Hipótesis científicas sobre la formación de la imagen de la Sábana Santa

Primeros resultados de experimentos mediante luz ultravioleta realizados con láser en los laboratorios del ENEA

por Paolo Di Lazzaro

El grupo de trabajo que ha realizado los experimentos. De izquierda a derecha: Daniele Murra, Paolo Di Lazzaro y Giuseppe Baldacchini [© ENEA]

Premisa
La mayor parte de las informaciones científicas sobre la Sábana Santa de Turín, un lienzo de lino de 4’41 m de largo y 1’13 m de ancho en el que es visible una débil imagen frontal y dorsal de un hombre decúbito supino, proceden de los análisis físicos y químicos muy minuciosos realizados en 1978 por un equipo de científicos en su mayor parte estadounidenses (Sturp, acrónimo de Shroud of Turin Research Project) a los que se les permitió llevar a cabo medidas ópticas con rayos X, ultravioleta e infrarrojos, y tomar muestras del polvo y de las fibrillas superficiales. Los resultados de los análisis del Sturp fueron publicados en artículos que aparecieron en los primeros años ochenta en las más importantes revistas internacionales de sus respectivos sectores científicos, en especial en la revista estadounidense Applied Optics. Tratando de resumir los resultados de las investigaciones de los científicos del Sturp, podemos decir que dichos resultados han demostrado ampliamente (más allá de teorías totalmente fantasiosas que por desgracia, en contraposición con datos seguros, siguen circulando sobre el tema, sobre todo en una acientífica divulgación mediática persistente) que la Sábana Santa es un lienzo de lino muy antiguo, con huellas de sangre, quemaduras, manchas debidas a agua, restos de polen y de tierra; la presencia simultánea de sangre, suero y bilirrubina humanos (la bilirrubina es un pigmento de color amarillo rojizo contenido en la bilis y es un producto del catabolismo de la hemoglobina) lleva a la conclusión de que el lienzo envolvió a un hombre ya muerto, que había sufrido fuertes traumas. La distribución de las manchas de sangre demuestra además que la muerte ocurrió, tras haber sido azotado y torturado, por crucifixión, y corresponde exactamente a lo que refieren los Evangelios sobre la pasión y muerte de Jesús de Nazaret.
Posteriormente a las manchas de sangre, producidas evidentemente por contacto con el cuerpo, la “estratigrafía” resalta la sucesiva superposición a dichas manchas de una débil imagen amarillenta, que es la que hoy nos permite ver los rasgos de un cuerpo humano. La relación de sucesión manchas de sangre – imágenes del cuerpo está demostrada, ya que no hay imagen debajo de las zonas manchadas de sangre.
Esta imagen presenta unas cuarenta características físicas y químicas muy especiales, prácticamente imposibles de repetir hoy, y con mayor razón en la Edad Media o en tiempos más remotos, que excluyen que se trate de una pintura, o de coloración obtenida por medio de bajorrelieve calentado o tratado con pigmentos o polvos ferrosos. La coloración parece derivar de una reacción química de deshidratación de la parte más superficial de las fibrillas de los hilos de lino, acompañada de oxidación. En la práctica, la imagen deriva de un envejecimiento acelerado del lino, cuyo origen es desconocido. Son también de extremo interés las características topológicas de la imagen de la cara, que excluyen que se trate de una imagen obtenida por contacto, dado que en este caso se obtendría una huella dilatada, y no perfectamente proporcionada como es la de la Sábana Santa. Otra característica peculiar es que los tonos del color de la imagen contienen informaciones tridimensionales.
En 1988, diez años después de los análisis del Sturp, se llevó a cabo una medida de datación mediante isótopo C-14 de un pequeño trozo tomado de una de las esquinas del lienzo, que se dividió en tres partes. El resultado declarado de esta medida, efectuada paralelamente por tres de los mejores laboratorios de la época, fue de una época comprendida entre los años 1260 y 1390 d.C. Esta medida colocaría, pues, el lienzo (o por lo menos la parte examinada) en la Edad Media. Sin embargo, es oportuno subrayar que la radiodatación (un método que, por su naturaleza estadística y dependiendo de la variabilidad de muchos factores, los arqueólogos utilizan siempre en comparación con todo el conjunto de los elementos, incluidos los históricos, que fechan un objeto) dio una edad del lienzo incompatible con la cronología sugerida por datos e indicios de carácter histórico, iconográfico y textil, que coinciden en considerar el lienzo sindónico mucho más antiguo. Algunos análisis recientes sugieren que la muestra analizada mediante C-14 puede no ser representativa de la Sábana Santa, y que la medida llevada a cabo puede adolecer de errores materiales de cálculo.

