Kernphysik und Keilschriftwissenschaft arbeiten Hand in Hand

1. Juli 2019

Prof. Dr. Doris Prechel vom Arbeitsbereich Altorientalische Philologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und Prof. Dr. Frank Maas vom Mainzer Helmholtz-Institut (HIM) haben sich zusammengetan, um Licht in die Vergangenheit zu bringen: Moderne physikalische Messgeräte helfen dabei, jahrtausendealte Keilschrifttafeln zu entschlüsseln. In einer Ausstellung haben die beiden nun erste Ergebnisse ihrer Kooperation präsentiert.
 

"Dies ist der Anfang einer hoffentlich lang anhaltenden Zusammenarbeit", meint Prof. Dr. Doris Prechel. Gemeinsam mit Prof. Dr. Frank Maas steht sie vor einer Vitrine der Ausstellung "Bringing the Past to Light". Hier ist im Kern das zu sehen, was die Philologin und den Kernphysiker zusammenbrachte: Ein digitaler 3D-Scanner auf Stelzen richtet die Objektive seiner Kameras auf einige unscheinbare Täfelchen. Wer näher hinschaut, erkennt, dass es sich wohl um die Fragmente größerer Tafeln handelt, übersät von eng gesetzten Keilschriftzeichen.

Maas erklärt die Funktionsweise des Scanners: "Ein ganz normaler Beamer projiziert parallele Linien auf ein Objekt. Die Lichtprojektion wird von diesem Objekt verzerrt, und zwei Kameras nehmen die verzerrten Linien auf. Das Objekt dreht sich automatisch. Es wird also aus verschiedensten Winkeln gescannt. Eine Software berechnet die Maße, die Strukturen und alle Details. So entsteht ein exaktes digitales Abbild."

Mit diesem Abbild lässt sich einiges anstellen. "Es ist zum Beispiel möglich, die Schriftzeichen auf den Täfelchen hervorzuheben. Sie sind dann viel besser zu erkennen als auf dem Original." Über einen 3D-Drucker ist die Herstellung eines hoch präzisen analogen Replikats kein Problem. Das haben Maas und sein Team bereits erledigt: Jene Täfelchen in der Vitrine sind tatsächlich keine Originale – die blieben im Iran. Die Keilschriftzeichen könnten in Zukunft eventuell über ein Mustererkennungsprogramm mit anderen Zeichen abgeglichen werden. Auch der Einsatz einer Übersetzungs-Software wäre denkbar. Der nächste Schritt ist aber zunächst die Zugänglichkeit des Datensatzes für die Keilschriftwissenschaft übers Internet.

Ein Reich im Schatten Babylons

Prechel forscht und lehrt am Arbeitsbereich Altorientalische Philologie des Instituts für Altertumswissenschaften der JGU. Maas, Professor am Institut für Kernphysik der JGU, begleitete als Gründungsdirektor den Aufbau des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM), in dessen Foyer die beiden, unterstützt von ihren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, die Ausstellung "Bringing the Past to Light" realisierten. Hier zeigten sie, wie Wissenschaft die Vergangenheit auf verschiedenste Weise ans Licht bringen kann.

Anfang des Jahres machte sich Prechels Team auf den Weg in den Iran, um die Ausgrabungsstätte Haft Tappeh zu besuchen. Im Gepäck befand sich der 3D-Scanner. "Haft Tappeh entwickelte sich Mitte des zweiten Jahrtausends vor Christus zu einer der bedeutendsten Städte des elamitischen Reiches", erzählt sie. "Warum das so war, gibt uns Rätsel auf.  Es ist gerade mal einen Steinwurf von Susa, Elams Hauptstadt, entfernt. Warum bildete sich in so großer Nähe ein zweites wichtiges Zentrum? Welche Funktion hatte es?"

Das Reich Elam entstand um 3000 vor Christus in der Nachbarschaft des Fruchtbaren Halbmonds. In der Forschung fand es bisher wenig Beachtung. Babylon, Sumer oder auch Akkad fanden entschieden mehr Interesse. "Völlig zu Unrecht herrschte eine auf Babylon zentrierte Sichtweise", kritisiert Prechel. Sie trägt ihren Teil zu einer längst überfälligen Korrektur bei.

Seit 2004 sind Mainzer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Haft Tappeh tätig. Hunderte von Keilschrifttäfelchen kamen ans Licht. Die Ausstellung im HIM zeigt ein Foto dazu. "Gerade, wenn diese Lehmstücke nicht gebrannt sind, zerbröckeln sie manchmal schon unter einer leichten Berührung", erzählt Prechel. "Mit dem 3D-Gerät konnten wir auch solche Fragmente scannen, ohne sie zu berühren." Maas hatte sie zuvor in die Benutzung des Scanners eingewiesen, nun gelang es ihr, innerhalb nur eines Monats rund 500 Täfelchen digital zu inventarisieren.

