FRENCH TEXT
(article complet, pages 60 à 65)


La datation
radiocarbone
du Linceul de Turin
une procédure d'analyse
et une date médiévale incontestables


par Jacques EVIN
ENGLISH TRANSLATION
(full paper, pages 60 to 65)


The radiocarbon
dating
of the Turin Shroud
an unquestionable measurement procedure
and an undeniable medieval date


by Jacques EVIN

Ce texte correspond à l'article complet de Jacques Evin
paru dans les Dossiers d'Archéologie No 306, pages 60-65

Lorsqu'en 1988 fut proclamé, par le cardinal de Turin et les scientifiques mandatés par lui, le résultat de la datation radiocarbone du Linceul de Turin, son âge médiéval fut pour beaucoup une surprise, mais il fut très généralement admis par 1'Eglise et par la communauté scientifique. Depuis, divers critiques contestant soit la procédure du prélèvement, soit la qualité du matériel mesuré, ont tenté de mettre en cause la validité du résultat. Mais un examen circonstancié des conditions de la mesure ne laisse planer aucun doute sur sa fiabilité, et on doit admettre que le lin ayant servi à tisser cette toile a poussé à la fin du treizième siècle ou au début du quatorzième.



L'Historique de la Procédure de Datation

Lorsque la méthode de datation par le carbone 14 fut mise au point (cf. l'article de C. Oberlin, pp. 02-09), toute datation impliquait que le laboratoire d'analyse puisse disposer de plusieurs grammes de carbone par échantillon pour pouvoir mesurer sa radioactivité 14C. Cette condition de poids minimal ne posait aucune difficulté pour la plupart des échantillons des sites archéologiques puisqu'on y trouve des ossements ou des charbons de bois généralement en quantité abondante. Par contre, pour un tissu, un prélèvement de quelques grammes représente une surface de plusieurs décimètres carrés et est esthétiquement impossible pour des objets de musée ou des pièces précieuses comme le suaire de Turin. On comprend donc que jusqu'au début des années 1980, les nombreuses études scientifiques effectuées sur cette célèbre relique n'aient pas inclus l'emploi du radiocarbone dans leur programme d'analyse.

C'est vers 1981 que fut proposée une nouvelle technique de mesure de la teneur en radiocarbone dès échantillons : la méthode de spectrométrie de masse couplée à un accélérateur. Avec ce nouveau moyen d'analyse, il devint possible de mesurer des échantillons ne nécessitant que quelques milligrammes de carbone.

Dès que cet important progrès technique fut connu, quelques voix se firent entendre pour proposer que soit daté le Linceul de Turin à partir de fibres du tissu dont le prélèvement ne porterait aucune atteinte esthétique à cette pièce de lin qui fait presque 4,30 m de long sur environ 1,10 m de large.


Mis au courant de cette nouvelle procédure de datation le Cardinal de Turin, Mgr Ballestrero, décida de faire effectuer la datation de la précieuse relique et nomma pour examiner la faisabilité de l'opération, le professeur Gonella, un physicien turinois spécialiste mondial en métrologie. Celui-ci réunit en 1986, une commission de divers spécialistes en tissu et surtout en datation radiocarbone. Cette commission envisageât alors un protocole de prélèvement et d'analyse qui fut accepté par les autorités ecclésiastiques et finalement mis au point par le responsable du projet, le Docteur Tite du British Museum (Angleterre). Il choisit trois laboratoires (Oxford en Angleterre, Tucson aux Etats-Unis et Zurich en Suisse) et deux spécialistes en tissus anciens (Gabriel Vidal de Lyon (France) et Francesco Testore de Turin (Italie)). En avril 1988, un prélèvement de quelques cm2 de tissu fut fait à I'extrémité de la pièce où avait déjà été coupé un fragment, en 1973, pour un premier examen par le professeur Raes de Bruxelles (Belgique).


Au cours du printemps et de l'été 1988, les trois laboratoires procédèrent chacun de leur côté aux préparations et aux mesures de teneur en radiocarbone de l'échantillon du linceul qui leur avait été remis, ainsi que, à titre de comparaison à celles de trois autres échantillons de lin, datés historiquement de trois époques différentes.

Le résultat fut annoncé solennellement par le cardinal de Turin et le Dr. Tite en octobre 1988, et la publication scientifique décrivant toutes les phases de l'opération fut publiée en février 1989 dans la revue anglaise Nature.

 

La fiabilité du résultat

Etant donné la notoriété de la pièce datée et la publicité qu'allait avoir ce résultat, un surcroît de précautions avait été pris pour que l'opération soit faite dans d'incontestables conditions. Rappelons donc les quatre conditions qui font la fiabilité de la datation radiocarbone de tout objet archéologique et examinons le cas du linceul pour chacune d'elles.

