Théories sur la méthode de construction des pyramides égyptiennes

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Les méthodes de construction des pyramides égyptiennes demeurent incertaines. Les données archéologiques sur ces chantiers gigantesques restent très fragmentaires, tandis que les théories fleurissent et se multiplient, surtout depuis la fin du XIXe siècle.

Elles se focalisent généralement sur la Grande pyramide, partant du principe qu'une méthode pouvant expliquer sa construction peut également s'appliquer à toutes les autres pyramides d'Égypte. En fait, rien ne permet d'affirmer que les mêmes méthodes aient été appliquées à toutes les pyramides, de tous types, toutes tailles et toutes époques.

Rien ne vaut l'observation directe. Photographie de 1875.
Premières assises de la Grande pyramide.

Sommaire

Le témoignage des auteurs anciens[modifier | modifier le code]

Les machines d'Hérodote[modifier | modifier le code]

Interprétation du témoignage d'Hérodote.
Gravure du XVIIIe siècle

Lorsque Hérodote visite l'Égypte vers -450, le pays est sous domination perse depuis un peu moins d'un siècle (XXVIIe dynastie). Ne parlant pas la langue des Égyptiens, Hérodote doit faire appel à des traducteurs, ou bien se contenter des dires des colons grecs qui habitent le pays. Il est difficile de savoir quelle connaissance les Égyptiens de l'époque pouvaient avoir des méthodes de construction de monuments vieux déjà de plus de 2000 ans, et on ne peut que s'interroger sur la véracité des propos rapportés par Hérodote ; il apparaît peu probable qu'ils soient entièrement conformes à la réalité.

Taille et transport des pierres[modifier | modifier le code]

« Les uns durent, depuis les carrières de la Chaîne Arabique, traîner jusqu'au Nil les blocs de pierre qu'on en tirait ; d'autres eurent la tâche de recevoir ces pierres, passées en barques sur l'autre rive, et de les traîner jusqu'à la montagne qu'on appelle la Chaîne Libyque. Cent mille hommes travaillaient à la fois, relevés tous les trois mois[1] »

Interprétation du témoignage d'Hérodote (gravure du XVIIIe siècle)

Assemblage de la pyramide[modifier | modifier le code]

« Voici comment on construisit cette pyramide, par le système des gradins successifs que l'on appelle tantôt krossai (corbeaux), tantôt bomides (plates-formes). On la construisit d'abord sous cette forme, puis on hissa les pierres de complément à l'aide de machines faites de courtes pièces de bois : on montait la pierre du sol jusqu'à la première plate-forme ; là, on la plaçait dans une autre machine installée sur le premier gradin, et on la tirait sur jusqu'au deuxième gradin, où une troisième machine la prenait[1]. »

Hérodote ne donne en fait aucune indication sur la méthode de construction de la pyramide en elle-même. Il dit juste qu'elle est construite par « système des gradins successifs » et ce n'est que pour les pierres de parement (« pierres de complément ») qu'il rapporte la technique des machines de levage à l'aide de leviers en bois.

Les terrasses solubles de Diodore de Sicile[modifier | modifier le code]

L'historien grec Diodore de Sicile (Ier siècle avant notre ère) n'émet pas du tout « l'hypothèse de rampes et de traîneaux », comme on le répète souvent : il rapporte seulement que « les pierres ont été, dit-on, disposées au moyen de terrasses […] de sel et de nitre (appellation ancienne du natron d'Égypte) qui auraient été dissoutes par les eaux du Nil »[2]. Ni rampes, ni traîneaux chez Diodore : tout au plus des « terrasses » (c'est très différent), auxquelles il dit d'ailleurs ne pas croire.

Les « lentilles » de Strabon[modifier | modifier le code]

Le géographe grec Strabon voyagea en Égypte en -25 ou -24. Dans sa Géographie (XVII, 1,33-34), il évoque seulement, tenant lieu de porte dans le parement extérieur de la grande pyramide, une « pierre qui peut s'enlever (λίθον ἐξαιρέσιμον[3]) et qui, une fois enlevée, laisse voir l'entrée d'une galerie tortueuse ou syringe, aboutissant au tombeau »[4] ; il mentionne également le revêtement de granite, jusqu'à mi-hauteur, de la pyramide de Mykérinos et enfin la présence de « lentilles » (nummulites) sur tout le plateau. Il ne dit rien des méthodes de construction des pyramides[4].

Problématique et contraintes[modifier | modifier le code]

Les anciens Égyptiens ont dû résoudre les nombreux problèmes posés par la construction des pyramides par les ressources et des connaissances techniques qu'ils avaient alors à leur disposition.

Contraintes physiques et matérielles[modifier | modifier le code]

Les différents types de blocs[modifier | modifier le code]

Il faut distinguer plusieurs types de blocs :

  • ceux qui composent probablement l'essentiel de la masse des pyramides : un libage grossier en calcaire nummulitique (matériau présent sur le site[5]), constitué de pierres très inégales, mais pouvant peser plusieurs tonnes, avec des interstices pouvant atteindre plus de 10 cm. Ce libage de pierres à peine équarries est visible dès l'entrée (percée d'Al-Mamoun) et dans les sapes (niche de la chambre de la reine)[6] ;
  • une enveloppe de la même matière (calcaire nummulitique), constituant les gradins fort bien taillés et parfaitement réglés (mais de hauteur variable) visibles de nos jours sur l'ensemble des faces de la pyramide, d'un poids de l'ordre de 2 à 2,5 tonnes ;
Pyramide de Khéphren. On distingue au sommet les restes du parement en calcaire fin.
  • les blocs du parement extérieur (disparus sur Khéops : seuls quelques-uns sont encore en place sur la première assise, mais ces blocs de parement lisse issus d'une carrière souterraine de Tourah sont bien visibles au sommet de Khéphren ou sur Dahchour-Sud/Rhomboïdale) ;
  • les blocs de parement intérieurs (tous couloirs des pyramides, ou grande galerie de Khéops, par exemple) en calcaire fin (mais parfois en granit, comme dans la chambre du roi), minutieusement taillés et ajustés ;
  • des blocs mégalithiques pouvant atteindre des dizaines de tonnes (comme les cinquante-deux monolithes de syénite de la chambre du roi de la pyramide de Khéops, type de granite sans quartz provenant de carrières lointaines telle la carrière d'Assouan et pouvant peser chacun de 25 à 40 tonnes, ou encore les énormes chevrons de calcaire de l'entrée de Khéops et d'autres pyramides, ou de la chambre de la reine, ou de la chambre du roi).

