De l’Empereur doré au Bouddha garni

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Les faisceaux de neutrons de l’Institut Paul Scherrer PSI permettent de radiographier des objets métalliques. Les archéologues ont ainsi la possibilité de visualiser ce que ces objets dissimulent dans leurs cavités, mais pas seulement. Avec le soutien des scientifiques du PSI, ils peuvent aussi découvrir de quelle manière ils ont été fabriqués et comment les conserver pour la postérité.
Un buste creux en or pur, dégagé d’une canalisation romaine. En 1939 déjà, la découverte à Avenches (VD) de cette effigie délicate de l’Empereur Marc Aurèle par un groupe d’assistants qui effectuaient des fouilles avait fait sensation. Depuis, cet objet inestimable a servi de source essentielle aux archéologues et aux historiens de l’art pour la recherche sur l’histoire romaine de la Suisse. Mais la science ne s’est pas arrêtée là: en 2006, le buste a fait le voyage du Musée romain d’Avenches à l’Institut Paul Scherrer. L’Empereur doré allait devoir livrer son dernier secret: comment les artisans de l’époque s’y étaient-ils pris pour réaliser cette effigie creuse de la tête, du cou et des épaules de Marc Aurèle? Pourquoi ne présentait-il pas la moindre trace de jointures entre plusieurs plaques d‘or aboutées’ Eberhard Lehmann du PSI avait la technologie susceptible de tirer cette question au clair: une imagerie qui permet pour ainsi dire de radiographier le métal avec des neutrons. Mais comme Eberhard Lehmann le savait aussi: Dans ce cas, tout ce que nous pouvons faire, c’est produire des données. Les interprétations, elles, doivent venir des archéologues.

La belle productivité de leurs collaborations enthousiasme aussi bien les spécialistes du patrimoine culturel que les experts des technologies ultra-modernes d’imagerie au PSI. Mais des deux côtés, cela suppose une volonté d’aller au-devant de l’autre. Marie Wörle, responsable du laboratoire de recherche en conservation au Musée national suisse, apprécie la manière dont procèdent les scientifiques à la source de neutrons: Les physiciens du PSI partagent avec nous une certaine attitude dans le travail, estime-t-elle. Des deux côtés, on est très ouvert aux thématiques nouvelles et à la collaboration avec des scientifiques externes.
Les images neutroniques révèlent les endroits où sévit la corrosion
Les historiens de l’art, les archéologues et les chercheurs dans le domaine de la conservation comme Marie Wörle profitent des informations que fournit l’imagerie à la source de neutrons SINQ. Comme dans le cas de cette statuette de violoniste espagnole, réalisée en bois avec un revêtement de plomb, datant de 1920. Les images neutroniques ont révélé une corrosion cachée: le plomb se dégradait de l’intérieur en raison des acides organiques suintés par le bois. Autre exemple: des cuivres historiques qu’il fallait pouvoir continuer à jouer tout en les conservant. Grâce aux neutrons, Marie Wörle a découvert où des bulles d’humidité apparaissaient pendant leur utilisation. Dans le cadre d’un autre projet commun, des chercheurs du Musée national suisse, de la Haute école des arts de Berne et du PSI étudient actuellement une technique de conservation pour objets antiques; les images neutroniques montrent si le traitement anti-corrosion agit à la profondeur désirée.
Les faisceaux de neutrons dévoilent ce qui se trouve à l’intérieur des objets métalliques sans les détruire. Car les neutrons sont capables de pénétrer dans des matériaux où les rayons X, en tant que méthode d’examen non destructive classique, échouent. Cela réjouit aussi bien les chercheurs que les collaborateurs des musées. Il s’agit de lever le voile sur la vie intérieure des objets, explique Myriam Krieg, responsable du laboratoire de conservation-restauration du Musée romain d’Avenches. Par exemple celle d’un bracelet doté d’une cavité bombée qui, autrefois, pouvait être ouverte et refermée. Les experts de la période romaine en Suisse savent qu’on y conservait parfois une pièce de monnaie, peut-être comme talisman. Mais le bijou avait subi une telle corrosion au fil des siècles que la cavité ne pouvait plus être ouverte. Les archéologues auraient bien aimé forcer la capsule pour regarder à l’intérieur, raconte Myriam Krieg. Mais pour la restauratrice, cette perspective était inconcevable. Elle s’est donc adressée au PSI: l’analyse à la SINQ a révélé qu’il n’y avait pas de pièce à l’intérieur de la cavité, mais plusieurs petites billes de métal et une autre substance qui n’a pas été précisément identifiée. Il arrive en effet que de nouvelles informations entraînent de nouvelles questions.

