L'image du linceul de Turin : L'hypothèse de la brûlure revisitée

Pourquoi cette hypothèse

Cette hypothèse est basée sur l’observation que la couleur de l’image est identique à celle des zones légèrement brûlées laissées par l’incendie de 1532 et que les spectres de réflectance en lumière visible et UV de l’image et des brûlures légères sur le linceul sont similaires.

Plusieurs auteurs ont analysé cette hypothèse d’un point de vue théorique et expérimental et l’hypothèse de la « statue chauffée » a fait longtemps débat. Expérimentalement plusieurs reproductions ont été obtenues par cette technique, en particulier en utilisant des bas-reliefs (Jackson et al. par exemple). Cependant la majorité des auteurs rejette cette hypothèse pour des raisons variées (voir Schwalbe et Rogers pour une analyse de ces tentatives).

 

Un des arguments contre cette hypothèse provient des observations sur les photographies en fluorescence sous UV. Rappelons que l’image corporelle du Linceul n’est pas fluorescente elle-même et semble cacher la fluorescence naturelle du tissu alors que les brûlures légères montrent une fluorescence rougeâtre. Cependant les conditions de formation des brûlures en 1532 (consommation rapide de l’oxygène de l’air, le linceul étant enfermé dans le reliquaire) sont très différentes de celles attendues de brûlure légères à l’air libre faites par un faussaire.

Cependant, dans une série d’expériences à différentes températures, Pellicori et Miller ont montré qu’à l’air libre du lin légèrement brulé émet une fluorescence jaune-vert contrairement à l’image du linceul. Cette expérience de laboratoire est un argument fort contre l’hypothèse de la brûlure légère.

 

Dans l’article de 1982, Schwalbe et Rogers concluent ce chapitre en disant : « Puisque les études de Jackson ont montré que l’hypothèse de la statue chauffée tridimensionnelle était peu vraisemblable, nous suggérons que peut-être une plaque gravée (…) aurait pu être utilisée ».

 

Dans les expériences suivantes, j’ai souhaité mettre en évidence au niveau macroscopique et microscopique les résultats de brûlures variés sur un tissu de lin. Il ne sera pas question de tenter une quelconque reproduction de l’image du linceul, ni de 3D ou autre question analogue. Mon propos est beaucoup plus général : comment une brulure produit-elle une coloration, quelle sont ses propriétés générales et sont-elles compatibles avec ce qui est observé sur le linceul ?

 

Le tissu de lin utilisé est du lin moderne, blanc, d’épaisseur d’environ 1 à 2 mm, à tissage standard 1/1. Toutes ces propriétés sont différentes de celle du tissu du linceul mais les principales observations restent certainement valables.

EXPERIENCE 1

Dans une expérience préalable j’ai mis en contact appuyé le tissu avec une plaque chauffante électrique métallique comportant une légère dépression centrale circulaire de profondeur maximale de 3 à 4 millimètres (échantillons 1 et 2 ci-dessous). L’échantillon 3 représente le résultat obtenu avec la lame métallique uniformément chauffée de la figure 3, comportant une dépression centrale (ou un relief sur la face opposée de la lame) de 1 mm au plus.

Fig.1 : face avant (chauffée)

 

Fig. 2 : face arrière (B=Back)

 

Fig.3 : lame (échantillon 3)

Echantillons 1 et 2 : plaque chauffante électrique

Au dessous d’une certaine température, aucune coloration n’apparaît même après plusieurs minutes de contact avec la plaque chauffante. Au dessus d’une certaine température, une coloration apparaît rapidement en quelques secondes.

L’échantillon 2 a été retiré de la plaque chauffante dès que la plus légère coloration (2B) est apparue sur la face arrière non chauffée (la face arrière étant bien sûr le seul moyen de contrôle). La brûlure (2) obtenue sur la face chauffée est légère, possiblement compatible avec la couleur de l’image du linceul. Le fait important est que la zone centrale correspondant à la cuvette chauffée située à 3-4 mm au-dessous du niveau de la plaque chauffante apparaît totalement blanche : ceci suggère que seul un vrai contact est nécessaire pour obtenir une coloration légère.

