@.Ampère et l'histoire de l'électricité 

La "pile de Bagdad" : une pile électrique il y a deux mille ans ?

Par Marie-Hélène Wronecki, Christine Blondel et Bertrand Wolff

Un mystérieux objet archéologique En 1936, les fouilles archéologiques d'une nécropole au sud-est de Bagdad mettent au jour une curieuse poterie, parmi plusieurs centaines d'objets, verreries, figurines de terre, tablettes gravées, etc. que l'on peut dater de la période parthe entre le premier siècle avant et le premier siècle après Jésus-Christ. Il s'agit d'un petit vase de terre cuite, haut d'une quinzaine de centimètres et fermé d'un bouchon de bitume, contenant un tube de cuivre à l'intérieur duquel se trouvait une tige de fer, l'un et l'autre très corrodés. Lorsque l'archéologue autrichien Wilhelm Koenig, directeur du musée de Bagdad, examine l'objet deux ans plus tard, il émet l'idée que ce petit vase pourrait constituer une pile électrique si on verse une solution saline ou acide dans le tube de cuivre. En effet, deux métaux de nature différente plongeant dans un électrolyte, tel est le principe de la pile, inventée par Alessandro Volta en 1800. [Voir Des grenouilles de Galvani à la pile de Volta] Koenig appuie son hypothèse d'une pile électrique par l'observation, sans rapport a priori, d'une technique rudimentaire de galvanoplastie, utilisée dans les années 1930 par les orfèvres de Bagdad pour dorer les bijoux. Ces orfèvres utilisaient le dispositif représenté fig.2. Il s'agit d'une pile, mise en court-circuit, à l'intérieur de laquelle se produit la réaction chimique recherchée. Au cours de cette réaction, de l'or métallique provenant de la solution d'un sel d'or, se dépose sur l'objet à dorer D. Le procédé pourrait bien, suggère Koenig, avoir une origine beaucoup plus ancienne.

fig. 1 : Schéma de la reconstitution d'une "pile" selon Koenig

fig. 2 : Procédé de dorure des orfèvres de Bagdad au XXe siècle A : poterie poreuse contenant une solution d'un cyanure d'or B : récipient contenant de l'eau salée à l'extérieur de la poterie C : tige soutenant le fil métallique de conduction D : objet à dorer E : fil métallique F : morceau de zinc

Mais ce dispositif n'a pas grand chose à voir avec le vase mystérieux. Le seul lien, non explicité par Koenig, est qu'il apporterait un second témoignage d'une maîtrise de l'électricité par les Parthes. Le procédé suppose en outre l'utilisation de sels d'or en solution, ce qui dans l'Antiquité est extrêmement hypothétique. L'or est le métal noble par excellence, ne s'oxydant pas, et que l'on trouve dans la nature seulement à l'état métallique ("natif") – les pépites d'or par exemple, ou dans des minerais extrêmement rares où il figure à l'état de traces. Avant l'alchimie médiévale, on ne connaît pas de méthode permettant de "dissoudre" l'or – c'est-à-dire de le faire passer à l'état de "sel" soluble, par une réaction chimique. [Voir "Dissoudre l'or avant l'époque médiévale ?"] Revenons au petit vase mystérieux d'il y a 2000 ans. La découverte ultérieure de quelques poteries semblables, quoique en moins bon état et incomplètes, suggère à Koenig l'idée que plusieurs de ces "piles" auraient pu être mises en série, afin d'augmenter la tension électrique obtenue avec un seul vase. A l'appui de l'usage d'une batterie de piles pour la dorure, Koenig met en avant quelques bijoux anciens, dont le plaquage doré semble particulièrement fin. Reste alors à préciser quel dispositif de dorure par électrolyse aurait été alimenté par une telle batterie de piles. Tous les dispositifs électrolytiques destinés à la dorure, les premiers ayant été mis au point autour de 1840, reposent sur l'utilisation – encore une fois très problématique dans l'Antiquité – de sels d'or dissous. Willy Ley, ingénieur et vulgarisateur scientifique allemand, n'en popularise pas moins l'idée de Koenig dans une revue de science fiction en 1939. La seconde guerre mondiale survient et les piles de Bagdad restent dans l'ombre quelque temps.

