Sinar tipis sinar-X memindai tulisan-tulisan ilmuwan dan matematikawan Yunani yang terkenal, Archimedes, sebuah teks tersembunyi yang mungkin merupakan dokumen ilmiah kuno paling penting yang ditemukan sejak zaman Renaisans. Ketika garis-garis samar muncul pada monitor komputer besar di Laboratorium Radiasi Synchrotron Stanford, saya nyaris tidak bisa melihat bayangan hantu dari huruf Yunani lambda.
Sebagai produsen Webcast untuk museum sains Exploratorium di San Francisco, saya telah mendokumentasikan penggunaan eksperimental salah satu alat paling canggih dari sains modern ini, untuk menguraikan buku berusia 1.000 tahun yang terbuat dari kulit kambing. Dikenal sebagai Archimedes Palimpsest, singkatnya dijuluki Archie, terlihat sangat rapuh. Tepi dari sebagian besar 174 halaman buku terbakar, dan air mata, lubang dan bintik-bintik cetakan ungu memenuhi permukaannya. Perkamen itu lebih kecil dari yang saya kira, tidak lebih besar dari novel bersampul tebal.
Saya hanya ingin melongo, tetapi dengungan mesin mengingatkan saya bahwa saya harus bekerja. Karena aku sudah menghabiskan banyak waktu di Archie, tim pencitraan telah memberiku pekerjaan sebagai supervisor shift siang ini. Saya memeriksa intensitas pemindai sinar-X, mencatat waktu, dan mencatat suhu dan kelembaban dari monitor lingkungan di dekat dokumen. Di halaman-halamannya ada satu-satunya catatan yang masih hidup dari dua karya Archimedes, dan satu-satunya versi yang lain dalam bahasa Yunani asli. Selain itu, ada 14 halaman komentar langka tentang risalah Aristoteles tentang logika kategorisasi dan 10 halaman lainnya yang merekam dua pidato Hyperides yang sebelumnya tidak diketahui, seorang orator dan politisi Athena dari abad keempat SM. Sebagian besar tidak terlihat oleh mata telanjang. —Mereka telah dikaburkan oleh cetakan, ditulis oleh seorang pendeta abad pertengahan atau hampir dihancurkan oleh pemalsu modern yang tidak mengenali, atau peduli, nilai sejati mereka.
Archimedes mungkin terkenal karena bangkit dari bak mandinya dan berlari telanjang di jalan-jalan Syracuse, negara-kota Yunani di tempat yang sekarang menjadi pulau Sisilia, meneriakkan "Eureka." ("Saya telah menemukannya.") Menurut legenda — dan itu lebih mungkin legenda daripada fakta — ahli matematika abad ketiga SM baru saja menemukan bahwa ia dapat menentukan kemurnian emas sebagian dengan mengukur volume air yang dipindahkan. Archimedes dirayakan pada waktunya sendiri, dan juga kita, untuk aplikasi praktis matematika dan fisika. Sekrup yang ia temukan masih menggerakkan air ke atas bukit, dan ketapel dan senjata lain yang ia rancang membela Syracuse dari penjajah Romawi. (Syracuse akhirnya jatuh di bawah pengepungan Romawi, dan Archimedes dibunuh oleh seorang prajurit musuh pada usia 75 — konon setelah menggambar angka-angka geometris di pasir dan membentak: "Jangan ganggu lingkaran saya!") Ia juga memperkirakan nilai dari pi. "Archimedes adalah ahli matematika terhebat di dunia kuno, " kata William Noel, seorang kurator manuskrip kuno di Museum Seni Walters di Baltimore dan orang yang paling bertanggung jawab atas perawatan dan membaca palimpsest. "Dia adalah ilmuwan pertama yang menerapkan prinsip-prinsip matematika abstrak ke dunia di sekitarnya."
Archimedes menulis risalahnya pada gulungan papirus, yang aslinya telah hilang. Tetapi karya-karyanya dengan setia disalin oleh para ahli Taurat dari generasi ke generasi dan membuat lompatan ke perkamen kulit kambing yang terikat sekitar akhir abad kelima, mungkin di Konstantinopel. Perpustakaan-perpustakaan besar kota itu dipecat oleh Tentara Salib pada 1204, tetapi satu perkamen, ditulis pada tahun 900-an, entah bagaimana selamat dan dikeluarkan ke sebuah biara Kristen di dekat Betlehem. Pada tahun 1229, seorang pendeta Yunani yang membutuhkan perkamen untuk buku doa membongkar naskah Archimedes, mengikis dan membasuh halaman-halaman itu dan menyalin teks liturgi di atas tulisan-tulisan Archimedes dalam proses yang dikenal sebagai palimpsesting (dari kata Yunani palimpsestos, artinya " tergores lagi "). Mengerikan seperti yang terlihat sekarang, teks aslinya mungkin tidak akan selamat seandainya juru tulis tidak mendaur ulangnya dan para bhikkhu berikutnya tidak menyimpan buku doa itu — tidak mengetahui apa yang ada di bawah tulisan suci.