L’échantillon 1 résulte d’un second test de brulure intense pour vérifier jusqu’à quel point une chaleur intense pouvait ou non par rayonnement seul colorer le tissu. Cet échantillon montre que même pour une brûlure intense des zones de contact, la chaleur intense laissait intacte, sans couleur, la zone centrale surplombant la cuvette brulante de quelques millimètres seulement.

On en conclut que quelle que soit la température un vrai contact ou une distance inférieure à 3-4 millimètres sont nécessaires pour obtenir une coloration du tissu.

 

Echantillon 3 : lame avec dépression ou relief central de 1 millimètre uniformément chauffée

L’échantillon 3 montre qu’une très légère coloration peut être obtenue dans la partie centrale, la dépression inférieure à 1 millimètre. Cette légère coloration centrale apparaît en gros plan (non montré ici) comme des ilots jaunes clairs formant des patches alors que d’autres parties restent incolores. Bien que l’expérience ait été menée à plat, la surface du tissu n’est pas elle-même plate du fait du tissage, des irrégularités et des légères différences inévitables de pression de la lame sur le tissu. Il est certain que les ilots colorés représentent des zones aléatoires en contact très superficiel et non pas une coloration par radiation sans contact. Ceci confirme que, pour qu’une coloration apparaisse un contact réel est nécessaire.

Une autre observation intéressante est que pour obtenir cette faible coloration centrale, les bords verticaux de la lame apparaissent fortement brûlés, de couleur bien plus sombre que celle de l’image du linceul. Nous reviendrons sur ce problème essentiel du contraste pour l’hypothèse de la brulure légère comme mécanisme de formation de l’image.

L’observation de la face arrière des tissus montre une propriété surprenante pour l’échantillon 3.

Alors que les bords de la lame sont fortement colorés sur la face chauffée, le revers du tissu montre dans cette zone une quasi absence de coloration. Cela provient du fait que l’apparition d’une couleur sur la face arrière est liée à plusieurs paramètres dont la température, le temps de contact et le coefficient de diffusion de la chaleur qui est très faible pour le lin. Dans cette expérience, bien que la température soit suffisamment élevée pour colorer fortement les fibres le temps de contact a été très bref (moins d’une seconde) et le tissu se refroidissant immédiatement, la coloration, bien que forte, est restée superficielle. Nous reviendrons sur cette question de la superficialité, une des propriétés majeures de l’image du linceul.

 

EXPERIENCES 2 :

Dans ces expériences, la lame seule a été utilisée.

 

L’objectif était de répondre aux questions suivantes :

 

1) Comment, fondamentalement, une brûlure produit-elle le contraste ou le dégradé de coloration nécessaire pour obtenir une image comme celle du linceul ? Intuitivement, la couleur obtenue dépend de la température, du temps de contact et de l’intensité du contact. Il est hautement invraisemblable qu’un faussaire ait pu faire varier la température du bas relief de point en point. De même, il est peu probable que, pour une température donnée, ce même faussaire ait fait varier le temps de contact de point en point. En revanche, en utilisant un bas, voire un « très-bas relief », il est théoriquement possible que le contact soit obtenu sur toute la surface mais l’intensité ou l’étroitesse du contact est naturellement plus importante dans les zones en relief que dans les creux.

 

En d’autres termes, nous supposerons idéalement que le faussaire aurait utilisé un très bas relief métallique, à température uniforme et pressé un tissu de lin venant au contact de toutes les parties du bas relief (sauf les rares zones sans image comme la zone entourant les mains ou l’arrière des genoux). Pour modéliser cela nous soumettrons la lame à des pressions de contact différentiels et nous observerons macroscopiquement et au microscope les modifications entre les zones très faiblement colorées, faiblement colorées, et nettement colorées.

 

2) Dans un deuxième temps nous comparerons les propriétés des différents échantillons avec les observations obtenues sur le linceul.

 

Fig. 4 : expérience à plat. Dépression centrale (< 1 millimètre) vers le tissu. Contact appuyé en haut de l’image, contact léger vers le bas de l’image.

 

Fig.5 : Face chauffée. Relief central (< 1 millimètre) vers le tissu. Expérience avec contact maximum (surface d’appui souple).