Rechensystem überdauert Jahrtausende

Die Keilschrift gehört neben den ägyptischen Hieroglyphen zu den ersten Schriftsystemen der Menschheit. In den folgenden Jahrtausenden wurde sie von mehreren Kulturen genutzt. "Jeder bislang unternommene Versuch, diese Schrift zu entziffern, stützte sich auf ein begrenztes Textkorpus. Unser Projekt ist nun das erste, das sich in größerem Umfang mit diesen speziellen Texten aus Elam befasst."

In der Ausstellung porträtieren Maas und Prechel nicht nur ihre Kooperation im Bereich der Keilschrift, sie loten auch Berührungspunkte ihrer wissenschaftlichen Disziplinen aus. Maas forscht zu Quarks und Gluonen: "Mich interessiert neue Physik jenseits des Standardmodells." Letztendlich geht es darum, wie das Universum beschaffen ist, wie es im Urknall entstand und welche Prozesse sich seitdem abspielen. Aus der Beobachtung der Lichtquellen am Sternenhimmel wissen wir, dass 95 Prozent der Masse beziehungsweise Energie im Universum unerklärt sind. Um ihnen auf die Spur zu kommen, produzieren Maas und Co. in Teilchenbeschleunigern kosmische Materie und suchen zum Beispiel nach Kandidaten für die dunkle Materie.

"Wir müssen uns immer wieder mit unterschwelliger Kritik und mit der Frage auseinandersetzen: Was bringt eure Forschung neben dem Erkenntnisgewinn konkret für einen Nutzen?", berichtet Maas. "In dieser Kooperation können wir eine praktische Anwendung unserer Geräte demonstrieren, die sich sogar noch weiterführen ließe: Im Teilchenbeschleuniger MAMI oder auch im TRIGA-Reaktor auf dem Campus der JGU könnten wir zum Beispiel Stücke von Keilschrifttäfelchen beschießen und klären, woher genau der Lehm stammt, den die Schreiber vor 3.000 Jahren verwendeten."

"Bringing the Past to Light" skizziert, wie sich bereits die Kulturen im Babylonischen Umfeld für die Vorgänge am Himmel interessierten, wie sie nicht nur eine Schrift schufen, sondern auch ein Berechnungssystem, das es ihnen erlaubte, kosmische Vorgänge zu beschreiben, landwirtschaftliche Erträge zu beziffern oder die Ausmaße eines Tempelturms zu kalkulieren. "Ihr Sexagesimal-System rechnet sowohl mit Sechser- als auch Zehnerbasen", erklärt Prechel. "Genau wie wir in unserer Forschung heute", ergänzt Maas. "Wir nutzen vor allem das Dezimalsystem, aber teilen zugleich in Minuten und Stunden ein."

GFK als Plattform des Austauschs

"Bringing the Past to Light" präsentiert neben den Replikaten altorientalischer Artefakte auch die hochmoderne Technik, mit der Maas und sein Team arbeiten. "Wir haben viel voneinander gelernt", bemerkt Prechel. "Das gilt auch für unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Wir haben uns bemühen müssen, so zu kommunizieren, dass uns die jeweils andere Seite versteht. Das brachte noch mal mehr Klarheit in die eigene Forschung."

Die Philologin und der Physiker schätzen den interdisziplinären Austausch, der für sie bereits im Gutenberg Forschungskolleg (GFK) der JGU begann. Dort treffen sich herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität, und dort arbeiten beide im Leitungsgremium. "Es ist eine hervorragende Einrichtung, die nicht nur die Universität in strategischen Fragen berät", sagt Maas. "Ein ganz wichtiger Aspekt ist der Austausch: Wo sonst treffe ich als Kernphysiker schon einen Neurologen oder eine Altphilologin?"

Die Altertumswissenschaften werden sich mehr und mehr digitale Methoden erschließen, dort eröffnen sich ungeheure Möglichkeiten. Prechel steht bereits in Kontakt mit der Informatik und mainzed, dem Mainzer Zentrum für Digitalität in den Geistes- und Kulturwissenschaften. Maas schaut derweil in die Vitrinen, was die Keilschrift zu bieten hat. Er deutet auf ein Täfelchen: "Dort ist tatsächlich beschrieben, wie man Bier herstellt", meint er staunend.

"Bringing the Past to Light" überwindet Grenzen und macht neugierig. Das Echo zur kleinen Ausstellung war groß: Der rheinland-pfälzische Wissenschaftsminister Prof. Dr. Konrad Wolf hat sie besichtigt, ein Aufnahmeteam des SWR war ebenfalls zu Gast. "Das ist aber erst der Anfang einer schönen wissenschaftlichen Zusammenarbeit", bekräftigt Maas.