Le développement de l'interprétation "électrique"

Après la guerre, un chercheur américain de la compagnie General Electric, Willard Gray, tente la première reconstitution de la "pile de Bagdad". Comme électrolyte, il emploie du jus de raisin, et obtient un faible courant électrique. Voilà donc "la preuve" faite : ces objets sont bel et bien des piles. A leur tour, d'autres expérimentateurs se lancent dans la reconstitution, et montrent la possibilité d'obtenir un courant avec différentes solutions (jus de citron, etc.).
L'hypothèse de Koenig semble confirmée.

En 1978, l'objet archéologique est présenté dans une exposition sur l'Irak au Musée Roemer et Pelizaeus d'Hildesheim en Allemagne, et le catalogue explique sans nuance que les Parthes ont inventé la pile bien avant Volta. Un reportage de télévision accroît la crédibilité de la chose en montrant un technicien en blouse blanche, devant le dispositif.
Arne Eggebrecht, directeur du Musée, parvient, en assemblant une batterie de ces "piles" reconstituées, à couvrir un objet métallique d'une extrêmement fine couche d'or. Mais il ne semble pas avoir publié la description de l'expérience, et on peut se demander quel dispositif de dorure était alimenté par la batterie de piles.

Cela n'empêche pas l'interprétation "électrique" d'être aujourd'hui très populaire, il n'est que de surfer sur Internet pour s'en rendre compte. En 2005, MythBuster (littéralement "casseur de mythes"), une émission phare de Discovery Channel animée par deux spécialistes des effets spéciaux, reproduit l'expérience de dorure sous les yeux des téléspectateurs et en déduit que l'hypothèse de la pile de Bagdad est "plausible".

Par une aventureuse association d'idées, le rapprochement est parfois fait avec un bas-relief du temple de Denderah en Haute-Egypte, sur lequel certains n'hésitent pas à voir une préfiguration d'ampoules électriques ou de tubes à décharge. Après Volta, c'est maintenant Edison qui a du souci à se faire ! La pile et l'éclairage électrique n'auraient donc été que "ré-inventées" au XIXe, après plusieurs siècles d'obscurité... fig. 3 : Bas-relief du temple de Denderah : une figure parfois interprétée comme représentant une ampoule électrique ou un tube à décharge… [image wikipédia]

L'affaire met en œuvre plusieurs ressorts de la science populaire, le mystère, le spectaculaire, la découverte de savoirs anciens cachés et une certaine soif de "revanche" sur la science officielle.

Oui, mais voilà...

fig. 4 : Schéma de la galvanoplastie (inspiré du brevet de 1839) A : poterie contenant un cyanure d'or et de potassium B : récipient contenant de l'acide sulfurique à l'extérieur de la poterie C : tige métallique D : objet à dorer E : fil métallique F : feuille de zinc entourant la poterie

Plusieurs objections s'opposent à ces interprétations. Nous en avons déjà évoqué quelques-unes. Koenig suggérait que la méthode des orfèvres de Bagdad au XXe siècle était la continuation d'un savoir-faire antique. Mais Gerhard Eggert rappelle en 1995 que cette méthode était décrite dans le brevet anglais de la galvanoplastie déposé en 1839 (fig. 4). On ne connaît pas d'antériorité à ce procédé. Des archéologues ont par ailleurs montré que les bijoux anciens ont pu être plaqués à l'aide de feuilles d'or très fines, cette technique délicate étant bien maîtrisée par les orfèvres du Moyen-Orient, il y a 2000 ans. Quant à l'expérience de dorure qui aurait été réalisée, mais non publiée, par Arne Eggebrecht, on en ignore le détail. On ne peut qu'être étonné du résultat annoncé. Nos expériences, en accord avec la théorie de l'électrolyse, montrent qu'on ne peut obtenir de dorure par électrolyse sans sel d'or en solution. [Voir Cuivrer ? Dorer ? Quelques expériences pour clarifier la discussion autour de la "pile de Bagdad"]

Un chercheur, Paul T. Keyser, a imaginé d'autres applications électriques pour le mystérieux vase : une forme d'électrothérapie, ou des électrostimulations, qui auraient pu être effectuées dans un cadre religieux. Mais la tension délivrée par une seule "pile" est très inférieure aux valeurs auxquelles l'organisme humain est sensible, en cas d'application à la peau, qu'il s'agisse d'un contact avec les doigts, d'une application sur le front, etc.