Appui maximal au milieu de la lame. Températures variables.

 

Fig.6 : expérience de la Fig.5, face arrière.

Les principales observations sont les suivantes :

A plat, la Fig.4 démontre à nouveau que le contact est nécessaire pour obtenir une coloration et que plus le contact est étroit (haut de l’image) plus la couleur est foncée et uniforme (la température et le temps de contact étant identiques sur toute la lame). Inversement, dans les zones de contact réel mais léger, vers le bas de l’image, on obtient bien une faible coloration mais plus la coloration est faible plus la distribution devient inhomogène.

 

Ceci est confirmé dans la Fig.5 ou la forme de la lame devient méconnaissable pour des colorations par températures faibles ou très faibles (images de droite et de gauche), même lorsque un contact étroit est assuré. Dans cette expérience la coloration faible a été obtenue empiriquement en laissant refroidir la lame chauffée pendant une à deux secondes (images centrales) à 5-7 secondes (images droite et gauche). Le contact est très étroit et pratiquement le même pour les 4 images, seule la température diffère.

 

En conséquence il apparaît qu’une température relativement élevée avec un contact faible à très faible (partie basse de la Fig.4) ou une température faible avec un contact étroit (Fig.5) donnent dans les deux cas une coloration faible mais inhomogène avec une perte drastique de résolution.

 

Par rapport au Linceul, seul ce dernier point nous intéresse : une coloration faible, compatible avec le linceul ne peut être obtenue qu’avec une température faible, même pour un contact étroit et au prix d’une perte importante de résolution.

 

Enfin on remarquera dans la Fig.5, que même la coloration la plus faible donne une coloration, certes à la limite de la visibilité, sur la face arrière pour un temps de contact de quelques secondes. Puisque l’intensité du contact semble en pratique le principal paramètre manipulable par un faussaire à une température donnée, nous utiliserons pour les observations suivantes au microscope des échantillons provenant de l’expérience de la Fig.4.

 

Il est capital de noter que la température dans cette expérience est suffisamment basse qu’aucune brulure intense n’est observée macroscopiquement.

 

Nous définissons ainsi les 3 types de brûlure observées Fig.4 potentiellement compatibles avec la couleur de l’image du Linceul :

Brulure ultra- légère :

Zone de contact très léger (partie

centrale de la Fig.4)

Limite de visibilité

Couleur jaune paille

Quelques spots colorés, couleur jaune

paille, nombreux fils non colorés :

« patchs » inhomogènes

 

Contraste légèrement augmenté

Brûlure légère :

Zone de contact peu appuyé (partie

moyenne de la bande gauche Fig.4)

Couleur jaune à brun clair

Distribution plus homogène (majorité de

fils colorés)

« Hot spots » bruns au sommet de la

 

plupart des fils colorés (flèches)

 

Brûlure nette :

Zone de contact appuyé (haut de la Fig.4)

Couleur jaune foncé à brun

Distribution homogène

OBSERVATIONS AU MICROSCOPE :

Brûlures ultra-légères :

Fig.7 : Brulure ultra-légère (tissu).

 

Le contact avec la lame plate chauffée se fait uniquement avec le sommet de quelques fils. La majorité des fils reste blancs (ceci explique la distribution en ilots ou patchs colorés inhomogènes observée au niveau macroscopique).

La couleur est globalement homogène (jaune paille) et les fibres translucides mais les fibres les plus superficielles et les fibres libres faisant protrusion au dessus du plan du tissu apparaissent plus fortement colorées voire brulées par endroit (voir Fig.8 et 9).

La brulure ultra-légère apparaît superficielle au niveau du tissu comme des fils : la coloration n’apparaît pas sur la face arrière (Fig. 10)

 

Fig.8 : brulure ultra-légère. Fibres brunes et partiellement brûlées en surface

 

Fig.9 : brulure ultra-légère : fil face chauffée

 

Fig.10 : brulure ultra-légère : fil face arrière de la Fig.9

 

Brulures légères :

Fig.11 : Brulure légère. Basse résolution

 

Fig.12 : brulure légère. Gros plan

 

Fig.13 : brulure légère. Points chauds.

