Hipóteses científicas sobre a formação da imagem do Sudário

Primeiros resultados de experimentos realizados com o uso de luz ultravioleta por laser nos laboratórios do Enea

de Paolo Di Lazzaro

O grupo de trabalho que conduziu os experimentos. Da esquerda para a direita: Daniele Murra, Paolo Di Lazzaro e Giuseppe Baldacchini [© ENEA]

Premissa
A maior parte das informações científicas sobre o Sudário de Turim, um lençol de linho de 4,4 metros de comprimento e 1,1 metro de largura em que pode ser vista uma fraca imagem frontal e dorsal de um homem deitado, provêm das análises físicas e químicas muito aprofundadas realizadas em 1978 por uma equipe de cientistas em sua maioria norte-americanos (o Sturp, acrônimo de Shroud of Turin Research Project), que tiveram a permissão para realizar medidas óticas em raios X, ultravioleta e infravermelho, além de retirar grãos de poeira e fibras superficiais para análise. Os resultados dos exames realizados pelo Sturp foram publicados em diversos artigos nos primeiros anos da década de 1980, espalhados pelas mais importantes revistas internacionais de cada área científica, em particular na revista norte-americana Applied Optics. Numa tentativa de sintetizar os resultados das pesquisas dos cientistas do Sturp, podemos dizer que esses estudos demonstraram amplamente (deixando de lado teorias totalmente fantasiosas que, infelizmente, em conflito com dados já seguros, ainda circulam sobre o tema, em particular mediante uma persistente divulgação acientífica feita na mídia) que o Sudário é um lençol muito antigo, com vestígios de sangue, sinais de combustão, manchas provocadas pela água, resíduos de pólen e terra; a presença simultânea de sangue, soro e bilirrubina humanos (a bilirrubina é um pigmento de cor amarelo-avermelhada contido na bílis, produto do catabolismo da hemoglobina) leva à conclusão de que o lençol envolveu um homem já morto, que havia sofrido fortes traumas. A deslocação das manchas de sangue demonstra, além disso, que a morte deu-se por crucifixão, depois de surras e tortura, o que corresponde exatamente ao que os Evangelhos relatam a propósito da paixão e morte de Jesus de Nazaré.
Logo depois das manchas de sangue, geradas de um modo completamente evidente por contato com o corpo, a “estratigrafia” evidencia a sobreposição a elas de uma fraca imagem amarelada, que torna visíveis para nós, hoje, os traços de um corpo humano. A ordem de sucessão “manchas de sangue”–“imagem do corpo” é acertada, na medida em que, debaixo das regiões manchadas de sangue, não existe imagem.
Essa imagem apresenta cerca de quarenta características físicas e químicas muito particulares, praticamente impossíveis de reproduzir hoje, o que dirá na Idade Média ou em tempos mais remotos, a ponto de excluir a possibilidade de que seja uma pintura ou uma coloração obtida por baixo-relevo aquecido, por tratamento com pigmentos ou pó ferroso. A coloração parece derivar na verdade de uma reação química de desidratação da parte mais superficial das fibrilas dos fios de linho, acompanhada por oxidação. Na prática, a imagem deriva de um envelhecimento acelerado do linho, cuja origem é desconhecida. São também de extremo interesse as características topológicas da imagem do rosto, que levam a descartar que se trate de uma imagem obtida por contato, dado que, nesse caso, seria obtida uma impressão ampliada, e não perfeitamente proporcional, como essa. Outra peculiaridade é que as nuanças da cor da imagem contêm informações tridimensionais.
Em 1988, dez anos depois das análises do Sturp, foi realizado um exame de datação com o emprego do isótopo C-14, num pequeno fragmento retirado de uma das extremidades do lençol, dividido em três partes. O resultado declarado desse exame, realizado paralelamente por três dos melhores laboratórios da época, apontava uma idade compreendida entre 1260 e 1390 d.C. Por conseguinte, esse exame situaria o tecido (ou pelo menos a parte dele examinada) em época medieval. É oportuno sublinhar, porém, que a radiodatação (um método que, por sua natureza estatística e dependente da variabilidade de muitos fatores, os arqueólogos utilizam sempre em comparação com todo o conjunto de elementos de que dispõem a respeito de um objeto, inclusive os históricos) forneceu uma idade do tecido incompatível com a cronologia sugerida por dados e indícios de caráter histórico, iconográfico e têxtil, que levam a considerar o Sudário muito mais antigo. Análises recentes sugerem que o fragmento examinado pelo C-14 possa não ser representativo do Sudário, e que a própria medição possa ter incorrido em erros materiais de cálculo.