Le taillage des blocs[modifier | modifier le code]

Un exemple sur les méthodes et outils employés pour le débit des blocs mégalithiques peut être observé sous la forme d'un obélisque inachevé dans les carrières d'Assouan, débité semble-t-il par percussions répétitives.

La précision dans le taillage des blocs[modifier | modifier le code]

La précision dans la découpe, le taillage et l'ajustement des blocs entre eux est digne du niveau de qualité obtenu aujourd'hui dans l'industrie de haute précision :

  • William Matthew Flinders Petrie fit une campagne de mesure sur la Grande Pyramide, et releva cette grande précision : « La variation moyenne dans la découpe des blocs comparée à une ligne droite ou un carré théoriques parfaits, est de l'ordre de 0,010 pour une longueur de 75 in[7]. », soit 0,254 mm d'erreur sur une longueur de 1,90 m. Pour obtenir ce niveau de précision, il est nécessaire de posséder les outils et les méthodes de mesure encore plus précis : on parle ici d'une tolérance de 0,00013 pour 1. Petrie mesura les dimensions de la pyramide elle-même, et mit en évidence une erreur de seulement vingt centimètres pour un carré parfait de 230,30 m, une erreur moyenne sur les angles droits de la base de 0° 3´ 6", et une erreur moyenne sur l'orientation suivant les quatre points cardinaux également de 0° 3´ 6". La base de la pyramide a été nivelée avec une erreur de 21 mm seulement.
  • Christopher Dunn (en) mesura en 1992 l'angle intérieur du coffre de la chambre du roi et releva une valeur constante de 5/32 inch (soit un rayon de quatre millimètres) sur toute la profondeur et sur les quatre angles. Dunn mesura également la planéité d'un bloc de granite de vingt-sept tonnes, d'une précision de 0,0002 inches (soit 0,005 mm)[8].

Le transport des blocs[modifier | modifier le code]

Les méthodes de transport ont dû être très diverses, selon le type des blocs à acheminer. Il faut envisager un transport fluvial pour certains, et des moyens terrestres pour d'autres ; les gros blocs de granit extraits des carrières de Haute Égypte ont dû connaître successivement les deux modes de transport.

Le levage et la pose des blocs[modifier | modifier le code]

La plus haute des pyramides, celle de Khéops, culminant autrefois à 146 mètres, les Égyptiens durent appliquer des techniques permettant d'élever et de poser des blocs de plusieurs tonnes jusqu'à ces hauteurs. De plus, les blocs les plus lourds (environ 73 tonnes) ont, eux, dû être élevés sur une cinquantaine de mètres (jusqu'à la Chambre du roi dont ils forment le « toit »).

Le nombre de blocs nécessaires[modifier | modifier le code]

On estime que le nombre des blocs pourrait s'élever à environ deux millions et demi.

Si le nombre de blocs N est un nombre pyramidal carré, il est lié au nombre de couches n par la relation suivante :

N={1 \over 6}n(n + 1)(2n + 1)

Selon les mesures de Charles Piazzi Smyth, il existe deux-cents couches de blocs sur la pyramide, donc on obtient d'après cette relation 2,6867 millions de blocs.

Contraintes matérielles[modifier | modifier le code]

  • Le type d'outillage utilisés pour la taille de blocs parfois très durs (granit par exemple) et les matériaux constituant ces outillage font débat: la dureté maximale obtenue avec des alliages de cuivre reste bien inférieure à celle des matériaux travaillés. Les alliages cuivreux les plus durs actuellement connus pouvent atteindre 54 daN/mm²[9], alors que la dureté moyenne du calcaire est de 200 à 300 daN/mm², et que celle du syénite, type de granite sans quartz provenant de carrières d'Assouan, fait entre 600 et 750 daN/mm²)[10]. S'il est possible de tailler et de polir des matériaux avec des outils de dureté inférieure, le travail humain à fournir s'en trouve multiplié, ainsi que l'usure des outils, et donc la quantité de matériaux nécessaire pour outiller les ouvriers[11].
  • L'absence de la roue (les blocs de pierres étaient transportés sur des traîneaux, comme le montrent certaines représentations d'époque).
  • Une main d'œuvre d'environ 100 000 hommes (selon Hérodote), ou bien 20 000 selon des estimations modernes.

Contrainte temporelle[modifier | modifier le code]

  • Hérodote rapporte que la grande pyramide de Gizeh aurait été construite en vingt ans, estimation reprise par l'historien antique Manéthon. Mais l'année de début et la durée de construction de la pyramide sont des hypothèses qui généralement validées par les égyptologues, parce qu'elles correspondent aux 23 à 25 années, suivant les sources, du règne du Pharaon Khéops[12]. Ces estimations ne sont malheureusement attestées par aucun écrit contemporain, mais déduites logiquement par la destination admise de la pyramide comme étant le tombeau de ce pharaon, hypothèse elle-même non attestée par des écrits.
  • L'historien grec rapporte également que les ouvriers égyptiens n'y travaillaient que trois mois chaque année[réf. nécessaire] (cette période correspondant à la saison des crues). Cela ferait donc soixante mois de travail, soit seulement cinq ans en temps de travail effectif. Ce qui reviendrait à poser environ 1 369 blocs par jour. Si ces cinq ans étaient travaillés vingt-quatre heures sur vingt-quatre, il faudrait compter environ cinquante-sept blocs à l'heure, taillés, transportés, montés et ajustés au millimètre près pour certains d'entre eux. Mais cette interprétation confond fréquence et « durée de la chaîne » : le fait que cinquante-sept blocs soient placés en moyenne par heure ne signifie pas que la chaîne de fabrication produise et place cinquante-sept blocs par heure, notamment du fait que les différentes étapes de la production sont simultanées pour des blocs différents.