En ayant la possibilité de s’asseoir ensemble à la même table et de discuter des résultats, on arrive souvent à des conclusions étonnantes, estime Myriam Krieg. L’un des derniers objets archéologiques découverts qu’elle a fait analyser au PSI était un nécessaire de toilette: un set d’instruments cosmétiques en laiton retenus par un anneau, que les habitants d’Avenches à l’époque romaine emportaient avec eux quand ils se rendaient aux thermes. A la manière d’un couteau suisse, il comptait entre autres une lame pour épiler les poils du corps et une petite cuillère pour nettoyer les oreilles.
Pour une historienne des civilisations comme Myriam Krieg, l’atmosphère au PSI représente une expérience nouvelle: elle raconte avoir été profondément impressionnée, presque exaltée lorsqu’elle a pénétré pour la première fois dans les halles qui abritent la source de neutrons SINQ: les mesures de sécurité strictes, les tests de contamination et les murs de béton derrière lesquels le faisceau de neutrons est dardé sur des objets antiques ou d’autres pièces, tout cela est assez inhabituel pour des personnes dont le travail, d’ordinaire, se déroule dans l’atmosphère d’un musée, plutôt sobre en comparaison.
Un laboratoire d’analyse comme un abri atomique
Michael Henss, docteur en histoire de l’art et expert d’art asiatique, utilise des termes encore plus dramatiques pour décrire sa première impression: On a l’impression d’entrer dans un abri atomique, dit-il. Michael Henss avait entendu parler par ses collègues de cet engin qui permettait de voir à travers le métal. C’était exactement ce qu’il cherchait: dans le bouddhisme tibétain et chinois, on place en effet des offrandes à l’intérieur de statues creuses de bronze, de laiton et d’autres alliages de cuivre. Elles sont censées leur insuffler la vie et une signification religieuse. Il existe toute une palette de possibilités: plantes médicinales, fleurs, parchemins couverts de mantras, c’est-à-dire de formules religieuses bouddhistes, et bien d’autres choses encore. Le rituel se déroule selon des règles strictes. Une plaque de métal massif scelle le fond de la statue, l’ouvrir équivaudrait à une profanation. Mais la technologie de l’imagerie neutronique, elle, permet de découvrir l’intérieur de la statue sans l’ouvrir. Pour les experts du monde asiatique, l’existence de ces contenus ne représentait pas une surprise; c’était en revanche quelque chose de tout à fait nouveau pour les scientifiques du PSI. Mais le fait de voir pour de bon ce qui se trouvait à l’intérieur des structures a impressionné même Michael Henss. Cette coopération a elle aussi donné naissance à d’autres projets du PSI avec Michael Henss et de nombreux musées et collections privées d’art bouddhiste. En 2014, elle a même débouché sur un symposium au Musée Rietberg à Zurich. Michael Henss est enthousiaste: Il s’agit vraiment d’une collaboration rare entre sciences exactes et études culturelles, souligne-t-il.

Silver Lama, XVIIe ou XVIIIe siècle

Les images neutroniques ont également permis de percer le secret de Marc Aurèle: les archéologues du Musée romain d’Avenches ont ainsi pu découvrir que le buste de métal, dont l’épaisseur des parois ne dépasse pas un millimètre, avait été réalisé à partir d’une seule plaque d’or. Et ce n’est pas tout: grâce à elles, ils ont même identifié les coups de marteau donnés par les créateurs de l’époque romaine. Et pu prendre la mesure de toute l’habilité du mode de fabrication qui avait permis jadis la réalisation de ce buste. 
Texte: Luise Loges

5232 — Das Magazin des Paul Scherrer Instituts

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