Con inteligencia artificial y rayos X, científicos logran leer pergaminos carbonizados de casi 2000 años

Un equipo de científicos logró leer texto oculto dentro de un pergamino de papiro carbonizado sin abrirlo físicamente, combinando tomografía de rayos X con inteligencia artificial y tinta enriquecida con plomo. El trabajo, publicado en la revista PLOS One, abre una nueva vía para descifrar los Papiros de Herculano, la única biblioteca intacta de la Antigüedad clásica.

Los pergaminos de Herculano fueron enterrados bajo entre 20 y 21 metros de roca y ceniza durante la erupción del Vesubio en el año 79 d.C. El calor extremo los carbonizó, volviéndolos extremadamente frágiles. Si bien algunos pudieron abrirse y leerse —revelando obras desconocidas de Epicuro y otros pensadores de la Antigüedad—, muchos siguen siendo demasiado delicados para manipular.

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El principal obstáculo técnico es que tanto la tinta como el papiro están compuestos de carbono, por lo que los rayos X no logran diferenciarlos con claridad. Sin embargo, investigaciones previas detectaron la presencia de plomo en la tinta de algunos fragmentos de los pergaminos. Dado que el plomo absorbe la radiación X de forma mucho más eficiente que el carbono, su presencia aumenta considerablemente el contraste en las imágenes.

Douglas Seiler, afiliado a la Universidad de California en Berkeley, junto con Jacob Michael LaManna, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés), y sus colaboradores, fabricaron pergaminos modernos con papiro egipcio actual. Escribieron sobre ellos con tinta enriquecida con distintas concentraciones de nitrato de plomo, los enrollaron y los carbonizaron en un horno de alta temperatura con mínima entrada de oxígeno, replicando las condiciones del desastre volcánico.

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Los pergaminos resultantes presentaron una densidad y fragilidad similares a las de los originales de Herculano. Cualquier intento de desenrollarlos físicamente los fragmentaba de inmediato.

El equipo utilizó dispositivos portátiles de fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés) para identificar la presencia de plomo en los pergaminos modelo. Los instrumentos detectaron la señal del metal en todas las concentraciones probadas, desde 200 microgramos por centímetro cuadrado hasta apenas 25 microgramos por centímetro cuadrado, el nivel más bajo evaluado.

Según los investigadores, esto sugiere que la XRF podría aplicarse como método de cribado previo: escanear los pergaminos aún enrollados de la colección de Herculano para identificar cuáles contienen plomo y, por tanto, cuáles tienen mayores probabilidades de ser leídos con éxito.

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Una vez identificados los pergaminos con plomo, los investigadores aplicaron tomografía de rayos X en 3D. Tras reconstruir el volumen de datos y aplicar un programa de desenvolvimiento virtual desarrollado por el propio equipo, pudieron distinguir palabras escritas dentro del pergamino enrollado. En la región ampliada de una de las imágenes resultantes se lee con claridad la frase “the children of” (en español, “los hijos de”).

Los autores señalan que el desenvolvimiento virtual aún puede mejorarse con algoritmos de realce adicionales, y que el proceso completo podría automatizarse en el futuro.

Más allá de la lectura directa, el método tiene una aplicación secundaria de gran alcance: los pergaminos de laboratorio con texto conocido pueden usarse como conjuntos de datos de entrenamiento para algoritmos de inteligencia artificial. Al conocer de antemano lo que está escrito dentro, los investigadores pueden medir con precisión qué tan bien un algoritmo logra recuperar el texto, sin poner en riesgo los originales.

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“Es asombroso lo que se puede lograr con los electrones”, declaró Seiler en declaraciones recogidas por Public Library of Science. Los pergaminos de Herculano están actualmente bajo custodia del Gobierno italiano y conservados en la Biblioteca Nacional de Nápoles.