Objetivos de las investigaciones
Pero no era la determinación de la edad de la Sábana Santa el objetivo al que tendían las investigaciones llevadas a cabo en estos últimos años por el grupo de trabajo que he coordinado en el ENEA; ni tampoco analizar el lienzo sindónico en su conjunto o en cada uno de sus aspectos y problemas, sino que las investigaciones han tomado en consideración solamente el problema de la formación de la imagen frontal y dorsal del cuerpo. En fin, han tratado de responder a la pregunta: «¿Cómo se ha formado la imagen en la Sábana Santa?». Efectivamente, ninguno, hasta hoy, de los muchos investigadores que incluso han reproducido imágenes macroscópicamente semejantes a la sindónica, ha sido capaz de reproducir una imagen que poseyera todas las peculiares características físico-químicas que pueden verse mediante el análisis al microscopio y con las mismas técnicas de investigación óptica utilizadas por el Sturp.
En 2005 notamos que algunos de los hilos de lino que contribuyen a formar la imagen de la Sábana Santa presentaban al microscopio una estructura morfológica análoga a la que nosotros hemos obtenido irradiando diferentes telas con luz láser ultravioleta (experimentos que estábamos realizando por motivos de interés industrial: ennoblecimiento superficial, tornasolados, etc.).
Los sistemas Láser (acrónimo de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – Amplificación de luz mediante emisión inducida de radiación) son maquinarias complejas, capaces de generar luz continua o impulsos de luz muy breves, en el orden de nanosegundos. La luz láser presenta características completamente distintas de la luz emitida por una bombilla; en efecto es coherente, es decir todos los fotones emitidos son gemelos, tienen las mismas características: mismo color (luz monocromática), mismo comportamiento espacial, es decir, se mueven todos en la misma dirección (luz direccional) y si son comprimidos espacialmente pueden alcanzar niveles de intensidad elevadísimos, hasta muchos miles de millones de vatios por cada centímetro cuadrado de superficie.
Los materiales tratados con láser sufren una modificación de su estructura que depende de las características de espectro, intensidad y duración de la misma luz. Una de las propiedades de la luz láser ultravioleta (la luz ultravioleta es una radiación electromagnética invisible, con una longitud de onda inferior a la luz visible, pero más grande que la de los rayos X) es la de penetrar muy poco dentro de los materiales, incluidos los tejidos. Y precisamente una de las características de la imagen sindónica más difíciles de reproducir es la extrema superficialidad del color: en efecto, cada hilo de lino, que tiene un diámetro de unos 0,3 milímetros, contiene en torno a doscientas fibrillas (se trata de fibras elementales con estructura cilíndrica), y la parte coloreada penetra dentro de la fibrilla más superficial sólo en el llamado “primary cell wall”, una película muy sutil de un espesor de 0,2 milésimos de milímetro: es un espesor tan pequeño que es difícil imaginar.
Por tanto, pensamos que era oportuno intentar experimentos de coloración con el láser; en especial hemos utilizado sistemas de láser de excímeros porque son los láseres con mayor potencia emitida en el ultravioleta. Hemos enviado los impulsos de luz ultravioleta emitidos por nuestros láseres de excímeros a bombardear varios tejidos de lino, tanto crudos como blanqueados, fabricados recientemente pero con técnicas antiguas, como la del telar de mano. Al no haber encontrado en literatura experimentos de coloración de lino mediante luz láser ultravioleta, hemos comenzado los experimentos a ciegas, variando todos los parámetros láser (duración temporal, intensidad, número de impulsos consecutivos) en un amplio intervalo de valores. Este procedimiento ha requerido unos dos años para ser completado.

EFECTO DE COLORACIÓN LATENTE
<BR>La tira superior muestra un tejido de lino irradiado con intensidad láser inferior al valor límite para obtener la coloración. La parte de la derecha ha sido calentada a 190°C durante 15 segundos para obtener un envejecimiento (deshidratación) artificial, y presenta una coloración en correspondencia con la zona irradiada; la tira inferior muestra el mismo tejido un año después: también la parte no calentada (la de la izquierda) presenta una coloración tras envejecimiento natural <BR>[© ENEA]

EFECTO DE COLORACIÓN LATENTE
La tira superior muestra un tejido de lino irradiado con intensidad láser inferior al valor límite para obtener la coloración. La parte de la derecha ha sido calentada a 190°C durante 15 segundos para obtener un envejecimiento (deshidratación) artificial, y presenta una coloración en correspondencia con la zona irradiada; la tira inferior muestra el mismo tejido un año después: también la parte no calentada (la de la izquierda) presenta una coloración tras envejecimiento natural
[© ENEA]