Cependant, si les théories des rampes d'accès externes sont envisagées (voir plus loin dans cet article), il convient d'ajouter à ce calcul les blocs et matériaux nécessaires à la réalisation des rampes elles-mêmes, opération qui ne peut pas être réalisée en parallèle à la montée des blocs de la pyramide.

Il convient également de prendre en compte les autres pyramides réalisées pendant les 25 ans du règne du pharaon Khéops (Pyramide G1D, Pyramide G1A, Pyramide G1B et Pyramide G1C), qui même de dimensions largement plus modestes, ont nécessité de la même façon des ressources en hommes, matériaux, outils et vivres.

Enfin, il ne faut pas oublier les travaux réalisés nécessairement avant la construction de la pyramide: la colline du lieu d'implantation choisi a été presque totalement rasée, sauf en son centre, pour former une base parfaitement plane sur la périphérie de la pyramide (l'erreur maximale relevée étant de 21 mm), les blocs ainsi débités ayant été utilisés pour former un pavement de 60 000 m², constituant un premier chantier colossal.

Apports de l'égyptologie[modifier | modifier le code]

Origine et exploitation des matières premières[modifier | modifier le code]

Les pyramides de l'Ancien Empire sont entièrement maçonnées en blocs de pierre, plus ou moins bien équarris suivant leur destination dans le monument.

Les strates de calcaire nummulitique visibles sur le corps du sphinx.

Massif interne des pyramides[modifier | modifier le code]

Les pierres du massif interne (enveloppe et libage) des pyramides de ce groupe proviennent des carrières locales dont des traces subsistent sur le plateau de Gizeh, en contrebas et tout autour du sphinx. Le calcaire nummulitique de ces carrières se présente en bancs horizontaux de hauteur et de dureté très variables, séparés par des couches d'argile « tafla », qui forment une sorte de clivage facilitant considérablement l'extraction des blocs de pierre.

Georges Goyon[13] émet l'hypothèse que les pierres détachées de la carrière par couches horizontales entre les lits d'argile ont été simplement débitées en gros blocs et remontées sur la pyramide dans le même ordre, avec des joints par conséquent parfaits sans qu'on ait eu à les retoucher !

Cette hypothèse fournit une explication à l'absence d'interstices constatée entre les joints verticaux de l'enveloppe des pyramides, et à la présence de joints obliques ou irréguliers, très difficiles à réaliser autrement. Elle expliquerait aussi les irrégularités de hauteur des assises, déterminées par l'épaisseur des bancs de pierre en exploitation.

Revêtement de calcaire fin[modifier | modifier le code]

Une carrière à Tourah.

Les pyramides étaient couvertes de blocs de calcaire fin et dur parfaitement taillés et polis, provenant des carrières de Tourah et d'El-Maasara.

Revêtement de granit (Khéphren, Mykérinos)[modifier | modifier le code]

Les blocs de granit rose parant la base des pyramides de Khéphren et de Mykérinos, également utilisés pour la maçonnerie des appartements funéraires, provenaient des lointaines carrières de Syène (Assouan).

Matériaux des pyramides du Moyen Empire[modifier | modifier le code]

Par contre, le gros de la maçonnerie d'une pyramide du Moyen Empire n'est composé que de briques crues : seul le revêtement et les murs de renfort de la structure[14] sont en calcaire.

Les outils[modifier | modifier le code]

Taille d'un bloc de pierre
Tombe de Rekhmirê (XVIIIe dynastie)
Fabrications d'un vase en pierre à l'aide de forets

Les outils que les Égyptiens avaient à leur disposition sous l'Ancien Empire étaient hérités, pour l'essentiel, du Néolithique. Les anciens ont acquis, à l'aide de l'outillage lithique, une grande expérience dans la taille des pierres dures, comme en témoignent les magnifiques vases sculptés durant la période thinite.

Cet outillage se composait de masses et de marteaux en diorite ou en dolérite, de lames et de couteaux en silex, de percuteurs et de forets. Des demi-sphères de calcaire permettaient le concassage de débris en poudre destinée à la fabrication du mortier.

Le métal utilisé sous l'Ancien Empire était essentiellement le cuivre, utilisé sous la forme du ciseau ou de la scie sans dents alliée au sable (composé de grains de quartz) utilisé comme abrasif. Ce dernier instrument permettait de découper les pierres les plus dures comme a pu le démontrer expérimentalement Denys A. Stocks[15].

Maillets

Certains[Qui ?] considèrent aujourd'hui que les Égyptiens ne l'utilisaient pas pur  : les minerais de l'époque contenaient des pourcentages d'arsenic et de bismuth constituant un alliage plus dur que le cuivre pur[16].

Le bois était également présent sur les chantiers, employé pour la fabrication de brancards, de leviers et de rondins ainsi que pour l'extraction des pierres.

Leviers à bascule et ascenseurs oscillants[modifier | modifier le code]

Ascenseur oscillant

Des leviers à bascule ont été utilisés par toutes les civilisations.

Il existe au musée du Caire un instrument en bois appelé ascenseur oscillant, sorte de traîneau à patins courbes dont le bloc fixé sur le berceau oscillant s'élève grâce à des cales de plus en plus hautes posées sous chaque extrémité. Cet appareil ayant servi dans des constructions permet de soulever des pierres de plusieurs tonnes. Des tests de faisabilité et de rapidité ont permis de considérer l'usage de cet outil comme possible. Malgré sa « relative lenteur »[17], il a la faveur de Georges Legrain et de Flinders Petrie, alors que pour d'autres égyptologues[18], cette technique ne fut pas utilisée avant le Nouvel Empire : aucune trace n'est trouvée concernant son usage lors du Moyen ou Ancien Empire.

