Bí mật thế giới cổ đại: Làm thế nào để bảo quản sách hàng thiên niên kỷ?

Các nhà nghiên cứu MIT sử dụng các công cụ phân tích hiện đại để khám phá bí mật của thế giới cổ đại – Các cuộn sách Biển Chết, và làm sáng tỏ công nghệ sản xuất giấy da cổ xưa thất truyền.

Các Cuộn sách Biển Chết là các cuộn giấy da và giấy cói được tìm thấy cuộn lại bên trong những chiếc lọ đặc biệt có nắp đậy kín giúp bảo quản. Các lọ được sản xuất tại địa phương trong khu vực Biển Chết.

Cuộn Biển Chết cổ đại được trưng bày tại triển lãm “Cuộc sống và đức tin trong Kinh thánh” tại Quảng trường Discovery Times ở thành phố New York.

Các cuộn sách Biển Chết, hay các văn bản tiếng Do Thái cổ, được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1947 bởi những người chăn cừu Bedouin, là một trong những tài liệu cổ được bảo quản tốt nhất từng được tìm thấy.

Giờ đây, một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu tại MIT và các nơi khác đang cố gắng làm sáng tỏ công nghệ làm giấy da cổ xưa độc đáo, và cung cấp những hiểu biết mới về các phương pháp bảo quản các tài liệu lịch sử quý giá.

Nghiên cứu tập trung vào một cuộn đặc biệt, được gọi là Temple Scroll, một trong số khoảng 900 cuộn được tìm thấy trong những năm tiếp theo kể từ khám phá đầu tiên năm 1947.

Các cuộn giấy này được tìm thấy trong các hũ giấu trong 11 hang động trên sườn đồi dốc phía bắc Biển Chết, trong khu vực xung quanh khu định cư cổ Qumran, nơi đã bị người La Mã phá hủy khoảng 2.000 năm trước.

Các phần của Cuộn Biển Chết được trưng bày tại Bảo tàng Israel ở Jerusalem năm 2008.

Temple Scroll là một trong những cuộn lớn nhất (dài gần 25 feet hay khoảng 7.5m) và được bảo quản tốt nhất trong tất cả các cuộn, mặc dù chất liệu của nó là mỏng nhất (một phần mười mm). Nó cũng có bề mặt viết rõ ràng nhất, trắng nhất trong tất cả các cuộn.

Những đặc tính này đã khiến Admir Masic, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu MIT, tự hỏi về công nghệ cổ xưa được dùng để xử lý cuộn giấy này.

Kết quả của nghiên cứu này, được thực hiện chung với cựu nghiên cứu sinh Roman Schuetz (hiện đang làm việc ở Viện Khoa học Weizmann của Israel), cử nhân MIT Janille Maragh, James Weaver từ Viện Wyss tại Đại học Harvard và Ira Rabin từ Viện Nghiên cứu và thử nghiệm Vật liệu Liên bang Đức, vừa được công bố trên tạp chí Science Advances.

Họ phát hiện ra rằng cuộn giấy da này được xử lý bằng hỗn hợp các loại muối còn lại từ sự bay hơi của nước muối, nhưng là một hỗn hợp muối bất thường và khác với muối thường thấy trên các giấy da khác.

“Temple Scroll có lẽ là cuộn đẹp nhất và được bảo quản tốt nhất”, theo Mas Masic. “Chúng tôi may mắn được nghiên cứu các mảnh từ bảo tàng Israel ở Jerusalem có tên là Đền thờ các Cuộn sách”, được xây dựng để lưu giữ các Các cuộn sách Biển Chết.

Một mảnh tương đối lớn từ Temple Scroll là chủ đề chính của bài báo mới. Mảnh này có kích thước khoảng 2,5 cm được nghiên cứu bằng nhiều công cụ chuyên dụng do các nhà nghiên cứu phát triển để phân tích thành phần hóa học chi tiết của các vật thể tương đối lớn dưới kính hiển vi.

“Chúng tôi đã có thể phân tích đặc tính ở quy mô siêu hiển vi, không xâm lấn trên diện tích lớn của mảnh giấy”, theo Masic, bằng một cách tiếp cận tích hợp mà ông và Weaver đã phát triển để mô tả đặc tính của cả vật liệu sinh học và phi sinh học. “Các phương pháp này cho phép chúng tôi thu thập hàng trăm ngàn quang phổ nguyên tố và hóa học khác nhau trên bề mặt mẫu, vạch ra sự biến đổi thành phần của nó một cách cực kỳ chi tiết, Weaver nói.

Mảnh giấy đó chưa hề bị tác động kể từ khi phát hiện ra, “cho phép chúng ta nhìn sâu vào thành phần ban đầu của nó, cho thấy sự hiện diện của một số nguyên tố ở nồng độ đáng ngạc nhiên”, Masic nói.

Các yếu tố họ phát hiện ra bao gồm lưu huỳnh, natri và canxi theo các tỷ lệ khác nhau, trải đều trên bề mặt của giấy da.