Resultados obtenidos
Los resultados obtenidos han ido más allá de nuestras expectativas. Hemos demostrado que un impulso de luz ultravioleta extremadamente breve (pocos nanosegundos) en un intervalo muy reducido de valores de energía y densidad de potencia es capaz de colorar con la misma cromaticidad de la imagen sindónica el tejido de lino. Localmente hemos conseguido colorar, como queríamos, solo el primer estrato de fibrillas expuesto a la luz láser, es decir, el “primary cell wall”, dejando la parte interior de la misma fibrilla no coloreada. Además, hemos observado que basta aumentar muy poco el valor de intensidad para obtener una coloración siempre superficial, pero mucho más profunda de 0,2 micrómetros. Al contrario, basta una reducción infinitesimal de ese valor para no obtener la coloración, o, como hemos podido demostrar, obtener una coloración “latente”, es decir, invisible por el momento, pero que se manifiesta y aparece después de un envejecimiento superior a un año.
Se trata de la primera vez que, en analogía con la imagen sindónica, se consigue colorar solo el “primary cell wall” de la fibrilla de lino mediante radiación, un resultado que no se había obtenido hasta ahora con métodos químicos por contacto (colorantes, pastas químicas, polvos, ácidos, vapores, etc.) y al que sólo se había acercado una técnica que utiliza la llamada “descarga de corona” (la “descarga de corona” es un fenómeno por el que una corriente eléctrica fluye entre un conductor de elevado potencial eléctrico y el aire circunstante pero sin provocar un arco; el aire ionizado emite radiación visible y ultravioleta), como ha experimentado Giulio Fanti de la Universidad de Padua, con el que estamos colaborando en este trabajo de investigación.
Nos da una idea del ruido que han metido estos resultados el hecho de que el primer artículo que describe nuestros resultados fue publicado en marzo de 2008 en la conocida revista científica Applied Optics (revista mensual de la Optical Society of America de Washington, la misma donde fueron publicados los resultados Sturp)1, y esto a distancia de muchos años del último artículo relativo a experimentos concernientes la Sábana Santa publicado por la misma revista: en efecto, después de la datación del C-14 las principales revistas científicas se han negado, con posturas de extrema cautela, a publicar artículos sobre el tema, y solamente un resultado tan clamoroso ha podido superar esta actitud. Nuestros resultados fueron presentados luego de forma oficial en dos conferencias internacionales, la “High-Power Lasers” celebrada en la Universidad de Lisboa2 y “The Shroud of Turin: Perspectives on a Multifaceted Enigma” celebrada en la Universidad de Columbus, en Ohio, Estados Unidos, en agosto de 20083, y los resultados más recientes van a ser publicados en la revista científica Journal of Imaging Science and Technology4.
Estas notas fueron también presentadas y discutidas en el IWSAI (International Workshop on the Scientific Approach to the Acheiropoietos Images), que se celebró en Frascati del 4 al 6 de mayo de 20105.
Aunque muy significativos, nuestros resultados no permiten aún formular una hipótesis cierta y practicable sobre la modalidad de formación de la imagen sindónica: basta pensar que, si consideramos la densidad de potencia de radiación que hemos utilizado para obtener la coloración de un único centímetro cuadrado de lino, para reproducir la imagen entera de la Sábana Santa con un solo flash de luz harían falta catorce mil láseres que dispararan contemporáneamente cada uno en una zona distinta del lino para reproducir la misma imagen; para entendernos, una fuente de luz láser cuyas dimensiones sean las de un edificio.
Por ahora, podemos únicamente afirmar con certeza que nuestro resultado de coloración símil-sindónica, en los límites de los instrumentos que el progreso tecnológico nos ha puesto a disposición hasta ahora, se puede reproducir perfectamente en laboratorio. Lo hemos verificado varias veces, con atención. Por consiguiente, se trata de un resultado científico a todos los efectos.

Notas
Proceedings SPIE, vol. 7131 (2009), pp. 71311R-1 – 71311R-6.
3 P. Di Lazzaro – G. Baldacchini – G. Fanti – D. Murra – E. Nichelatti – A. Santoni, “A physical hypothesis on the origin of the body image embedded into the Turin Shroud”. Proceedings of the International Conference on The Shroud of Turin: Perspectives on a Multifaceted Enigma, editado por G. Fanti (Edizioni Libreria Progetto, Padua 2009), pp. 116 - 125.
4 P. Di Lazzaro – G. Fanti – D. Murra – E. Nichelatti – A. Santoni – G. Baldacchini, Deep ultraviolet radiation simulates the Turin Shroud image, Journal of Imaging Science and Technology, en imprenta (agosto de 2010).
5 P. Di Lazzaro – G. Fanti – D. Murra – A. Santoni – G. Baldacchini, Sub-micrometer coloration depth of linens by deep ultraviolet radiation, trabajo por invitación de International Workshop on the Scientific Approach to the Acheiropoietos Images (IWSAI, 4-6 de mayo de 2010, Centro ENEA de Frascati).