Le transport des blocs de pierre[modifier | modifier le code]

Rampes frontales, tombes des nomarques, Assouan

Les documents sûrs ne datent que du Nouvel Empire, voire du Moyen Empire. Les quelques traces archéologiques éparses (vestiges de rampes, bas-reliefs) de l'Ancien Empire ne permettent pas de trancher définitivement le débat imposé par le manque de sources épigraphiques. Toutefois, en considérant la constance des anciens Égyptiens en matière de construction et la lenteur de l'évolution des techniques dans l'antiquité, il est possible de supposer des méthodes employées pour acheminer des pierres provenant, pour les plus lointaines d'entre elles, de la région d'Assouan.

Le halage[modifier | modifier le code]

Une fois la pierre extraite du front de taille, les ouvriers devaient la poser sur un traîneau de halage en bois (acacia d'Égypte, chêne ou Cèdre du Liban) qu'ils faisaient ensuite glisser sur le sol à l'aide de cordes en chanvre, quel que soit l'éloignement du chantier de la pyramide.

Le plus ancien traîneau connu date de la XIIe dynastie (découvert dans la nécropole royale de Dahchour, il est exposé au musée égyptien du Caire) et servit, non pas à déplacer des pierres de taille, mais à transporter les grandes barques funéraires du complexe funéraire de Sésostris III.

Un bas-relief datant du Moyen Empire et relatant le transport du colosse de Djéhoutihétep fixé sur un traîneau illustre parfaitement ce principe. Nul doute alors que les lourdes charges (barques ou blocs de pierres) devaient emprunter, d'une manière générale, ce moyen de transport pour les longues distances. Des voies devaient être aménagées afin de faciliter le glissement des traîneaux. Ces derniers étaient tirés par des hommes dont le nombre variait en fonction de la charge à tirer et de la pente. Ainsi le colosse de Djéhoutihétep, pesant une soixantaine de tonnes, est tiré par 172 hommes répartis sur quatre files[19].

Le transport d'énormes monolithes, comme celui du temple haut du complexe funéraire de Khéphren, pesant plus de 400 tonnes pour un volume de 170 mètres cubes, est plus problématique. Le déplacement de telles masses, dont le poids égale celui des obélisques mis en œuvre sous le Nouvel Empire, se faisait-il sur traîneau ou bien sur des poutres[20] ? Toute solution proposée ne peut être que conjecturale.

Les pierres étaient toutes halées par des hommes, comme le montre une autre rare représentation de la Ve dynastie : deux files de haleurs sont représentées sur un bas-relief de la chaussée de Sahourê. La charge à tirer a disparu de la scène, mais la légende décrit le transport du pyramidion qui devait coiffer le sommet de la pyramide. Par ailleurs, une peinture du Nouvel Empire, exécutée dans une carrière à Ma'asara, nous montre un bloc de taille tiré par trois bovins. Ce fait, sans doute exceptionnel, n'exclut donc pas que les Égyptiens aient pu faire appel, dès le début de leur histoire, à la traction animale.


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Le transport par voie fluviale[modifier | modifier le code]

Afin d'acheminer les pierres extraites des lointaines carrières (Assouan est situé à près de mille kilomètres de la région memphite des pyramides), le transport fluvial sur le Nil était nécessaire.

Le transport par voie fluviale, parfaitement maîtrisé, était essentiel aux anciens Égyptiens. Ils avaient à leur disposition des embarcations spécialement adaptées aux lourdes charges (barges transportant des colonnes monolithiques et sans doute des blocs de granite à fond de cale ou suspendus dans l'eau entre deux embarcations[21]), comme l'atteste le bas-relief de la chaussée d'Ounas. L'activité atteignait son maximum durant la période des inondations, mais, afin de remédier aux difficultés liées aux périodes de décrue, une voie navigable a été creusée parallèlement et à l'ouest du Nil, permettant aux convois de débarquer leurs lourdes charges dans les ports situés à l'emplacement des temples bas des divers chantiers.


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Élévation des pierres[modifier | modifier le code]

Rampes de la pyramide de Sinki
Rampes de la pyramide de Sésostris Ier à Licht

Le problème de l'élévation des pierres sur les assises des pyramides est celui qui retient le plus l'attention du public. Les égyptologues ont souvent opté pour des solutions fondées sur des rampes, dont les formes et les dimensions restent à définir, tandis que des spécialistes d'autres disciplines s'attachent à donner leurs propres explications.

Pourtant, quelques vestiges de rampes subsistent, notamment à la pyramide de Meïdoum, à la pyramide de Sekhemkhet et à celle de Khéphren[22], ainsi qu'à la pyramide de Sinki, et surtout à celle de Sésostris Ier, à Licht. Toutes sont des rampes frontales, c'est-à-dire perpendiculaires aux faces. Si elles furent effectivement employées, elles ne pouvaient suffire à achever l'édifice, particulièrement dans la phase de la pose des pierres de parement si parfaitement ajustées, comme à la pyramide de Khéops.

Hérodote rapporte l'utilisation de machines en bois sans équivalent connu par l'égyptologie. Peut-être sont-elles à rapprocher des engins de manœuvre utilisés à la construction des pyramides nubiennes et inspirés des chadoufs.

La conception d'une pyramide[modifier | modifier le code]

Théories contemporaines[modifier | modifier le code]

Des rampes[modifier | modifier le code]

Rampe frontale en brique crue[modifier | modifier le code]

Rampe frontale préconisée par Ludwig Borchardt

Cette théorie fut développée pour la première fois par l'égyptologue allemand Ludwig Borchardt, interprétant ainsi la présence des vestiges de rampes aux abords de la pyramide de Meïdoum. Elle consiste en une rampe unique, perpendiculaire à une face de la pyramide, dont la pente est constante quelle que soit l'élévation. Cela implique que la longueur de celle-ci croisse proportionnellement avec le nombre d'assises de la pyramide. Les blocs, posés sur des traîneaux, étaient alors charriés sur la rampe à la force des bras. De l'huile, déposée sur le sol, aidait à faire glisser les traîneaux.

L'inconvénient majeur de cette théorie est que la rampe prend des dimensions considérables et qu'elle représente, au final, un travail aussi colossal que la pyramide elle-même. Aussi ce principe fut-il modifié, notamment par Jean-Philippe Lauer[23], qui propose une rampe linéaire unique en brique crue, perpendiculaire à la face orientée vers le Nil, de longueur variable jusqu'à une faible hauteur puis de longueur constante avec inclinaison variable.

