Un « ordinateur » vieux de 2 000 ans découvert dans une épave

Un navire marchand transportant des statues en bronze, des bols en verre et des amphores a coulé près de l’île d’Anticythère entre 70 et 60 av. J.-C. Les pièces d’argent qui faisaient partie de la cargaison ont été frappées entre 76 et 67 av. J.-C., ce qui nous permet de déterminer approximativement la date du naufrage.

Une histoire de découverte historique que même Hollywood n’aurait pas pu inventer : en 1900, une équipe de plongeurs-épongeurs, ces travailleurs qui récoltent des éponges de bain dans l’océan, a trouvé refuge près de la minuscule île d’Anticythère pour échapper à une violente tempête. Lorsque le temps s’est éclairci, ils ont repris leur travail, mais ont découvert sous les vagues quelque chose de bien différent : une épave regorgeant de trésors antiques.

Pour protéger le site des pilleurs, le gouvernement grec y a envoyé une canonnière de la marine afin de le surveiller, et des plongeurs ont récupéré de magnifiques objets en bronze, des objets en verre, des bijoux et des éléments de mobilier jusqu’au début de l’année 1901, dans le cadre de ce qui fut le tout premier grand projet d’archéologie sous-marine jamais mené. L’ironie de l’affaire ? Les découvertes les plus spectaculaires étaient les statues en bronze que tout le monde admirait, tandis que le véritable trésor ressemblait à un morceau de métal vert, corrodé et sans intérêt apparent.

Pendant un certain temps, ce morceau vert et rouillé, extrait de l’épave, est resté dans l’indifférence générale dans un débarras du Musée national d’archéologie d’Athènes. Cet objet avait été repêché au fond de l’eau presque exclusivement en raison de sa teinte verdâtre, qui, pour un plongeur, laisse présager la présence de bronze.

Le morceau vert corrodé provenant de l’épave fut fendu en deux, et quelques mois plus tard, Valerios Stais remarqua, sous la couche de corrosion, des rouages de la taille d’une pièce de monnaie et des lettres grecques. Il fit cette découverte le 17 mai 1902, et la nouvelle de cette incroyable découverte archéologique se répandit rapidement.

Pendant des années après la découverte de Stais, les chercheurs sont restés divisés quant à la fonction de cet objet. Certains supposaient qu’il s’agissait d’un astrolabe, tandis que d’autres pensaient qu’il s’agissait d’un instrument de navigation. Hélas, aucune de ces hypothèses ne s’est avérée exacte.

Vers 1905, le philologue allemand Albert Rehm comprit que les inscriptions faisaient référence aux levers et couchers d’étoiles, ainsi qu’à des cycles lunaires de 19 et 76 ans, et à des cycles d’éclipses de 223 mois. Rehm émit l’hypothèse, sans preuves suffisantes, que le mécanisme utilisait un ensemble d’anneaux concentriques pour représenter les cinq planètes connues à l’aide d’un système d’engrenages épicycloïdaux. Des décennies plus tard, il s’avéra que cette hypothèse était en grande partie correcte.

Compter le nombre de dents de chacun des engrenages corrodés n’était pas une mince affaire, cela nécessitait une sorte de « comptabilité médico-légale ». Price, physicien britannique, a publié en 1974 le fruit de ses vingt années d’étude du mécanisme dans son article intitulé Gears from the Greeks. À l’aide de radiographies réalisées par Charalambos et Emily Karakalos, Price et son équipe ont repéré 30 engrenages encore intacts répartis sur quatre fragments distincts du mécanisme, bien que la plupart d’entre eux fussent incomplets et endommagés.

Le physicien Derek de Solla Price a fait une découverte incroyable : grâce aux rayons X, il s’est rendu compte que le mécanisme était conçu pour calculer le cycle lunaire de 19 ans que le philologue Albert Rehm avait mentionné dans l’inscription, prouvant ainsi qu’il s’agissait d’une calculatrice pleinement fonctionnelle, et non d’un simple objet d’exposition. Le fonctionnement exact de ce mécanisme planétaire est toutefois resté un mystère, même après la mort de Price en 1983.

Après le décès de Price, Michael Wright, conservateur chargé de l’ingénierie mécanique au Musée des sciences de Londres, s’est lancé le défi de déchiffrer le mécanisme. Wright a alors procédé à une radiographie des roulements et des autres éléments fixés à la roue motrice principale à quatre rayons et en a déduit que celle-ci abritait autrefois un système complet d’engrenages épicycloïdaux. La grande expérience de Wright en matière de mécanismes à engrenages s’est avérée être un véritable coup de chance.