Objetivos das pesquisas
Mas não é a determinação da idade do Sudário o objetivo das pesquisas desenvolvidas nestes últimos anos pelo grupo de trabalho coordenado pelo autor destas páginas, dentro do Enea; tampouco essas pesquisas tiveram o intuito de analisar o Sudário em seu conjunto, ou de focar todos os seus aspectos e problemas, mas levaram em consideração tão somente o problema da formação da imagem frontal e dorsal do corpo. Procuraram, assim, tentar responder à pergunta: “Como se formou a imagem no Sudário?”. Ninguém até hoje, mesmo entre os muitos pesquisadores que reproduziram imagens macroscopicamente semelhantes à do Sudário, foi capaz de reproduzir uma imagem que tivesse todas as suas peculiares características físico-químicas, que se podem evidenciar mediante análise no microscópio e com as mesmas técnicas de pesquisa ótica utilizadas pelo Sturp.
Em 2005, notamos que alguns dos fios de linho que contribuem para formar a imagem do Sudário apresentavam ao microscópio uma estrutura morfológica análoga à que obtínhamos irradiando diferentes tecidos com luz laser ultravioleta (procedimento que estávamos experimentando para aplicação industrial: nobilitação de superfícies, efeitos de luz sobre cores, etc.).
Os sistemas laser (acrônimo de light amplification by stimulated emission of radiation – amplificação de luz por emissão estimulada de radiação) são maquinários complexos, capazes de gerar luz contínua ou impulsos de luz muito breves, na ordem dos bilionésimos de segundo. A luz laser apresenta características completamente diferentes da luz emitida por uma lâmpada; o laser é coerente, ou seja, todos os fótons emitidos são gêmeos, têm as mesmas características: mesma cor (luz monocromática), mesmo comportamento espacial, movendo-se todos na mesma direção (luz direcional) e, quando comprimidos espacialmente, podem alcançar níveis de intensidade elevadíssimos, até muitos bilhões de watts por cada centímetro quadrado de superfície.
Os materiais atingidos por luz laser sofrem uma modificação de sua estrutura, dependendo das características de espectro, intensidade e duração da própria luz. Uma das propriedades da luz laser ultravioleta (a luz ultravioleta é uma radiação eletromagnética invisível, com um comprimento de onda inferior à luz visível, mas maior que a dos raios X) é penetrar pouquíssimo dentro dos materiais, inclusive dos tecidos. E justamente uma das características da imagem do Sudário mais difíceis de reproduzir é a extrema superficialidade da cor: cada fio de linho, que tem um diâmetro de mais ou menos 0,3 milímetros, contém cerca de duzentas fibrilas (fibras elementares de estrutura cilíndrica), e a parte colorida penetra na fibrila mais externa apenas no chamado “primary cell wall”, uma película finíssima de 0,2 milésimos de milímetro de espessura: é uma espessura tão pequena, que é difícil de imaginar.
Portanto, imaginamos ser oportuno tentar experimentos de coloração com o laser; de modo particular, utilizamos sistemas laser de excímero, pois são lasers com maior potência emitida no ultravioleta. Bombardeamos com os impulsos de luz ultravioleta emitidos por nossos lasers de excímero vários tecidos de linho, tanto toscos quanto descoloridos, fabricados recentemente mas com técnicas antigas, como a do tear manual. Não tendo encontrado na literatura experimentos de coloração de linho mediante luz laser ultravioleta, começamos o estudo cego, variando todos os parâmetros laser (duração temporal, intensidade, número de impulsos consecutivos), num amplo intervalo de valores. Esse procedimento exigiu cerca de dois anos para ser completado.

EFEITO DE COLORAÇÃO LATENTE
<BR>A faixa superior mostra um tecido de linho irradiado com intensidade laser inferior ao valor mínimo para obter a coloração. A parte à direita foi aquecida a 190ºC por 15 segundos para obter um envelhecimento (desidratação) artificial, e evidencia uma coloração correspondente à região irradiada; a faixa inferior mostra o mesmo tecido um ano depois: na parte não aquecida (a da esquerda) também se evidencia uma coloração depois do envelhecimento natural [© ENEA]

EFEITO DE COLORAÇÃO LATENTE
A faixa superior mostra um tecido de linho irradiado com intensidade laser inferior ao valor mínimo para obter a coloração. A parte à direita foi aquecida a 190ºC por 15 segundos para obter um envelhecimento (desidratação) artificial, e evidencia uma coloração correspondente à região irradiada; a faixa inferior mostra o mesmo tecido um ano depois: na parte não aquecida (a da esquerda) também se evidencia uma coloração depois do envelhecimento natural [© ENEA]