Rampe frontale préconisée par Jean-Philippe Lauer

La rampe, suivant ces deux théories, pose des problèmes de mécanique et de génie civil importants :

  • soit la rampe a une pente faible et une longueur extrêmement importante. Le volume de matériaux que représente la rampe, et qu'il faudrait déblayer ensuite est énorme, de l'ordre de grandeur du volume de la pyramide elle-même ;
  • soit sa pente s'élève à mesure que la pyramide se construit, ce qui lui donne une pente très forte. La pente pour hisser les blocs devient énorme, bien au-delà de ce qui est admissible pour une voie praticable (à savoir 7 %[19]), et a fortiori pour hisser des blocs.

Cette théorie présente donc des lacunes. Elle est difficile à concilier avec la tenue des sols, la place disponible, qui sont connus des ingénieurs civils, et les possibilités de traction humaine, qui sont aujourd'hui mieux connues grâce à l'archéologie expérimentale.

Rampe hélicoïdale en brique crue[modifier | modifier le code]

Rampe enveloppante préconisée par Georges Goyon

Cette théorie est retenue par de nombreux commentateurs. Elle s'appuie sur une construction de la pyramide avec des rampes de brique crue parallèles aux faces et permettant de tirer les blocs de pierre d'un étage à l'autre. Enveloppant entièrement la construction, cette rampe aurait permis l'élaboration de chaque assise, pierres de parement incluses, offrant une explication plausible à la finition des pierres de revêtement à partir du sommet de la pyramide. En effet, une fois le pyramidion posé, il ne restait plus qu'à démanteler la rampe à partir du sommet, dévoilant les blocs de parement qu'il suffisait de ravaler. Certains[Qui ?] objectent à cette théorie le fait que la construction de ces rampes faisant 1,6 km de longueur auraient demandé une énergie colossale, que les pentes retenues seraient incompatibles avec la tenue géotechnique des matériaux employés, que les rampes rendraient difficile l'alignement des arêtes de la pyramide devenues invisibles et qu'elle est en contradiction avec le témoignage d'Hérodote[19].

Bien que cette théorie ait la faveur de beaucoup d'égyptologues, elle se heurte à un écueil : comment 300 haleurs peuvent-ils continuer à tirer des charges dans des virages où il leur serait impossible de se déployer ? Georges Goyon[18] présente des bornes faisant office de renvoi d'angle pour des cordes de traction, solution qui n'est qu'une hypothèse de dessin, non validée au niveau de la tenue mécanique des composants.

Rampes latérales[modifier | modifier le code]

Rampes latérales

Cette théorie consiste à accoler des rampes latérales disposées en colimaçon aux faces des degrés du massif interne de la pyramide. Elle fut énoncée pour la première fois par l'égyptologue allemand Uvo Hölscher. L'inconvénient majeur est la forte pente imposée aux rampes qui ne peuvent s'étendre que sur la longueur des faces. Ce système ne peut donc permettre que l'élévation de pierres relativement légères. De plus, il rend impossible la pose du revêtement final. Cette théorie semble mieux adaptée à la construction des pyramides à degrés, dont la masse des pierres à assembler dépasse rarement les 350 kg, ce qui rendrait également possible l'emploi d'une rampe frontale à forte pente.

Rampe latérale avec extension[modifier | modifier le code]

De gauche à droite : rampe en zig-zag (Hölscher), rampe semi-interne (Dieter Arnold), rampe en spirale (Mark Lehner)

L'égyptologue allemand Rainer Stadelmann a dessiné une rampe latérale qui s'étend très largement devant la pyramide, de manière à adoucir la pente.

Rampe engagée[modifier | modifier le code]

Son collègue Dieter Arnold a présenté une variante de la rampe précédente, non plus latérale, mais engagée dans la pyramide et dépassant, elle aussi, largement à l'extérieur.


Double rampe frontale et rampe intérieure (théorie de Jean-Pierre Houdin)[modifier | modifier le code]

En 2000[réf. nécessaire], l'architecte français Jean-Pierre Houdin (avec l'aide de Bob Brier) élabore une théorie innovante s'appuyant sur des relevés de mesures micro-gravimétriques effectués par EDF qui a détecté une différence de densité de matière dans la pyramide (sous densité) en forme de spirale.

L'édification de la grande pyramide aurait été possible par deux projets simultanés d'édification :

Jean-Pierre Houdin propose l'utilisation d'une double rampe frontale pour la construction des quarante premiers mètres de l'édifice : une rampe est utilisée pour monter les blocs de pierre pendant que l'autre rampe est rehaussée, permettant ainsi la continuité des travaux.

L'architecte met en exergue les défauts des autres théories afin de soutenir la sienne. Ainsi une rampe frontale allant jusqu'au sommet de la pyramide nécessiterait une pente trop forte ou un volume trop important. La rampe en spirale préconisée par Georges Goyon aurait manqué de stabilité et n'aurait offert que trop peu de liberté aux haleurs. C'est pourquoi il avance la théorie fondée sur la conception d'une rampe intérieure qui aurait permis de monter les blocs pour la suite des travaux : cette rampe en forme de spirale aurait ainsi couru à quelques mètres des faces de la pyramide, en vingt-et-un tronçons et sur 1,6 km. À chaque rencontre de l'une des arêtes, un espace ouvert aurait permis de tourner les blocs de pierre[24].

Jean-Pierre Houdin s'appuie sur plusieurs indices archéologiques afin d'étayer son hypothèse. L'un d'eux est la présence dans l'obélisque maçonné d'un temple solaire (celui de Niouserrê à Abousir), de ce qu'il qualifie d'une rampe interne. Le site, datant de la Ve dynastie et méticuleusement étudié par Ludwig Borchardt, présente il est vrai une structure interne en colimaçon, un escalier d'accès à la terrasse du premier tronc de l'obélisque.

L'autre argument principal est le contrôle des arêtes de la pyramide, que seule l'édification par rampe interne aurait permis de maîtriser. L'auteur soutient que les faces des pyramides devaient rester dégagées et posséder dès les premiers lits de pierre, leur parement en calcaire fin.