Risalah-risalah Archimedes ini pada dasarnya hilang dari sejarah sampai tahun 1906, ketika seorang sarjana klasik Denmark, Johan Ludwig Heiberg, menemukan naskah berusia ribuan tahun di sebuah perpustakaan di sebuah biara Ortodoks Yunani di Konstantinopel. Heiberg menyadari bahwa tulisan-tulisan samar di bawah doa datang dari pikiran Archimedes. Heiberg diizinkan memotret banyak halaman, dan dia menerbitkan artikel ilmiah tentang tulisan-tulisan yang bisa dia pecahkan. Tapi Heiberg tidak bisa membaca beberapa halaman, dan dia mengabaikan diagram. Kemudian, beberapa saat setelah Perang Dunia I, palimpsest menghilang lagi, dikeluarkan dari perpustakaan dalam keadaan misterius — mungkin dicuri dari biara — dan diyakini berada di tangan keluarga Prancis selama sebagian besar abad ke-20. Ini muncul kembali pada tahun 1998, ketika seorang kolektor pribadi anonim di Amerika Serikat membeli dokumen di lelang sebesar $ 2 juta.
Palimpsest mungkin tetap tidak terlihat oleh publik — dan tangan para cendekiawan — seandainya Noel Museum Seni Walters tidak berhasil menghubungi pemilik baru, melalui agen penjualan, dan meminta akses ke sana. Yang mengejutkan para kurator, pemilik (yang tetap anonim) secara pribadi mengirimkannya kepada Noel dan rekan-rekannya untuk konservasi dan belajar di Walters.
Palimpsest telah memburuk secara signifikan di abad ini sejak Heiberg pertama kali memeriksanya di Turki. Kelembaban telah memacu pertumbuhan jamur, dan bahkan ada lebih banyak lubang di halaman daripada sebelumnya. Yang terburuk, empat dari mereka telah ditutupi dengan lukisan daun emas. Rupanya, dalam upaya yang salah arah untuk menjadikan buku itu lebih berharga, pemilik sebelumnya telah menggunakan halaman palimpsest untuk memalsukan naskah Bizantium yang diterangi.
Archimedes Palimpsest yang berusia 1.000 tahun dipisahkan, dibersihkan, distabilkan, dan dianalisis. (George Steinmetz) Sebelum mereka dapat mulai menguraikan rahasia Archie, para konservator Walters, yang dipimpin oleh Abigail Quandt, memulai pekerjaan yang melelahkan untuk menghentikan kerusakan. Butuh waktu empat tahun untuk memisahkan buku itu dan membersihkannya. Sementara itu, menggunakan sinar ultraviolet dan berbagai teknik untuk meningkatkan gambar, para ilmuwan dari Universitas Johns Hopkins, Institut Teknologi Rochester dan lembaga lainnya mampu mengungkapkan sekitar 80 persen dari naskah. Menurut Reviel Netz, seorang profesor klasik di Universitas Stanford, pekerjaan ini menambah substansial upaya Heiberg.
Risalah paling penting dari dokumen ini disebut "Metode Teorema Mekanik." Di dalamnya, Archimedes menggunakan cara objek dapat diseimbangkan untuk mendapatkan sifat geometris dan fisiknya. Yang lebih penting adalah deskripsi metode infinity, sebuah konsep yang lama dianggap terlalu bermasalah untuk dipahami oleh ahli matematika Yunani kuno. Pemahaman modern kita tentang itu disempurnakan oleh Issac Newton dan Gottfried Wilhelm von Leibniz ketika mereka secara independen menemukan kalkulus. Dari palimpsest, para sarjana sekarang tahu bahwa ketidakterbatasan dipahami oleh Archimedes 20 abad sebelumnya.
Teks unik lainnya adalah "Perut, " bisa dibilang risalah pertama tentang kombinatorik, cabang matematika yang berkaitan dengan organisasi unsur-unsur dalam set. Dalam bagian ini, Archimedes menggambarkan sebuah teka-teki di mana sebuah kotak dipotong menjadi 14 bagian yang tidak beraturan. Solusi teka-teki terletak pada menentukan jumlah cara potongan dapat disusun kembali menjadi persegi. Tidak diketahui apakah Archimedes memecahkan teka-teki itu — halaman-halaman itu telah hilang — tetapi matematikawan modern telah menentukan jawabannya: 17.152.
