Aucune technique n’avait permis de lire l’intérieur des rouleaux de papyrus carbonisés d’Herculanum, jusqu’à l’utilisation du rayonnement synchrotron de l’ESRF, à Grenoble.
Comment lire l’intérieur des rouleaux de papyrus d’Herculanum, vieux de plus de 2 000 ans, alors que leur surface est aussi noire qu’une feuille de journal brûlée dans un four à 330°C ? C’est la question que les scientifiques se posent depuis leurs découvertes en 1752 lors de fouilles archéologiques sous les décombres de l’éruption du Vésuve de l’an 79.
Il aura fallu plus de deux siècles pour qu’une solution technique soit découverte pour pouvoir enfin déchiffrer, sans les détériorer, l’ensemble de ces manuscrits.
Les 1840 fragments pourraient représenter 600 à 1200 rouleaux selon les spécialistes, essentiellement des traités philosophiques, qui ont été exhumés des vestiges de la villa de l’influent politicien Pison, le beau-père de Jules César. Leurs âges varient du IIIe siècle avant J.C. au premier quart du Ier siècle pour les plus récents.
À l’époque, Herculanum était une station balnéaire chic de la baie de Naples où les grandes familles romaines prenaient quartier l’été et rivalisaient de chefs-d’œuvre artistiques à l’ombre de leurs palais saisonniers. À l’heure actuelle, elle est engloutie sous 20 mètres de poussières volcaniques.
Les papyrus d’Herculanum constituent la seule bibliothèque de l’Antiquité retrouvée complète à ce jour.
Depuis qu’ils ont compris qu’il s’agissait de rouleaux de papyrus, les chercheurs n’ont eu de cesse de tenter de les ouvrir pour les retranscrire. À l’heure actuelle, plus de 400 d’entre eux, les moins abîmés, ont pu l’être non sans conséquence vu que les techniques sont toujours plus ou moins destructives. De nombreuses techniques, comme l’« écorçage », ont complètement détruit certains spécimens uniques, ou rompu l’unité de leurs corpus en un puzzle géant.
Pour éviter plus de destruction, la Bibliothèque nationale de Naples, la British Library de Londres et l’Institut de France, principaux gardiens de ce trésor, sont devenus particulièrement rétifs à prêter leurs précieux exemplaires.
Plutôt que de dérouler les manuscrits, les scientifiques se sont penchés depuis plusieurs années sur le moyen de scruter virtuellement les rouleaux par le biais des techniques d’imagerie. L’utilisation de l’imagerie infrarouge a par exemple permis, à la fin des années 90, des avancées considérables dans la lisibilité des manuscrits en révélant un infime contraste entre l’encre et la feuille de papyrus carbonisée, mais uniquement pour les couches déjà ouvertes.
Une équipe internationale de chercheurs issus du CNR italien, de l’ESRF, et du CNRS, composée de physiciens, de mathématiciens et d’historiens a enfin trouvé la solution pour pénétrer les couches invisibles des rouleaux, sans même les effleurer. La technique découverte repose sur la lecture virtuelle de ces papyrus millénaires, en appliquant une technique non invasive d’imagerie par rayons X à contraste de phase, utilisée au synchrotron européen de Grenoble, un système jusqu’à présent essentiellement réservé aux recherches physiques et biomédicales.
« Avec l’imagerie X en contraste de phase, il est possible d’obtenir une information supplémentaire décisive, 100 à 1 000 plus sensible que le phénomène d’absorption, de l’ordre de quelques centaines de microns, entre les différents matériaux. C’est grâce à elle et à la surépaisseur de l’encre sur le papyrus que l’on a pu faire apparaître des lettres de l’alphabet grec hautes de 2 à 3 mm dans le cœur de la matière », explique Emmanuel Brun, coauteur de l’article paru dans Nature Communications, mathématicien et chercheur à l’ESRF.
Pour le moment, seuls les deux rouleaux mis à disposition par l’Institut de France, dépositaire des six volumes offerts à Napoléon Bonaparte par le roi de Naples en 1802, ont été imagés en utilisant cette technique. Il a fallu 5 heures pour chaque rouleau alors qu’il fallait par exemple compter une année avec la machine du père Piaggio pour dérouler trois mètres de volume.
« La bibliothèque retrouvée sur le site à ce jour, majoritairement rédigée en grec ancien, et pour une centaine de rouleaux en latin, ne détient pas a priori de grands textes littéraires, poétiques ou historiques de l’Antiquité », précise Daniel Delattre, coauteur de l’article et papyrologue au CNRS. Malgré cela, la mise au point de cette technique va permettre d’accélérer l’exploration des papyrus d’Herculanum… et peut-être révéler des œuvres antiques aussi recherchées que les poèmes perdus de Sappho, les pièces disparues de Sophocle ou encore les textes évanouis des dialogues d’Aristote.
Forte de son premier succès, l’équipe internationale doit encore procéder à d’ultimes réglages sur le synchrotron grenoblois pour optimiser la sensibilité de sa nouvelle technique, mais aussi relever le défi d’analyser des données pour reconstruire virtuellement la succession de lettres détectées. « Il y a plusieurs années de travail devant nous. On est au tout début de l’aventure », insiste Daniel Delattre, qui précise aussi que toutes les données seront en libre accès.
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