Les mesures micro-gravimétriques, effectuées par EDF en 1986 lors de l'étude de l'architecte français Gilles Dormion, ont révélé des différences de densité dans l'infrastructure. Ce dernier interprète ces mesures comme l'évidence de la présence de gradins dans le corps de la pyramide. Ce fait a déjà été constaté dans d'autres pyramides dans un état de ruine plus avancé. La pyramide de Mykérinos, éventrée sur son côté nord, montre de tels gradins. La pyramide de Meïdoum, pyramide à faces lisses effondrée, ne montre plus que son massif interne en gradins. Les pyramides de la Ve dynastie étaient également dotées de ce type d'infrastructure[25]. Cette particularité démontre que les égyptiens, tout en faisant évoluer leurs monuments, intégraient dans leurs édifices des éléments architectoniques et symboliques élaborés de longue date. Jean-Pierre Houdin, quant à lui, y voit plutôt la présence d'une structure interne en colimaçon.

La conception de cette structure dotée sur toute sa longueur d'une voûte en encorbellement, analogue à la grande galerie mais longue de 1,6 km, aurait nécessité une mise en œuvre très délicate.

Une telle rampe intérieure n'a jamais été découverte ni dans la pyramide de Khéops, ni dans la pyramide de Khéphren (pyramide présentant le même défi technique qu'à Khéops). Mais seule une étude plus poussée du monument permettrait de valider ou non cette théorie.

Rampe frontale et rampe intérieure[modifier | modifier le code]

Jean-Pierre Houdin a publié, avec son père Henri, un premier article concernant la théorie de la rampe intérieure dans la Revue ID du Conseil National des Ingénieurs et Scientifiques de France[26]. D'autres personnes ont également développé une théorie utilisant une rampe interne :

  • L'italien Elio Diomedi[Quand ?][27].
  • Le français Jean-Rousseau dans son livre Construire la grande pyramide, édition Harmattan, 2001[28], y fait référence dans un paragraphe page 161.

Théorie du système constructif des pyramides[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Système constructif des pyramides.

Le système constructif des pyramides proposé par Pierre Crozat, architecte - ingénieur polytechnicien EPFL, repose sur l'analyse de l'histoire des techniques de l'art de bâtir, la géologie du site et une lecture au premier degré des écrits d'Hérodote, qui rapportent les paroles des prêtres égyptiens de son temps concernant la construction des pyramides. Dans ce système, la forme pyramidale de la construction est une conséquence de la technique d'agencement des blocs (que Crozat appelle « algorithme constructif »), c'est-à-dire par encorbellement successifs à l'aide d'un levier posé sur un trépied. Cet algorithme constructif ne génère que de la pyramide. Les matériaux proviennent des carrières, dont les fronts de tailles et les laissés peuvent être vus encore aujourd'hui. Cette théorie a fait l'objet d'une thèse de doctorat de l'ENSMN[29].

Des rampes et des machines[modifier | modifier le code]

Rampes en zigzag, chèvres et cabestans[modifier | modifier le code]

Jean-Pierre Adam[17] a une préférence pour un système de quatre rampes en zigzag, soit une sur chaque face. Mais il n'exclut pas l'utilisation complémentaire de chèvres, déjà proposées par Auguste Choisy, ou de cabestans mus à la force des bras. Selon Jean-Pierre Adam, les Égyptiens connaissaient la roue.

Jean Kerisel[30], polytechnicien, ingénieur des Ponts et Chaussées, propose des solutions de nature similaire.

Le principe de la rampe est une théorie insuffisante au niveau des hypothèses sur les modes de réalisation, et n'est qu'un élément partiel de la compréhension de la logistique et de l'organisation spatiale du chantier. Cette théorie doit être améliorée pour répondre aux problèmes de son assise sur la pyramide, et des moyens de traction des blocs. Ces théories et les hypothèses de leurs modes de réalisation doivent être vérifiées dans le détail par des calculs de base de génie civil, tels que la tenue à la charge de la voie, le cubage des matériaux, la vitesse de transport des blocs, la place nécessaire pour la main d'œuvre, les coefficients de frottement et les moyens de repérage pour les géomètres.

Ces éléments de vérification sont rarement présentés par les égyptologues dans les ouvrages publiés, et leurs présentations restent critiquables du point de vue mécanique, ce qui les amène à de simples formulations d'hypothèses.

Des machines[modifier | modifier le code]

Chèvres[modifier | modifier le code]

Auguste Choisy[31], polytechnicien, ingénieur des Ponts et Chaussées, émet l'hypothèse de la construction par degrés et en pelures d'oignon.

L'égyptologue allemand Uvo Hölscher[32] défendit d'abord l'idée des rampes en zigzag (reprises plus récemment par Jean-Pierre Adam), puis se pencha sur des moyens de manutention comme les pinces de levage.

Hermann Strub-Roessler[33] reprend l'idée des chèvres, mais d'un modèle beaucoup plus élaboré que celles d'A. Choisy, avec de multiples cabestans et cordages de manœuvre formant un portique rectangulaire.

L'absence de poulies et de treuils jusqu'à la XIIe dynastie exclut l'utilisation de ces chèvres à l'origine[34].

Élévateurs[modifier | modifier le code]

Système de Louis Croon

Louis Croon[35], ingénieur allemand, reprend le principe du chadouf, c'est-à-dire d'un levier de grande dimension manœuvré sur un axe, et pivotant pour l'occasion. Il étudie aussi un type de rampe frontale peu éloigné de celui de Jean-Philippe Lauer, mais de largeur constante.

En 1993, L.Albertelli propose un système de levier pouvant tracter un monolithe de 30 tonnes le long de la paroi de la pyramide, grâce à une nacelle lestée d'ouvriers[36]

En 2007, Philippe Tixier propose une chaîne de balanciers, chacun étant actionné par une équipe de trente-cinq hommes qui se déplacent sur le balancier. Un bloc de deux tonnes et demi serait ainsi hissé d'une assise en moins de dix secondes. Le bloc suivant étant hissé environ vingt secondes plus tard. Une telle chaîne peut élever jusqu'à deux mille blocs chaque jour jusqu'à l'étage en construction[37].