 

Fig.14 : brulure légère adjacente à une zone non chauffée. Fibres carbonisées.

 

Par comparaison avec la brulure ultra-légère, la brulure légère colore davantage de fils, ce qui correspond à une distribution plus homogène au niveau macroscopique.

Cependant nous observons que la couleur reste majoritairement confinée à la partie supérieure des fils et surtout qu’en de nombreux points de la surface des fils la couleur prend une teinte brune au lieu de rester uniformément jaune paille. Au maximum (Fig.13) des spots marrons microscopiques sont visibles à l’extrême surface, avec même, dans certaines zones, l’apparition de fibres carbonisées (Fig.14).

 

Enfin, la brulure légère n’est pas superficielle, contrairement à la brulure ultra-légère. (Fig.15 et 16).

 

Fig.15 : brulure légère : la couleur occupe la tranche entière du tissu.

 

Fig. 16 : brulure légère. Toute l’épaisseur du fil est colorée.

 

Brulures nettes :

Fig.17 (ci-dessus) et Fig.18 (ci-dessous) : brulure nette. Différents aspects.

Fig.19 : brulure nette. Fort grossissement.

 

Ici, tous les fils sont colorés et de façon en général plus uniforme. La couleur varie du jaune foncé au brun sur la partie la plus haute des fils (avec parfois des fibres carbonisées noires, Fig.19) pour redevenir jaune paille sur les fibres plus éloignées de la surface par conduction de la chaleur.

 

En résumé, au niveau microscopique :

 

- La brulure ultra-légère est caractérisée par une coloration jaune paille de fibres translucides mais située uniquement à l’extrême sommet des fils colorés au contact de la zone de chauffage. Elle reste superficielle. Quelques fibres de surface apparaissent brûlées. La grande majorité des fils reste incolores de même que toutes les parties des fibres des fils colorés qui ne sont pas situées au sommet du fil.

 

- la brulure légère se caractérise par un nombre de fils colorés plus important mais de nombreux fils restent incolores. Dans un fil coloré la surface de la couleur est plus large mais reste globalement confinée aux parties les plus élevées. Des points chauds de surface sont plus nombreux et évidents (couleur marron et non jaune) et par endroit les fibres les plus hautes sont carbonisées. La brulure légère n’est pas superficielle : elle colore légèrement la face arrière et la coupe d’une zone colorée montre que toutes les fibres le sont dans l’épaisseur du tissu.

 

- Dans la brulure nette, la distribution est beaucoup plus homogène : tous les fils de la zone sont colorés avec un gradient allant du brun au noir au sommet des fils pour devenir jaune paille dans les creux par conduction de la chaleur. Des fibres carbonisées sont souvent visibles en surface.

COMPARAISON AVEC LES OBSERVATIONS SUR LE LINCEUL DE TURIN

 

Fig.20 : zone image sur le Linceul. Faible grossissement. Mark Evans 1978. © STERA, Inc.

 

Fig.21 : zone image sur le Linceul. Grossissement moyen. Mark Evans 1978. © STERA, Inc.

 

Fig.22 : zone image sur le Linceul. Fort grossissement. Mark Evans 1978. © STERA, Inc.

 

Fig.23 : zone image sur le Linceul. Très fort grossissement. Mark Evans 1978. © STERA, Inc.

 

Pour interpréter ces images, il est nécessaire de tenir compte de la réflexion de la lumière : les zones surexposées brillantes cachent la coloration sous-jacente.

 

Par ailleurs ces microphotographies proviennent de zones différentes de l’image et correspondent aux observations décrites dans la littérature : elles sont représentatives de la structure de l’image qui est la même partout.

 

Les principales observations sont les suivantes :

 

1) Tous les fils (chaîne et trame) sont colorés, même si les fils de trame (fils horizontaux sur les photos), en moyenne plus hauts que les fils de chaîne par rapport au plan horizontal, semblent davantage colorés.

 

2) Contrairement à ce qui est souvent avancé la coloration n’est absolument pas limitée au sommet des fils. Elle concerne aussi la partie oblique ou verticale d’un fil lorsque celui-ci plonge sous un fil perpendiculaire ou bien entre deux fils parallèles.