Giấy da được làm từ da động vật đã loại bỏ hết lông và chất béo bằng cách ngâm trong dung dịch vôi (từ thời Trung cổ trở đi) hoặc qua phương pháp điều trị bằng enzyme và các phương pháp khác (trong thời cổ đại), cạo sạch, sau đó kéo căng ra trong một khung và sấy khô. Khi được sấy khô, đôi khi bề mặt được chuẩn bị thêm bằng cách chà xát với muối, như với trường hợp Temple Scroll.

Nhóm nghiên cứu vẫn chưa thể đánh giá được các loại muối bất thường trên bề mặt Temple Scroll đến từ đâu, Masic nói. Nhưng rõ ràng là lớp phủ bất thường này, trên đó văn bản được viết, đã giúp cho tờ giấy này có bề mặt trắng sáng khác thường, và có lẽ đã góp phần vào việc bảo quản, ông nói.

Và thành phần nguyên tố lớp phủ không giống với chính nước Biển Chết, do đó muối này đã phải đến từ một mỏ muối bốc hơi được tìm thấy ở một nơi khác – dù ở gần hay xa, các nhà nghiên cứu nói.

Thành phần độc đáo của lớp bề mặt đó chứng tỏ rằng quy trình sản xuất giấy da đó khác biệt đáng kể so với các cuộn giấy khác trong khu vực, Masic nói: “Nghiên cứu này minh họa chính xác những gì phòng thí nghiệm của tôi đang cố gắng thực hiện – sử dụng các công cụ phân tích hiện đại để khám phá bí mật của thế giới cổ đại”.

Hiểu chi tiết về công nghệ cổ xưa này có thể giúp cung cấp những hiểu biết sâu sắc về văn hóa và xã hội thời đó, thời điểm đóng vai trò trung tâm trong lịch sử của cả Do Thái giáo và Kitô giáo. Hiểu biết về cách sản xuất giấy da và thành phần hóa học của chúng cũng có thể giúp xác định các phiên bản giả mạo của các Cuộn sách Biển Chết.

Theo Rabin, một chuyên gia về vật liệu các Cuộn sách Biển Chết, nghiên cứu này có ý nghĩa sâu rộng vượt ra ngoài Cuộn sách Biển Chết. Ví dụ, nó cho thấy rằng vào buổi bình minh của việc sản xuất giấy da ở Trung Đông, một số kỹ thuật khác nhau đã được sử dụng, trái ngược hoàn toàn với việc sử dụng một kỹ thuật duy nhất trong thời Trung cổ.

Nghiên cứu cũng chỉ ra cách xác định các phương pháp xử lý giấy ban đầu, do đó cung cấp cho các nhà sử học và người bảo quản một bộ công cụ phân tích mới để phân loại Cuộn sách Biển Chết và các tờ giấy cổ khác.

Thông tin này rất quan trọng trong việc phát triển các chiến lược bảo tồn mới cho các bản thảo cổ này. Hiện nay có vẻ như phần lớn thiệt hại đối với các cuộn giấy này phát sinh từ việc làm mềm và mở ra đọc không đúng cách, chứ không phải từ hơn 2.000 năm bảo quản trong các hang động, Masic nói.

Thêm vào những mối quan tâm hiện có, dữ liệu mới chứng minh rằng các lớp phủ khoáng chất độc đáo này cũng có tính hút ẩm cao – chúng dễ dàng hấp thụ bất kỳ độ ẩm nào có trong không khí và độ ẩm này sau đó sẽ làm hỏng vật liệu bên dưới.

Do đó, những kết quả mới này nhấn mạnh hơn nữa rằng phải lưu trữ giấy da trong môi trường độ ẩm được kiểm soát mọi lúc. “[Giấy da] có thể rất nhạy cảm với những thay đổi quy mô nhỏ về độ ẩm”, Masic nói.

“Đối với các chương trình bảo tồn, nghiên cứu này rất quan trọng”, theo Elisabetta Boaretto, giám đốc Trung tâm Khoa học khảo cổ Kimmel tại Viện Khoa học Weizmann ở Israel, người không tham gia công trình này. “Nó chỉ ra rằng bạn phải hiểu rất rõ tài liệu cần được bảo quản và việc bảo quản phải được điều chỉnh theo hồ sơ hóa học và trạng thái vật lý của tài liệu”.

Boaretto cho biết thêm: nghiên cứu của nhóm về lớp khoáng bất thường trên giấy da là cơ sở cho công việc bảo tồn trong tương lai, nhưng “quan trọng nhất là phải hiểu cách thức các tài liệu này được chuẩn bị từ thời cổ đại. Công trình này chắc chắn đặt ra một tiêu chuẩn cho các nhà nghiên cứu khác trong lĩnh vực này”.

Công trình được hỗ trợ một phần bởi DFG, Quỹ nghiên cứu Đức.

Theo Khoa học phát triển