Ecco come verranno riprodotti digitalmente gli antichi papiri bruciati dal Vesuvio

Impossibili da srotolare fisicamente e dall’inchiostro pressoché invisibile, i papiri di Ercolano sono oggetto di un’avvincente missione di decifrazione che si sta sviluppando rapidamente tra scansioni ad alta risoluzione e intelligenza artificiale
di Jo Marchant/Nature
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Il 27 marzo, un jet privato è arrivato all’aeroporto di Londra Luton con un carico insolito e delicato. Anziché bagagli firmati, l’aereo trasportava 18 antiche pergamene provenienti dalla Biblioteca nazionale “Vittorio Emanuele III” di Napoli. I papiri, strettamente arrotolati, sono stati trasportati all’acceleratore di particelle Diamond Light Source vicino a Oxford, dove i ricercatori hanno utilizzato i potenti raggi X del sincrotrone per rivelare il contenuto delle pergamene.

La missione fa parte di un enorme aumento degli sforzi per decifrare i “rotoli di Ercolano”, bruciati e sepolti nell’eruzione del Vesuvio del 79 d.C., dopo che il testo all’interno di uno di essi è stato decifrato con successo utilizzando l’intelligenza artificiale (IA) lo scorso anno. “È come un sogno” essere arrivati a questo punto, spiega Brent Seales, informatico dell’Università del Kentucky a Lexington, negli Stati Uniti, che lavora da 20 anni alla lettura dei rotoli. “Sembra impossibile, eppure ci stiamo riuscendo.”

Una prima occhiata alle ultime scansioni rivela che almeno cinque delle pergamene mostrano quelli che sembrano chiari segni di inchiostro visibile, spiegano i ricercatori a “Nature”. Ciò è “molto promettente”, afferma Stephen Parsons, informatico dell’Università del Kentucky, anch’egli coinvolto nei progetti di lettura dei rotoli. Questo significa che i rotoli potrebbero essere più facili da leggere di quanto si pensasse in precedenza, aggiunge. Nel frattempo, un papiro della Bodleian Libraries dell’Università di Oxford, scansionato l’anno scorso, sta producendo una quantità di dati senza precedenti, mentre altre decine di pergamene saranno scansionate in Francia il mese prossimo.

Un tesoro sepolto
Nel XVIII secolo tra i resti di una lussuosa villa romana a Ercolano, vicino a Napoli, furono scoperti più di 1800 papiri carbonizzati. Anche se molti sono stati fatti a pezzi dai vari tentativi di aprirli, rimangono diverse centinaia di rotoli intatti. Essi offrono un bagaglio di conoscenze antiche senza precedenti, potenzialmente contenenti testi del tutto sconosciuti direttamente dalle penne dei loro autori greci e romani. “Tutto ciò che troviamo è una sorpresa”, afferma Federica Nicolardi, papirologa dell’Università “Federico II” di Napoli, che ha accompagnato le pergamene scansionate più di recente nel loro viaggio dall’Italia al Diamond.

Il viaggio faceva parte della Vesuvius Challenge, una competizione che Seales ha istituito nel 2023 con l’imprenditore della Silicon Valley Nat Friedman, per incoraggiare gli sforzi di decifrare le scansioni di tomografia computerizzata (TC) dei rotoli di Ercolano non aperti. Nel febbraio dello scorso anno, la sfida ha assegnato 700.000 dollari a un gruppo di studenti che ha sviluppato uno strumento di intelligenza artificiale in grado di rivelare i primi paragrafi di un rotolo, un testo filosofico greco sulla musica e il piacere, forse scritto dal filosofo Filodemo.

L’obiettivo della Vesuvius Challenge è ora ottimizzare e automatizzare le tecniche, spiega Seales, e infine di scansionare e leggere tutti i rotoli superstiti.

Verso un’applicazione a larga scala
Finora solo cinque dei rotoli erano stati fotografati ad alta risoluzione, quindi un primo passo importante è stato raccogliere altre scansioni. Nicolardi ha selezionato i 18 papiri per questa fase, dando la priorità ai rotoli intatti che potevano contenere testi completi, nonché ai rotoli con una serie di forme (alcuni sono appiattiti, altri compressi in lunghezza come una molla) per testare in che modo gli algoritmi di apprendimento automatico gestiscono i diversi modelli di distorsione.

Diamond è una delle poche strutture in grado di produrre raggi X per scansionare queste pergamene a una risoluzione sufficientemente alta. Ma il trasporto di ogni fragile pezzo è una sfida. “È come una cartapesta fatta di vetro”, spiega Seales. “Se lo si facesse cadere, probabilmente si frantumerebbe.” I ricercatori di Napoli hanno modellizzato le forme esterne dei rotoli utilizzando la fotogrammetria, quindi hanno stampato in 3D custodie da viaggio personalizzate per adattarsi perfettamente a ciascuno di essi.