Théories alternatives[modifier | modifier le code]

Transport et levage par canaux et écluses[modifier | modifier le code]

Selon Jean-Pierre Adam[17], Pline l'Ancien préconisait déjà de transporter les obélisques et autres lourds monolithes suspendus entre deux embarcations et immergés, de sorte qu'ils perdent, par la poussée d'Archimède, plus du tiers de leur poids[38]. Le halage devient alors possible, aisé même, analogue à celui des lourds chalands sur nos canaux.

Manuel Minguez, technicien du génie civil, a présenté en 1985 une hypothèse d'application de moyens hydrauliques au transport des mégalithes, à la construction des pyramides et à l'érection des obélisques : il mène des expériences de halage en grandeur nature et développe l'idée des monolithes suspendus et immergés entre deux chalands ; puis il décrit un système d'écluses pour la construction des pyramides[39]. Les obélisques, quant à eux, descendus au fil du fleuve depuis les carrières d'Assouan, ne nécessitaient aucun halage, mais plutôt un freinage efficace. Ils étaient mis en place et érigés, selon Manuel Minguez, par redressement dans un bassin artificiel, de manière contrôlée et à tout moment réversible[40].

Théories des pierres moulées[modifier | modifier le code]

Selon ces théories, une partie des blocs de pierre des pyramides d'Égypte ont été non pas taillés mais moulés, à la manière du béton. Depuis 1978, le professeur Joseph Davidovits, ingénieur chimiste, développe une théorie selon laquelle les pyramides égyptiennes seraient non pas faites de blocs de pierre taillée mais de pierre réagglomérée : du calcaire naturel désagrégé, mélangé à un liant, puis moulé.

En 2006, les conclusions concordantes d'une équipe de chercheurs de l'université de Drexel, menée par Michel Barsoum, ajoutent du crédit à cette thèse[41].

En 2012, une étude scientifique publiée dans la revue scientifique Europhysics News[42], met en évidence le caractère artificiel d'une partie des pierres des pyramides égyptiennes[43].

Depuis 2001, Joël Bertho et Lagrame Leo, architectes des structures, proposent une autre théorie sur la pyramide en pierre reconstituée.[réf. nécessaire]

Ensablement[modifier | modifier le code]

Le phénomène naturel d'ensablement aurait pu être préconisé afin de construire une pyramide étage par étage de manière itérative. Lorsqu'un étage de la pyramide fut construit, pour passer à la construction de l'étage suivant, les ouvriers attendent qu'un des côtés de l'étage en question soit suffisamment assiégé de sable - cela échafaude une plateforme de sable. L'ensablement aurait pu s'effectuer de manière naturelle (à travers les tempêtes de sable) ou de manière artificielle (par les ouvriers, grâce au transport de sable).

L'hypothèse d'une technique utilisant l'ensablement naturel grâce aux tempêtes de sable se fonde sur l'unidirectionnalité des vents. La pyramide est construite initialement à partir : soit d'un lieu vide et, en plaçant un premier étage de la pyramide, le sable des tempêtes vient s'accumuler contre un côté des parois de l'étage suivant la direction du vent ; soit d'une dune - par exemple une barkhane - dans laquelle les ouvriers creusent et façonnent les fondations. De plus, les ouvriers peuvent aussi établir les fondations à côté de la dune et attendre que celle-ci se déplace. Les étages sont montés au fur et à mesure du déplacement de la dune.

Dans le folklore des croyances de tradition sémitique, la construction des pyramides serait expliquée par la coopération des ouvriers avec des créatures surnaturelles telles que les djinns. Dans le contexte de l'époque, nous pourrions imaginer qu'une dune et des tempêtes de sable à répétition - ainsi que le chant des dunes - étaient assimilés à un djinn avançant sur la pyramide et, une fois qu'il l'avait dépassée, la pyramide était construite.

Principaux travaux égyptologiques traitant du sujet[modifier | modifier le code]

  • Arnold, D. (1988) - The Pyramid of Senwosret I, The Metropolitan Museum of Art, vol. 22.
  • Arnold, D. (1992) - The Pyramid Complex of Senwosret I, The Metropolitan Museum of Art, vol. 25.
  • Goyon, G. (1990) - Le Secret des bâtisseurs des grandes pyramides, Khéops, Pygmalion, coll. Les Grandes aventures de l'archéologie, 309 p.
  • Goyon, J.-C., Golvin, J.-C., Simon-Boidot, C., Martinet, G. (2004) - La construction pharaonique du Moyen Empire à l'époque gréco-romaine : Contexte et principes technologiques, Picard, 456 p.
  • Hölscher, U. (1912) - Das Grabdenkmal des Königs Chephren en ligne, PDF
  • Lauer, J.-Ph. (1988) - Le Mystère des pyramides, Presses de la Cité.
  • Houdin, J.Pierre (2006) - Khéops, les secrets de la construction de la grande pyramide éd. du Linteau et Farid Atiya Press.
  • Houdin, J.Pierre et Bob Brier (2008) - Le secret de la Grande Pyramide éd. Fayard.
  • Bui, H.D., Montluçon, J., Lahksmanan, J. Erling, J-C, Nakla, C.; « The application of microgravity survey in the endoscopy of ancient monuments » in The engineering geology of ancient works, monument and historical sites. Athens Symposium 19-23 septembre 1988, Marinos & Koulis, p. 1063-1069, Balkema (Rotterdam).
  • Albertelli, L. (1993) - Le secret de la construction de la pyramide de Kheops éd. du Rocher.
  • Job, Gilles (2006) - Le mystère de la construction des pyramides - L'énigme résolue, Bénévent, essai.
  • Guerrier, Eric (1981) - Le principe de la pyramide égyptienne - éd Robert Laffont
  • Guerrier, Eric (2006) - Les pyramides, l'enquête - éd. Cheminements