Enfin, l'objet lui-même semble s'accorder difficilement avec l'hypothèse d'une pile électrique. On relève en effet l'absence de fils métalliques indispensables pour conduire le courant électrique. Si cette absence peut s'expliquer par une disparition liée à l'âge des objets, la présence de tels fils ne paraît tout simplement pas avoir été prévue : le bouchon de bitume, qui ferme durablement le vase, empêche la sortie de fils conducteurs et rend malcommode le remplacement fréquent de l'électrolyte dont la composition est rapidement dégradée par les réactions chimiques liées à la production d'un courant.

D'une manière générale, avancent les détracteurs de l'interprétation électrique de cette poterie, la possibilité d'une expérience ne prouve pas qu'on ait cherché à la réaliser en construisant l'objet. Cette interprétation ne repose en fin de compte que sur une ressemblance de forme avec un objet moderne (la pile de Volta), et non sur les connaissances que l'on a du mode de vie des possesseurs de l'objet dans l'Antiquité

Des archéologues ont avancé que les objets découverts en Irak seraient plutôt, comme ceux qu'on a pu trouver ailleurs sous des formes voisines, des récipients destinés au transport de petits rouleaux de textes, peut-être des formules de prière. Un historien des sciences, Allan Mills, a proposé une hypothèse plus prosaïque : le dispositif pourrait être destiné à réparer les trous dans les outres de peau, objets très précieux pour la vie dans le désert. La tige de fer pointue, chauffée au feu, permet de fondre un peu de bitume du bouchon et de l'appliquer là où l'outre est percée ! Façon de montrer que l'imagination peut emprunter les directions les plus diverses. Cette interprétation, si saugrenue qu'elle puisse sembler de prime abord, s'inspire cependant d'une connaissance concrète du mode de vie de populations nomades dans des régions désertiques...

Pour conclure :
La présence dans le vase mystérieux de deux métaux différents reste inexpliquée. Le fait est qu'en ajoutant un électrolyte – et deux fils métalliques – le dispositif peut produire un très faible courant. Il serait cependant étonnant que cette technologie soit restée si confidentielle qu'elle n'ait laissé aucune trace, entraîné aucun témoignage de la part de voyageurs étrangers, et enfin qu'elle ait disparu pendant près de deux millénaires. L'hypothèse de la pile, qui pose, comme on l'a vu, de sérieux problèmes techniques, même si l'expérience est envisageable, reste à ce jour historiquement, archéologiquement et scientifiquement peu vraisemblable.

Pour ce qui est de la possibilité de dorer des objets en utilisant la "pile de Bagdad", on peut être plus affirmatif : même si la poterie avait été constituée en pile elle n'a pas pu servir à pratiquer des dorures par électrolyse car les sels d'or en solution ont été obtenus seulement au Moyen-Age, par les alchimistes arabes.

Pour en savoir plus :

EGGERT Gerhard. "On the origin of a gilding method of the Bagdad silversmiths". Gold Bulletin and Gold Patent Digest, 1995, 28 (1), 12-16. ( en ligne)
EGGERT Gerhard. "The enigmatic 'battery of Baghdad' – scientific theories on the ancient uses of a 2000 year old finding". The Skeptical Inquirer, 1996, 20, 31-34.
MILLS Allan A. The "Baghdad Battery". Bulletin of the Scientific Instrument Society, 2001, 68, 35-37.
PASZTHORY E. "Electricity generation or magic ? The analysis of an unusual group of finds from Mesopotamia". MASCA Research Papers in Science and Archeology, 1989, 6, 31-38.
KEYSER P.T. "The Purpose of the Parthian Galvanic Cells: a First-Century A.D. Electric Battery Used for Analgesia". Journal of Near Eastern Studies, 1993, 52, 81-98. (une étude critique particulièrement bien documentée de l'hypothèse de la dorure par les Parthes).

Une histoire de la galvanoplastie du XIX^e siècle : CARLES Pierre-Paulin, Influence exercée sur les réactions chimiques par les agents physiques autres que la chaleur, Paris, 1880, 2^e partie, p. 98-106. (en ligne sur gallica)

Sur le web, la majorité des sites trouvés en interrogeant "pile de Bagdad" ou "Baghdad battery" dans un moteur de recherches, sont largement acquis à la thèse de l'interprétation électrique de ces objets. Le même texte se retrouve peu ou prou d'un site à l'autre, rares sont ceux qui, comme Skeptic World, présentent les doutes pesant sur cette interprétation.