Le pergamene sono state scansionate all’interno delle loro custodie protettive alla fine di marzo, utilizzando un fascio di raggi X di 53 chiloelettronvolt per ottenere una risoluzione di otto micrometri. In una sala di controllo vicina, la sezione trasversale del papiro è apparsa sullo schermo del computer come una spirale complessa, sottile come la seta, che brillava di bianco su uno sfondo scuro.

Ogni rotolo viene scansionato in decine di pezzi e i dati vengono ricombinati in un unico insieme. Il passo successivo consiste nel mappare la superficie del papiro avvolto su tutte le fette della TC, in modo da poterlo srotolare virtualmente in un’immagine piatta. Inizialmente, questa operazione veniva eseguita manualmente e richiedeva mesi, quindi uno degli obiettivi principali della Vesuvius Challenge è automatizzare questo processo. Ciò si è rivelato difficile, soprattutto quando i diversi strati di una pergamena sono schiacciati l’uno sull’altro.

Un’innovazione degli ultimi mesi è stata l’utilizzo di strumenti di imaging, originariamente sviluppati per tracciare le connessioni tra i neuroni, per mappare le fibre orizzontali e verticali nel papiro. “Stiamo diventando molto bravi a trovare le fibre”, sottolinea Friedman. “Da lì, è molto più facile trovare le superfici”. Combinando questa tecnica con altri miglioramenti, “vediamo risultati sempre migliori ogni settimana.”

Inchiostro invisibile
Il gruppo prevede di iniziare a rilasciare le ultime serie di dati ai concorrenti nelle prossime settimane. I premi previsti per il 2025 includono 200.000 dollari per lo srotolamento e la lettura di un’intera pergamena e 60.000 dollari per il primo individuo o squadra che rivelerà il titolo di un manoscritto.

Per la maggior parte dei rotoli scansionati in precedenza, l’inchiostro non è stato immediatamente visibile nelle scansioni TC perché è a base di carbonio e ha una densità simile a quella del papiro sottostante. Per visualizzare il testo del primo rotolo, i concorrenti hanno utilizzato sottili differenze di texture per insegnare ai loro algoritmi a distinguere l’inchiostro dal papiro nudo.

Ma per un rotolo scansionato l’anno scorso al Diamond, noto alla Vesuvius Challenge come rotolo 5, l’inchiostro era visibile immediatamente. Sembra che si tratti di un altro testo filosofico nello stile di Filodemo, e alcune delle parole greche che contiene – tra cui quelle che si traducono in “sciocco”, “disgusto” e “paura” –  sono state rese note a febbraio. Da allora, papirologi entusiasti, tra cui Nicolardi, stanno esaminando il resto del contenuto. Sebbene la maggior parte della scrittura non sia ancora leggibile, il testo è visibile in ampie porzioni del rotolo e Seales afferma che il gruppo sta “facendo enormi progressi”, con ulteriori annunci previsti a breve.

Il fatto di vedere l’inchiostro così facilmente nelle ultime pergamene fa sperare che molte di esse possano essere relativamente semplici da leggere. Nicolardi spera che alcune siano scritte in latino. La maggior parte dei rotoli di Ercolano aperti in precedenza sono in greco e si riferiscono alla scuola filosofica epicurea. Ma alcuni, leggermente più grandi, sono scritti in latino. Coprono una gamma più ampia di argomenti, tra cui parti degli Annales di Quinto Ennio, un poema del II secolo a.C. sulla prima storia di Roma, e il Carmen de bello Actiaco, che racconta le ultime ore di Antonio e Cleopatra. Di questi, però, è stato possibile leggere solo dei frammenti. “Per la prima volta abbiamo la possibilità di leggere un intero rotolo latino”, spiega Nicolardi. “È una cosa enorme.”

Nicolardi sta anche esaminando la collezione di Napoli per scegliere i prossimi 50 rotoli da scansionare e preparerà le loro custodie da viaggio. A partire dal 6 maggio, le pergamene saranno sottoposte a scansione alla European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble, in Francia. La speranza è di scansionare 100 pergamene entro la fine di quest’anno, dice Seales, il che a sua volta “apre la porta a farle tutte entro la fine del prossimo anno”.

I finanziamenti per la Vesuvius Challenge provengono da donatori privati, tra cui lo stesso Friedman. Due donazioni da due milioni di dollari nell’ultimo anno – da parte dell’imprenditore miliardario Elon Musk e di un donatore anonimo – potrebbero significare che ora ci sono abbastanza fondi per leggere l’intera biblioteca, sottolinea Friedman. Inoltre, aggiunge, potrebbe anche essere possibile riaprire gli scavi a Ercolano, per recuperare altre pergamene che molti studiosi pensano siano ancora sepolte lì. “Sono ottimista, possiamo trovare una soluzione.”