático de la Universidad de Kentucky. La primera fase, llamada segmentación, consiste en delimitar los bordes de la hoja de papiro enrollada en la imagen escaneada en 3D para, a continuación, extraer imágenes 2D de la superficie del rollo. La segunda etapa, la detección de la tinta, analiza las imágenes resultantes para distinguir la tinta del soporte de papiro. Se trata de una tarea especialmente compleja en el caso de los rollos de Herculano; escritos con tinta a base de carbono, ofrecen muy poco contraste con el papiro carbonizado.
Uno de los rollos de la biblioteca de Herculano que se quemaron durante la erupción del Vesubio
Dadas esas circunstancias, Seales pensó que las técnicas de inteligencia artificial podían ser de ayuda. En 2023, lanzó el concurso llamado Vesuvius Challenge junto con Nat Friedman y Daniel Gross, dos empresarios tecnológicos que le proporcionaron apoyo. Se publicaron en internet algunos escaneos y, a partir de ellos, una comunidad de miles de entusiastas ha desarrollado una serie de herramientas de software para acelerar los laboriosos procesos de segmentación y detección de la tinta. A finales de 2023, el proyecto logró un gran avance cuando se extrajeron los primeros pasajes de texto, en griego, de las imágenes escaneadas de un rollo apodado “Banana Boy”. Por esa hazaña, tres estudiantes de informática se repartieron una recompensa de 700.000 dólares. (El nombre del rollo hace referencia a su forma de plátano, más que a su contenido, que parece ser una obra filosófica hasta ahora desconocida)
En aquel momento, Friedman predijo que todos los rollos estarían descifrados a finales de 2024. Sin embargo, el progreso ha sido mucho más lento de lo previsto. “Creo que entré en 2024 con un punto de arrogancia”, admite. Uno de los problemas fue que la mejora del software para lograr la segmentación resultó ser inesperadamente difícil. Sin embargo, Friedman cree ahora que el principal obstáculo fue la calidad de los escaneos mediante rayos X.
Los restos carbonizados no se pueden abrir porque se destruyen; la solución es hacer un escaneado extremadamente difícil
Banana Boy, que pertenece a un museo parisino, fue uno de los cuatro rollos escaneados en la Fuente de Luz de Diamante (DLS), un acelerador de partículas ubicado en Oxfordshire. Se trata de una instalación de radiación de sincrotrón que acelera los electrones a una velocidad muy cercana a la velocidad de la luz en un anillo de almacenamiento de 562 metros de circunferencia. A medida que los electrones son dirigidos por el anillo, emiten una radiación electromagnética cuya frecuencia puede ajustarse cuidadosamente para producir rayos X. Los potentes haces resultantes se utilizan para diversos fines científicos; entre ellos, el escaneo de textos antiguos.
De los cuatro rollos escaneados originalmente, Banana Boy es el único en el que se ha detectado tinta. El escaneo de un segundo rollo no fue tan bueno, comenta Friedman. Otros dos rollos más pequeños también parecían contener muy poca tinta. Una posibilidad es que fueran obras inacabadas y, por lo tanto, estuvieran casi en blanco. Aunque también es posible, según Seales, que el tratamiento químico al que se sometieron esos rollos en la década de 1980, durante los intentos de desenrollarlos, afectara a la tinta. Tras encontrar texto sólo en Banana Boy, afirma Friedman: “Nos estuvimos rompiendo la cabeza con los otros tres rollos”.
Las nuevas tecnologías permiten poco a poco descifrar el texto de los rollos
Y, entonces, las cosas cambiaron. En 2024, el equipo obtuvo permiso para escanear en la DLS un quinto rollo, conservado en la Biblioteca Bodleiana de Oxford. Por primera vez, las letras individuales fueron visibles directamente en las imágenes escaneadas tras la segmentación; probablemente porque el rollo estaba escrito con un tipo de tinta distinto. Encontrar tinta en otro rollo fue alentador, dice Friedman.
