Le palimpseste d'Archimède² est un parchemin manuscrit qui renferme, sous un texte religieux du XII^e siècle, une copie datant du X^e siècle de sept théorèmes d'Archimède.

On pense qu'Archimède, qui a vécu de 287 à 212 av. J.-C., a d'abord couché ses théorèmes sur des rouleaux de papyrus. Pour éviter la perte de ce savoir, ces théorèmes ont probablement été copiés et recopiés sur papyrus jusqu'au IV^e siècle apr. J.-C. environ – lorsque le parchemin et le « livre » furent adoptés. Dès lors, ils ont vraisemblablement été copiés et recopiés sur parchemin. Le palimpseste d'Archimède contient les plus anciennes copies connues de ces théorèmes. Il intègre l'unique copie du Traité de la méthode et la seule copie originale en grec du Traité des corps flottants.

Ce manuscrit sur lequel les théorèmes ont été copiés au X^e siècle n'a pas survécu intact au millénaire qui a suivi; en effet, il a été gratté au XII^e siècle pour que le parchemin puisse être réutilisé. À cette époque, les pages du livre furent coupées et tournées, des prières furent inscrites sur le texte gratté et le livre fut relié dans un format plus petit. L'eucologe (ou livre de prières) ainsi obtenu constituait un volume important, et plus jamais on ne gratta ni n'écrivit sur ce parchemin.

Pendant les 600 ans suivants, le livre de prières fut probablement conservé au monastère de Mar Saba, en Terre Sainte (entre Bethléhem et la mer Morte, à l'emplacement actuel de l'Israël), où l'utilisaient constamment les moines. Il fut retiré de ce monastère au milieu du XIX^e siècle et aboutit éventuellement à Constantinople (Istanbul). En 1906, le philologue danois Johan Ludwig Heiberg découvrit qu'il contenait les théorèmes d'Archimède et les transcrivit en utilisant une loupe (même si une partie du texte était dissimulée par la reliure). De 1930 à 1998, le livre de prières est demeuré dans une collection privée à Paris, jusqu'à ce qu'un acheteur anonyme s'en porte acquéreur pour deux millions de dollars.

Scott Williams examine un folio du palimpseste d'Archimède au moyen d'un stéréo microscope.

Scott prélève un échantillon d'adhésif avec l'aide d'un scalpel.

Le nouvel acquéreur a accepté que le manuscrit soit restauré et que les spécialistes d'Archimède puissent y avoir accès pour en effectuer la transcription. Toutefois, il a d'abord fallu le défaire, tâche confiée, ainsi que le traitement de restauration, au Walters Art Museum de Baltimore (Maryland).

Une équipe de scientifiques du Rochester Institute of Technology, de la société Xerox et de l'Université Johns Hopkins à Baltimore a été constituée pour dégager le texte d'Archimède, lequel était à peine visible. Pour ce faire, l'équipe a fait appel à l'imagerie UV, à la microscopie confocale et à plusieurs techniques ayant servi à obtenir des images satellites de la Terre.

Au cours de sa vie, le palimpseste a survécu à un incendie (attesté par ses bords carbonisés), a été la proie d'un grave problème de moisissure et a été défait et relié à nouveau au moyen d'un adhésif moderne. Son traitement de restauration et l'enlèvement de sa reliure pour la transcription constitueront sûrement un procédé complexe. À cette fin, on a demandé à l'ICC de fournir un soutien en matière d'analyse et le bénéfice de son expertise en matière de matériaux.

Des scientifiques de l'ICC se sont rendus à Baltimore en novembre 2000 pour examiner le palimpseste et prélever des échantillons du parchemin, d'encres, d'adhésifs, d'accrétions, de résidus et de moisissures, échantillons qu'ils ont rapportés à l'ICC pour les analyser.

Pour évaluer l'avancement de la détérioration du parchemin, des échantillons prélevés sur des parties en bon état, des parties carbonisées, des parties moisies et la surface marquée de l'encre d'Archimède ont été soumis à des mesures de contractilité thermique faisant intervenir une nouvelle technique vidéo qui permettent d'établir à quelles températures commence et cesse le rétrécissement du parchemin (il est prouvé que la contractilité thermique est en corrélation avec le degré de détérioration des fibres collagènes). On a découvert que des échantillons d'encre du X^e et du XII^e siècles étaient principalement de l'encre ferro-gallique, bien qu'on ait décelé la présence d'autres encres. Les échantillons de moisissure ont été analysés pour en évaluer la viabilité et ainsi déterminer si la moisissure constituera ultérieurement un danger pour le parchemin ou pour ceux qui le manipulent.

Divers adhésifs, accrétions et résidus (tels que le gel de silice, la cire de bougie et un adhésif moderne appliqué sur la reliure du dos) ont été identifiés. Cet adhésif moderne posait problème parce qu'il se trouvait en contact direct avec le texte d'Archimède. Pour trouver une méthode qui permettrait d'enlever l'adhésif au moyen d'un solvant sans endommager le parchemin, on a eu recours à deux innovations. Premièrement, un nouvel essai de micro-gonflement a été mis au point pour trouver la méthode la plus efficace pour enlever cet adhésif au moyen d'un solvant. Deuxièmement, cette méthode avec solvant a été mise à l'épreuve sur des micro-quantités du parchemin et la contractilité thermique a été mesurée afin de vérifier si cette méthode présentait un danger pour le parchemin.

Ce projet constitue un exemple de l'analyse exhaustive d'un manuscrit dont l'ICC peut se charger pour aider les restaurateurs qui travaillent sur des documents d'importance historique. Les analyses ont donné lieu à des identifications, à des évaluations et à des recommandations particulières, et certaines techniques scientifiques innovatrices ont été élaborées pour faciliter le traitement de restauration et l'enlèvement de la reliure du palimpseste d'Archimède³. Ce travail n'est pas encore achevé, et l'ICC continuera d'assister le Walters Art Museum en effectuant d'autres analyses et en prodiguant d'autres conseils, au besoin.

Le texte nouvellement révélé a déjà fourni aux spécialistes d'Archimède des renseignements nouveaux sur ce grand mathématicien et physicien. Par exemple, une page contenant une partie du Traité de la méthode qui porte sur les théorèmes mécaniques indique qu'Archimède connaissait et utilisait le calcul intégral 2000 ans avant qu'on attribue cette découverte à Newton⁴. Qui sait quelles autres découvertes nous réserve ce texte?

Pour plus d'information sur le palimpseste d'Archimède, voir le site Web du Walters Art Museum.

1. Cet article a été préparé avec le soutien d'autres scientifiques de l'ICC qui ont participé au projet, dont Gregory S. Young, R. Scott Williams, Jane Sirois, Elizabeth Moffatt et Maureen A. MacDonald.
2. Un palimpseste est littéralement « un parchemin ou un autre manuscrit dont on a effacé la première écriture pour écrire un nouveau texte » (procédé qui pouvait être répété maintes fois). Cette pratique consistant à réutiliser le parchemin était répandue à diverses époques, et il existe aujourd'hui de nombreux palimpsestes. En raison de son contenu, le palimpseste d'Archimède est précieux.
3. Les résultats de ces analyses sont le sujet d'un article qui sera présenté au congrès annuel de l'Institut international pour la conservation des objets d'art et d'histoire à Baltimore (Maryland) à l'automne 2002.
4. PEAKIN, W. « The Sum of God », The Sunday Times Magazine (17 juin 2001), Londres, Royaume-Uni.