 

3) Aucun gradient de couleur n’est observé entre les parties horizontales au sommet des fils et les parties plongeantes obliques ou verticales plus éloignées de ce sommet.

 

4) Sur un fond de coloration approximativement homogène, se détachent quelques faisceaux de fibres plus sombres. L’ensemble donne un effet de « striation » bien visible à faible grossissement.

 

5) Aucun « point chaud » microscopique (petite zone brune) n’est visible, en particulier au sommet des fils. A fort grossissement, nulle part n’apparaît la moindre fibre carbonisée ou sombre y compris pour les fibres qui font protrusion au dessus du tissu.

OBSERVATIONS A FORT GROSSISSEMENT DES FIBRES ISOLEES DES EXPERIENCES DE BRULURES

 

Ces observations se sont révélées difficiles et apportent peu d’informations avec le matériel à ma disposition.

 

Que ce soit en tentant de séparer à l’aiguille fine les fibres ou en utilisant un scotch pour recueillir les fibres de surface, les fibres brûlées, même légèrement brûlées, sont extrêmement fragiles et se brisent facilement en petits morceaux.

 

Il en résulte que dans les zones de brulures légères, il est extrêmement difficile d’observer des fibres faiblement colorées intactes, d’autant qu’elles sont très minoritaires. La medulla, lorsqu’elle est visible, semble colorée (Fig.24).

 

Dans ces mêmes zones de brulures légères on peut en revanche observer des dizaines de petites portions (« poussières ») de fibres couvrant toute la gamme : des fibres incolores jusqu’aux fibres brun foncé opaques en passant par des morceaux orangés mais pas ou très peu de fibres translucides jaune paille. (Fig. 25 et Fig.26).

 

Fig.24 : zone brulure légère. Comparaison fibre colorée / fibre incolore

 

Fig.25 : zone brulure légère. Fibres non colorées, partiellement colorées et brûlées.

 

Fig. 26 : zone brulure légère. Un des nombreux petits morceaux de fibres brunes

 

Pour observer sans difficulté des fibres clairement jaune paille, il a été nécessaire d’appliquer un scotch sur une portion de surface d’un fil macroscopiquement nettement brulé et homogène. C’est seulement dans ces conditions qu’il est possible d’observer toute la gradation de couleurs depuis des fibres incolores jusqu’aux fibres carbonisées (Fig. 27). De rares fibres jaune paille peu opaques sont visibles.

 

Fig.27 : zone brulée. Fibres de surface : des fibres incolores aux fibres carbonisées.

 

En résumé, les observations des fibres à fort grossissement montrent qu’il est extrêmement difficile de trouver des fibres translucides et jaune paille ressemblant à celles de l’image du linceul. Ceci est vrai même dans les zones faiblement brûlées parce qu’elles sont de toute façon extrêmement minoritaires et probablement indiscernables des fibres incolores lorsqu’elles sont isolées. En revanche, même dans les zones de brulure légère, on trouve de multiples exemplaires de petits morceaux de fibres jaune foncé à brun, d’opacité croissante, signant de façon évidente le mécanisme de brulure.

SYNTHESE

Les principales observations et comparaisons peuvent être synthétisées dans le tableau suivant :

Dans ce tableau : BUL = brulure ultra-légère, BL = brulure légère, B = brulure nette

DISCUSSION ET CONCLUSION

À partir de toutes les expérimentations faites par les différents auteurs ayant testé l’hypothèse de la brulure, il ressort que seule une brulure légère faite à partir d’un bas-relief pourrait correspondre à certaines propriétés macroscopique de l’image du linceul.

 

Mes expérimentations démontrent qu’une brulure ne peut laisser une coloration visible qu’à la condition qu’il y ait un contact réel entre le bas-relief chauffé et le tissu. Même à une distance d’un millimètre à très forte température, aucune coloration n’apparaît en dehors d’une coloration ultra-légère de quelques fibres de surface en contact aléatoire.