En mayo de este año, dos investigadores voluntarios recibieron un premio de 60.000 dólares por descubrir el título del rollo, la primera identificación de una obra concreta en un rollo de Herculano. Resultó ser Sobre los vicios, de Filodemo, un filósofo que vivió en la ciudad (y también probable autor de Banana Boy). Friedman afirma que ahora se están encontrando fragmentos más largos de texto dentro del rollo. En abril, el equipo escaneó otros 20 rollos en la DLS que fueron llevados en un jet privado desde la Biblioteca Nacional de Nápoles “Víctor Manuel III”. El aluvión de nuevos datos ayudará a mejorar de modo notable los algoritmos de segmentación y detección de la tinta.
Las nuevas técnicas pueden facilitar descifrar los 300 rollos que se han encontrado hasta ahora y justificar que se excave el resto del yacimiento donde podría haber muchos más
Al mismo tiempo, el equipo ha conseguido aumentar la potencia de escaneo. Durante el mes de mayo, llevaron a cabo una campaña de escaneo de seis días utilizando la Fuente Extremadamente Brillante (FEB) del Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotón de Grenoble, el sincrotrón más brillante del mundo. La FEB puede producir rayos X 10 billones de veces más brillantes que los utilizados en imágenes médicas y, con el doble de la energía máxima de la DLS; la FEB también puede realizar escaneos más deprisa. Para determinar la mejor manera de utilizar ese sistema más potente, los investigadores pasaron los tres primeros días probando diferentes parámetros de escaneo, de forma similar a cuando se ajusta la configuración de un escáner fotográfico para obtener los mejores resultados.
Si se aumenta la energía incidente de los rayos X del haz (medida en kiloelectronvoltios o keV), se logran imágenes más nítidas; pero demasiada energía reduce el contraste y dificulta la distinción de los rasgos, explica Seales. El ajuste de la denominada distancia de propagación entre el objeto escaneado y el detector también puede afectar a la nitidez y el contraste. Un tercer parámetro es la resolución espacial, definida como la anchura de cada píxel volumétrico en el escaneo, medida en micras (millonésimas de metro). El escaneo con una resolución de dos micras produce mucho más detalle que con ocho micras, pero los archivos digitales resultantes son 64 veces más grandes.
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Todos esos parámetros se fueron variando por turnos a lo largo de una serie de escaneos de prueba. La conclusión, según Seales, fue que había que utilizar rayos X con una energía incidente de 110 keV (superior a los 53 keV utilizados con la FLD), una distancia de propagación de un metro (una distancia mayor empeoraba el contraste) y una resolución de cuatro micras para luego reducirla a ocho micras y así obtener una buena nitidez con un tamaño de archivo más pequeño. Una vez establecidos esos ajustes, el equipo dedicó tres días a escanear otros 20 rollos. Según Friedman, las imágenes resultantes son, sin duda, los mejores hasta la fecha. “Es un cambio radical para nosotros, creemos que supone un punto de inflexión”, afirma.
En particular, se aprecian detalles muy precisos incluso en las zonas comprimidas, donde las capas de papiro están muy juntas. Eso debería facilitar el proceso de segmentación y hacerlo más preciso. Friedman cree que ahora es factible leer los rollos completos antes de que termine el año. “Nada me detendrá, vamos a resolver esto”, insiste. El siguiente paso es “clasificar” las nuevas imágenes escaneadas para encontrar los rollos susceptibles de una lectura más fácil, explica Seales. Sin duda, es posible mejorar aun más el proceso de escaneo, indica: en el futuro, podría tener sentido realizar un escaneo de alta resolución optimizado para la segmentación y, a continuación, otro de menor resolución y con más contraste para detectar la tinta.
El objetivo final del equipo es escanear los 300 rollos sin desenrollar que se conservan. La esperanza última es que la extracción del texto de los rollos y el descubrimiento de libros antiguos hasta ahora desconocidos justifiquen la excavación completa de la villa de Herculano, que podría contener miles de rollos más. Acceder a una biblioteca perdida de ese tamaño “sería el mayor descubrimiento de la historia de la humanidad”, afirma Seales. Por ahora, la villa permanece sepultada en un tranquilo emplazamiento a medio excavar en las afueras de la antigua ciudad. Sin embargo, en otros lugares unas energías enormes se mueven para desvelar sus secretos.
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Traducción: Juan Gabriel López Guix