Tim museum seni Noel's Walters menguraikan sebagian besar palimpsest, tetapi tidak bisa membaca lukisan daun emas pemalsu itu. Di situlah Laboratorium Radiasi Synchrotron Stanford (SSRL) muncul. Laboratorium menghasilkan sinar-X dari berkas elektron yang kuat yang berpacu di sekitar cincin berdiameter 260 kaki di gedung berbentuk donat tanpa jendela dengan kecepatan cahaya yang hampir sama. Beberapa tahun yang lalu, ketika bekerja pada proyek Exploratorium yang tidak berhubungan, saya mendapat tur SSRL ketika Uwe Bergmann, seorang fisikawan kelahiran Jerman, menghentikan kelompok saya di lorong melengkung. Dia mengatakan kepada kami bahwa dia sedang mengerjakan sebuah eksperimen yang melibatkan mengekspos perkamen bertinta pada sinar-X SSRL. Bergmann telah membaca tentang palimpsest di sebuah majalah Jerman dan menyimpulkan bahwa SSRL akan dapat menggambar besi dalam tinta di bawah lukisan emas. Eksperimen yang Bergmann tunjukkan kepada saya hari itu telah meyakinkannya bahwa tekniknya dapat bekerja dengan perkamen — dan dia praktis melompat-lompat kegirangan.
Untuk mengungkap tinta yang disembunyikan, sinar-X yang membentuk sinar tidak lebih tebal dari tinta rambut manusia di perkamen. Energi mereka menyebabkan unsur-unsur tertentu dalam tinta berpendar, atau bercahaya. Detektor mengambil panjang gelombang fluoresensi masing-masing elemen, dan komputer mengubah data menjadi gambar komputer. "Sinar-X hanya peduli pada elemen pada perkamen, " kata Bergmann. "Kamu bisa mengamati besi di tinta tidak peduli apa yang ada di atas atau di bawahnya."
Dalam dua tahun terakhir, percobaan pencitraan SSRL telah memberikan beberapa hasil baru yang menarik, termasuk tanda tangan juru tulis yang pertama kali menyalin teks liturgi dan tanggal dia melakukannya (Ioannes Myronas, pada 29 April 1229).
Sekarang kita berada di akhir jangka sepuluh hari. Kami telah memindai salah satu halaman paling sulit dalam buku ini, pengantar "Metode Teorema Mekanik" Archimedes, yang ditutupi oleh pemalsuan daun emas dari orang suci yang duduk. Diagram pada halaman berisi informasi penting tentang bagaimana Archimedes berpikir tentang bukti geometris, informasi yang diabaikan Heiberg. Ini adalah kali kedua dari halaman ini; untuk mengekstrak garis yang lebih samar dari bawah lukisan, detektor telah disetel untuk kalsium gambar, bukan besi.
Kami sudah memiliki beberapa kesuksesan. Reviel Netz dari Stanford memberi tahu kami awal minggu itu bahwa ia dapat melihat dengan jelas untuk pertama kalinya salah satu label untuk gambar yang menyertai Archoredes 'Method of Mechanical Teorems'. Label itu, kata Netz, memutuskan perselisihan lama di antara para sarjana tentang apa yang mereka anggap kesalahan dalam diagram.
Setelah Stanford, palimpsest akan dibawa oleh konservator Abigail Quandt kembali ke Museum Seni Walters di Baltimore, di mana ia akan menjalani pekerjaan pencitraan tambahan untuk mengungkap lebih banyak teks dari Hyperides, orator Athena, yang diharapkan berisi informasi baru tentang dasar-dasar demokrasi Yunani, hukum Athena dan sejarah sosial. Tim mengharapkan untuk menyelesaikan pekerjaannya sekitar tahun 2008, kemudian dokumen tersebut akan dipajang selama tiga bulan di Walters dan kemudian di museum lainnya. Teksnya akan diterbitkan untuk dipelajari oleh para sarjana dan siswa. "Apa yang kami temukan dengan Archimedes Palimpsest adalah bahwa buku ini tidak pernah berhenti untuk memberikan rahasianya, " kata Noel. "Rasanya seperti bekerja dengan pikiran yang hebat; kamu dibuat untuk memikirkan hal-hal dengan cara baru — dari mur dan baut sejarah abad pertengahan ke akar kalkulus dan fisika."
Mary K. Miller adalah penulis bersama Watching Weather dan penulis serta produser web untuk Exploratorium di San Francisco.