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b Hérodote, L'Enquête II-124, traduction d'Andrée Barguet.
  2. Diodore de Sicile, Naissance des Dieux et des Hommes 1, 63-64, Trad. M. Casevitz, Les Belles Lettres, Coll. La Roue à livres, 2000, p. 77-78 (ISBN 225133906X) ou en ligne Hodoï Elektronikaï : Diodore de Sicile 1, 63-64
  3. Strabon, XVII, 33, l. 35-36, BNF Gallica
  4. a et b Traduction d'Amédée Tardieu, Méditerranées.net
  5. Cette affirmation fait l'objet d'une controverse scientifique. Voir l'article Théorie sur la construction des pyramides égyptiennes à base de pierres moulées
  6. Gilles Dormion, La chambre de Chéops, préface de Nicolas Grimal, Fayard, 2004, (ISBN 2-213-62229-9).
  7. (en) The pyramids and temples of Gizeh, Fiel and Tuer, London, édition de 1883 rééditée en 1990, p. 13.
  8. (en) Christopher Dunn, The Giza power plant : Technologies of ancient Egypt, Rochester, Vermont, Bear & Company,‎ 1998
  9. Dureté des cuivre et alliages
  10. Mesure de la dureté des roches par une plaquette de diamant polycristallin, par R. Perrier, Mines et Carrières, vol. 79, p. 32-38, mai 1997.
  11. (en) Edward F. Malkowski, Ancient Egypt 39,000 BCE : the history, technology, and philosophy of Civilization X, Rochester, Vermont, Canada, Bear & Company
  12. Selon Allen, Málek. Les égyptologues se réfèrent essentiellement au papyrus de Turin qui lui attribue un règne de 23 ans.
  13. Georges Goyon, Les rangs d'assises de la Grande pyramide p. 408-409.
  14. Voir les articles pyramide de Sésostris III et pyramide de Sésostris II
  15. (en) Denys A. Stocks, Experiments in Egyptian Archaeology : Stoneworking Technology in Ancient Egypt, Londres, Routledge,‎ 2003, 296 p. (ISBN 0-415-30664-7, lire en ligne)
  16. Éric Guerrier, Le principe de la pyramide égyptienne, 1981, (ISBN 2-221-00612-7), p. 78
  17. a, b et c Jean-Pierre Adam, L’Archéologie devant l’imposture, Paris, Robert Laffont,‎ 1992 (1re éd. 1975), 269 p. (ISBN 2221013247)
  18. a et b Georges Goyon, Le Secret des bâtisseurs des grandes pyramides, Khéops, Pygmalion, 1997, (ISBN 2857043155)
  19. a, b et c Florence Tran, documentaire « Khéops révélé », Gédéon Programme, 2009
  20. comme le suggère Jean-Philippe Lauer, Le mystère des pyramides, 1988
  21. (en) Mark Lehner, The complete pyramids, Thames and Hudson,‎ 1997, p. 97
  22. Cependant, ici les vestiges dateraient du Nouvel Empire égyptien et cette rampe aurait facilité l'exploitation de la pyramide comme carrière. Uvo Hölscher, Das grabdenkmal des königs Chephren, 1912, p. 72
  23. Jean-Philippe Lauer, Le Mystère des pyramides, Presses de la Cité, 1988, (ISBN 2-258-02368-8)
  24. Théorie de Jean-Pierre Houdin, en 3D sur le site de Dassault Systèmes
  25. Voir par exemple la pyramide de Néferirkarê
  26. N°62 d'octobre 1999
  27. La théorie simple et vraisemblable
  28. harmattan.fr
  29. Pierre Crozat, Système constructif des pyramides, Canevas, 1997, (ISBN 2-88382-065-1)
  30. Jean Kerisel, Génie et démesure d'un pharaon : Khéops, Stock, 1996, (ISBN 2234046033)
  31. Auguste Choisy, L'Art de bâtir chez les Égyptiens, Edouard Rouveyre, 1904.
  32. Uvo Hölscher, Das Grabdenkmal des Königs Khephren, Leipzig, 1912.
  33. Hermann Strub-Roessler, Vom Kraftwesen der Pyramiden, in Technische Rundschau, Berne, octobre 1952.
  34. (en) Dieter Arnold, Building in Egypt, Oxford University Press,‎ 1991, p. 71
  35. Louis Croon, Lastentransport beim Bau der Pyramiden, Hanovre, 1925.
  36. L. Albertelli, Le secret de la construction de la pyramide de Khéops, 1993, éd. du Rocher (ISBN 2-268-01505-X)
  37. Site machine-herodote.com, et sur Youtube « La mystérieuse machine d'Hérodote »
  38. Pline l'Ancien, Histoire naturelle, XXXVI, 14,9 (cité par Jean-Pierre Adam) ; Texte original de Pline en ligne sous XXXVI, 14, 68, Université de Chicago ; Traduction française de Littré sous XXXVI, 14, 6
  39. Manuel Minguez, Les Pyramides d'Égypte : le secret de leur construction, Paris, Tallandier,‎ 1985, 201 p. (ISBN 2-235-01665-0).
  40. Manuel Minguez, Des Pyramides aux obélisques : le secret des bâtisseurs égyptiens, Paris, Tallandier,‎ 1987, 237 p. (ISBN 2-235-01725-8).
  41. (en) « Microstructural Evidence of Reconstituted Limestone Blocks in the Great Pyramids of Egypt » (indices microstructurels de calcaire reconstitué dans les grandes pyramides d'Égypte).
  42. (en) Igor Túnyi et Ibrahim A. El‐hemaly, « Paleomagnetic investigation of the great Egyptian pyramids », Europhysics News, vol. 43, no 6,‎ novembre 2012, p. 28-31 (ISSN 0531-7479 et 1432-1092, DOI 10.1051/epn/2012604, lire en ligne) :

    « The paleodirections of three sampling locations (2 from Khafre and 1 from Khufu pyramid) exhibit the common north-south orientation, suggesting that they may have been produced in situ by a concrete technique. (...) Finally, we conclude that even if the concrete technique was used, the pyramids were constructed from a mixture of natural and artificial limestone blocks. »

  43. Pyramide le paléomagnétisme démontre la nature artificielle des pierres.

Liens externes[modifier | modifier le code]