S’appuyant sur son expertise en matière d’instruments historiques à engrenages, Wright a réalisé un modèle fonctionnel en laiton d’une grande complexité représentant un planétarium — publié en 2002 — capable de suivre la date, le Soleil, la Lune et cinq planètes. Il y a intégré des mécanismes à goupilles et à fentes permettant de reproduire le mouvement rétrograde apparent des planètes dans le ciel.

Je sais, je sais, tout cela ressemble à un véritable miracle logistique ! En 2005, une équipe de chercheurs britanniques et grecs a transporté un appareil de radiographie de huit tonnes (fabriqué par X-Tek Systems) dans les sous-sols du Musée national d’archéologie d’Athènes et a utilisé l’imagerie par tomographie par rayons X à microfoyer ainsi que la cartographie de texture polynomiale pour obtenir des images des 82 fragments.

Ce cycle de 223 mois a été remarqué pour la première fois par le philologue Albert Rehm il y a un siècle. De nouvelles radiographies par tomodensitométrie de l’artefact ont révélé la présence, à l’arrière-bas de la machine, d’un cadran qui utilisait ce cycle pour prédire les éclipses. Le système d’engrenages relié à ce cadran comprenait un grand pignon de 223 dents que les reconstructions antérieures de l’appareil avaient ignoré. Et pourtant, ce pignon apparemment oublié jouait en réalité un rôle prépondérant dans le fonctionnement de la machine.

Bien que la Lune tourne autour de la Terre sur une orbite elliptique, ce qui fait varier sa vitesse, le chercheur Tony Freeth s’est rendu compte que l’engrenage à 223 dents devait intervenir dans le calcul de ce mouvement, s’appuyant sur les travaux antérieurs de Wright concernant les engrenages à goupilles et fentes.

En 2005, des scans de l’intérieur de l’artefact ont révélé des textes cachés sur des fragments qui n’avaient pas été lus depuis plus de 2 000 ans. Ces textes ont permis de comprendre la nature de la face avant, qui représentait le Soleil sur un pointeur, mais les planètes sur des anneaux, avec des perles en guise de repères, disposées dans le bon ordre cosmologique, à partir de la Terre vers l’extérieur, contredisant ainsi les reconstitutions qui les plaçaient toutes sur des pointeurs.

En 2016, l’historien Alexander Jones a remarqué deux chiffres dans l’inscription figurant sur la couverture. Ceux-ci correspondaient à des cycles de 462 et 442 ans pour Vénus et Saturne, dont aucun n’était mentionné ni dans l’astronomie babylonienne antérieure, ni dans l’astronomie grecque connue jusqu’alors.

Le problème suivant était que les données relatives aux cycles de Mercure, Mars et Jupiter manquaient dans les inscriptions ; l’équipe de l’University College London (UCL) a donc trouvé une solution ingénieuse : elle a identifié les facteurs premiers communs à plusieurs cycles planétaires et s’en est servie pour déduire quels engrenages étaient partagés par quelles planètes. Cela était également nécessaire pour que le mécanisme d’engrenage puisse tenir dans le boîtier relativement petit (honnêtement, ça dépasse mon entendement) !

L’une des énigmes les plus anciennes concernait le mécanisme à l’origine de l’affichage des phases lunaires, qui nécessitait des données provenant du Soleil et de la Lune, mais se heurtait à la présence des structures tubulaires destinées à Mercure et Vénus. L’équipe de recherche de l’UCL a découvert un bloc ajouré situé sur un rayon de la roue motrice principale, qui fournissait une autre source indépendante de données sur la position moyenne du Soleil au mécanisme des phases lunaires, et a ainsi résolu cette énigme.

Pour compléter cette reconstitution, les chercheurs ont émis l’hypothèse de l’existence d’un indicateur (dont le nom provient d’un terme utilisé en astronomie médiévale) appelé « main du dragon », qui suivait la course des nœuds lunaires et pouvait servir à signaler d’éventuelles éclipses. Bien qu’il n’en reste aucun vestige, un élément visible sur un rayon de la roue motrice principale vient étayer cette théorie.

En mars 2021, l’équipe de recherche de l’UCL sur le mécanisme d’Anticythère a publié sa reconstitution complète de ce mystérieux dispositif dans la revue Scientific Reports. Cette dernière version, dont la réalisation a pris des décennies, est la première à faire correspondre l’ensemble des pièces et des inscriptions existantes. Et comme si cela ne suffisait pas, considérez ceci : cette découverte, qui nous fournit en substance un « mode d’emploi » fonctionnel du mécanisme qui a coulé avec un malheureux cargo il y a plus de 2 000 ans, a complètement bouleversé notre conception des avancées technologiques des Grecs de l’Antiquité. Oui, les Grecs de l’Antiquité étaient capables d’une ingénierie miniature bien plus sophistiquée que ce que les historiens ne leur avaient jamais attribué !

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