 

L’image du linceul est continue. Au niveau du visage par exemple, une fois éliminé l’effet de bandes, le visage entier apparaît sans « trou ». Bien entendu, les rares zones corporelles sans image correspondante (autour des mains ou à la face arrière des genoux par exemple) ne prouvent pas que l’image est une image par contact seulement car ce fait est aussi compatible avec une action à distance avec atténuation et disparition de la coloration au-delà d’une certaine distance.

 

Pour obtenir les variations de couleur nécessaires pour obtenir une image corporelle, un faussaire ne peut jouer que sur le paramètre contact (intensité et durée du contact) pour les raisons évidentes explicitées au début.

 

La couleur de l’image du linceul situe le niveau de brulure au maximum dans une limite étroite entre ce que j’ai appelé brulure ultra légère et brulure légère ou, au maximum brulure nette. Le tableau de synthèse ci-dessus démontre clairement qu’il est strictement impossible, quel que soit le type de brulure d’obtenir expérimentalement une brulure ayant toutes les caractéristiques macroscopiques et microscopiques de l’image du linceul et ceci pour des raisons fondamentales touchant aux caractéristiques de la coloration par brulure (de type contact seul) associées à la géométrie du tissu.

 

Supposons la situation idéale (et extrêmement invraisemblable) dans laquelle un faussaire réussisse à obtenir une coloration jaune paille et à peu près uniforme des zones les plus plates de son bas relief (torse, dos) par une brulure de type brulure légère.

 

Nous avons vu qu’à ce niveau déjà des problèmes se poseraient : même si le contact était suffisamment étroit pour colorer plus ou moins tous les fils comme sur le linceul, un gradient de coloration entre le sommet des fils et les parties verticales du fil éloignées du sommet seraient inévitable car un fil n’est pas une structure plate. En augmentant la pression de contact, les fils seraient partiellement aplatis et la surface colorée augmenterait mais les parties plongeantes éloignées du sommet du fil ne pourraient pas être en contact et seraient colorées uniquement par diffusion le long des fibres avec là encore un gradient bien visible : les fibres du sommet brunes et les fibres des creux jaune clair. C’est exactement ce que montrent les expériences.

 

Un autre problème crucial se pose alors dans cette configuration : les zones en creux, pour apparaître comme telle, doivent être de type contact ultra-léger et nous avons vu qu’aucune zone de l’image du linceul n’est de ce type. Plus encore, les zones en relief comme le nez (même produit par un relief de 1 millimètre de hauteur) seront inévitablement soumises à un contact plus étroit que les zones plates, donnant une coloration de type brulure nette dont les caractéristiques de brulure sont aisément reconnaissables au microscope et l’image ne pourrait pas être superficielle à cet endroit alors qu’elle reste extrêmement superficielle sur le linceul y compris sur les zones les plus sombres et spécifiquement la pointe du nez.

 

En d’autres termes, si par extraordinaire une partie de l’image obtenue par brulure légère pouvait ressembler à l’image du linceul, les parties en relief, même infimes seraient immédiatement reconnues comme une brulure. Dans le même ordre d’idée, avec un bas-relief analogue au visage de l’homme du Linceul, Jackson avait déjà démontré que le contraste entre les zones les plus claires et les plus sombres du visage était beaucoup trop grand par rapport au contraste extrêmement faible de l’image du linceul.

 

Au terme de cette étude, il est évident que, quels que soient les paramètres de la brulure, par la nature même de l’interaction avec un tissu de lin, le mécanisme de formation de l’image ne peut pas être une brulure de quelque type que ce soit.

 

A vrai dire, cette hypothèse est probablement une des plus faciles à éliminer à condition de se donner les moyens d’un examen attentif.

 

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Références :

- Roger Gilbert, Jr., and Marion M. Gilbert. Ultraviolet-visible and fluorescence spectra of the Shroud of Turin. Applied Optics Vol.19, No 12. 15 June 1980.

 

- John P. Jackson, Eric J. Jumper, William R. Ercoline. Three dimensional characteristics of the Shroud image. IEEE 1982 Proceedings of the International Conference on Cybernetics and Society, October 1982.

 

- L.A. Schwalbe and R.N. Rogers. Physics and Chemistry of the Shroud of Turin. A Summary of the 1978 Investigation. Analytica Chimica Acta. 135 (1982) 3-49.