Resultados obtidos
Os resultados obtidos foram além de qualquer expectativa. Demonstramos que um impulso de luz ultravioleta extremamente breve (poucos bilionésimos de segundo), num intervalo restritíssimo de valores de energia e densidades de potência, é capaz de colorir com a mesma cromaticidade da imagem do Sudário o tecido de linho. Localmente, conseguimos colorir, como queríamos, apenas a primeira camada de fibrila exposta à luz laser, ou seja, o “primary cell wall”, deixando sem coloração a parte interna da mesma fibrila. Além disso, observamos que basta aumentar pouquíssimo o valor de intensidade para obter uma coloração ainda superficial mas muito mais profunda que 0,2 micrômetros. Basta, por sua vez, uma infinitesimal redução desse valor para já não obter a coloração, ou, como pudemos demonstrar, obter uma coloração “latente”, ou seja, invisível no momento, mas que se manifesta e aparece depois de um envelhecimento superior a um ano.
Esta é a primeira vez que, de maneira análoga à imagem do Sudário, alguém conseguiu colorir apenas o “primary cell wall” da fibrila de linho mediante radiação, um resultado nunca obtido até hoje com métodos químicos por contato (colorantes, pastas químicas, pó, ácidos, vapores, etc.), e que se aproxima apenas de uma técnica que utiliza a chamada “descarga de efeito coroa” (a “descarga coroa” é um fenômeno pelo qual uma corrente elétrica flui entre um condutor de potencial elétrico elevado e o ar circunstante, mas sem provocar um arco; o ar ionizado emite radiação visível e ultravioleta), como nos experimentos de Giulio Fanti, da Universidade de Pádua, com o qual estamos colaborando neste trabalho de pesquisa.
Uma medida da importância dos resultados obtidos é dada pelo fato de o primeiro artigo que descreve nossos resultados ter sido publicado em março de 2008 na conhecida revista científica Applied Optics (revista mensal da Optical Society of America, de Washington, a mesma em que foram publicados os resultados do Sturp)1, e isso depois de muitos anos desde o último artigo relativo a experimentos sobre o Sudário publicado pela mesma revista: após a datação do C-14, as principais revistas científicas se recusaram, numa atitude de extrema cautela, a publicar artigos sobre o tema, e apenas um resultado tão evidente como o nosso pôde superar essa atitude. Nossas descobertas foram apresentadas de forma oficial, mais tarde, em duas conferências internacionais, a “High-Power Lasers”, realizada na Universidade de Lisboa 2, e a “The Shroud of Turin: Perspectives on a Multifaceted Enigma”, na Universidade de Columbus, em Ohio (EUA), em agosto de 20083. Os resultados mais recentes estão para ser publicados na revista científica Journal of Imaging Science and Technology4.
Estas notas também foram apresentadas e discutidas no Iwsai (International Workshop on the Scientific Approach to the Acheiropoietos Images), realizado em Frascati, na Itália, de 4 a 6 de maio de 20105.
Por mais que sejam significativos, nossos resultados ainda não permitem formular uma hipótese certa e praticável sobre o modo de formação da imagem do Sudário: basta pensar que, se considerarmos a densidade de potência de radiação que utilizamos para obter a coloração de um só centímetro quadrado de linho, seriam necessários, para reproduzir toda a imagem do Sudário com um só flash de luz, catorze mil lasers disparando ao mesmo tempo, cada um numa região diferente do lençol, para reproduzir a imagem mesma; para entender melhor, uma fonte de luz laser como essa deveria ter as dimensões de um prédio inteiro.
Por ora, podemos apenas afirmar com certeza que nossos resultados de coloração semelhante à do Sudário, nos limites dos instrumentos que o progresso tecnológico tem posto à nossa disposição até agora, são perfeitamente reprodutíveis em laboratório. Nós o verificamos diversas vezes, com toda a atenção. Por conseguinte,de fato, são resultados científicos.

Notas
1 Baldacchini, G.; Di Lazzaro, P.; Murra, D.; Fanti, G. Coloring linens with excimer lasers to simulate the body image of the Turin Shroud. Applied Optics, v. 47, p. 1278-1283, 2008.
ceedings of the International Conference on The Shroud of Turin: Perspectives on a Multifaceted Enigma. Padova: Edizioni Libreria Progetto, 2009, p. 116-125.
4 Di Lazzaro, P.; Fanti, G.; Murra, D.; Nichelatti, E.; Santoni, A.; Baldacchini, G. Deep ultraviolet radiation simulates the Turin Shroud image, Journal of Imaging Science and Technology, no prelo (agosto de 2010).
5 Di Lazzaro, P.; Fanti, G.; Murra, D.; Santoni, A.; Baldacchini, G. Sub-micrometer coloration depth of linens by deep ultraviolet radiation, trabalho realizado a convite do International Workshop on the Scientific Approach to the Acheiropoietos Images. Iwsai, 4-6 de maio de 2010, Centro Enea de Frascati.