- 1/ : Le prélèvement doit être effectué dans des conditions absolues de sécurité quant à sa représentativité par rapport à l'ensemble de la pièce à dater. C'est pour cela que les spécialistes en tissu chargés de couper le fragment à dater ont choisi, sans erreur possible, un emplacement loin de toute reprise ou restauration, et même, loin de l'image imprimée sur le centre de la pièce. La continuité entre celle-ci et le fragment coupé a été formellement établie par le suivi des fils tissés. Toutes les hypothèses, postérieurement émises, de mélange de fils de diverses époques pour remettre en cause la valeur du résultat sont non seulement injurieuses vis à vis des spécialistes mais sont, à l'évidence, dénuées de toute base car les laboratoires ayant bien examiné le fragment de tissu qui leur était donné, auraient relevé une hétérogénéité du matériel.

- 2/ : La matière carbonée datée doit s'être formée par échange direct avec le gaz carbonique de l'atmosphère. C'est le cas de tous les végétaux terrestres, en particulier de ceux qui se forment en une année, comme le lin ou le coton. L'excellente concordance entre les résultats obtenus sur les trois échantillons de comparaison avec leur date historique le démontrait s'il en était besoin car des centaines d'autres tissus ont été datés sans aucune difficulté de principe.

- 3/ : L'échantillon daté ne doit pas avoir été pollué par une quantité sensible de carbone plus récent que celui de l'époque de sa formation. Ou, si ce fut le cas, tout carbone de pollution doit obligatoirement être totalement éliminé. Ainsi toute datation de matière carbonée implique qu'elle soit au préalable purifiée de ses carbones secondaires. Les laboratoires de radiocarbone ont, pour cela, des procédures physiques et chimiques qui, pour presque tous les types d'échantillons, et en tous cas pour les matières végétales, garantissent que le carbone sur lequel est finalement réalisée la mesure de la teneur en radiocarbone l'est très certainement sur la partie carbonée originelle de l'échantillon.

Dans le cas du Linceul de Turin, deux manières de voir permettent de se faire une certitude en la matière : d'une part les fragments de tissus étaient dans un état de conservation excellent et la solidité du tissage a permis que soient appliquées des solutions d'acide et de base qui dissolvent les pollutions sans que le matériel soit lui-même dissout et de telle sorte que toute pollution le soit. D'autre part, certains laboratoires ont effectué des mesures d'essai sur des morceaux de leur échantillon sans les nettoyer et ont obtenu la même teneur en radiocarbone : ce qui prouve bien que, à tout le moins dans la partie où le prélèvement a eu lieu, le linceul de Turin n'a pas été irrémédiablement pollué. Ceci suffit à réduire à néant toute hypothèse de pollution par contact, trempages ou chauffages que certains avancent pour contester le résultat. Il faut ici faire abstraction de toute autre cause non naturelle, telle que des rayonnements d'origine mystérieuse comme cela a été avancé.


- 4/ : Pour qu'une date précise puisse être affirmée à partir d'une teneur en radiocarbone, il faut que la mesure des rapport isotopiques C14 et C13 ait été faite suivant les procédures normales. Les trois laboratoires ont pratiqué les préparations et les mesures de teneur en radiocarbone dans les conditions classiques de routine qu'ils appliquent chaque année aux milliers d'échantillons qu'ils traitent. Leurs performances en fiabilité d'analyse avaient d'ailleurs motivé leur sélection. La concordance de leurs résultats tant pour le linceul que pour les trois autres échantillons, dans les marges statistiques classiques de ce type de mesure, confirme la valeur de l'analyse physique. Une teneur fiable en radiocarbone et, de fait, une date radiocarbone incontestable, excluant toute possibilité d'attribution au 1er siècle de notre ère, ont donc été obtenues.

De plus, comme cela est maintenant bien maîtrisé, il n'y a aucune difficulté pour passer à une date calendaire à partir de cette date radiocarbone. En effet, les fluctuations bien connues de production du radiocarbone dans l'atmosphère du temps passé, qui perturbent Ies mesures pour certaines périodes comme l'âge du Fer entre le VIe et le IIe siècle avant J.-C, par exemple, n'affectent pas le XIIIe siècle. Toutes les mesures faites sur des échantillons médiévaux confirment la fiabilité de la méthode pour cette période.

 

Le résultat de la datation du Linceul de Turin

La moyenne de toutes les mesures effectuées par les trois laboratoires est de 690 + 30 BP. Ce qui se traduit par l'intervalle de temps en années calendaires de 1270 à 1390 après J.-C.

Comme le montre le schéma de correction de la page précédente, on constate que la date se situe beaucoup plus probablement autour des années 1290 ou 1375.


En considérant uniquement la teneur en radiocarbone, ces deux dates sont possibles, mais nous avons là le cas où la mesure physique doit être confrontée aux données de l'Histoire. Celle-ci, par la lecture des textes qui, à partir des années 1350, retracent l'apparition de la pièce de tissu à la collégiale de Lirey en Champagne, est formelle : le lin du linceul ne peut dater de la fin du XIVe siècle. On est donc conduit à affirmer, sans ambiguïté possible, que le lin qui servit à fabriquer la partie principale de la pièce de tissu dénommée le Suaire de Turin date de la fin du XIIIe siècle, voire du début du XIVème.

 

CONCLUSION: Les conséquences de cette datation

Les conditions dans lesquelles se sont faits tant le prélèvement que le nettoyage de l'échantillon prélevé sur le Linceul de Turin et la mesure de sa teneur en radiocarbone, garantissent une sécurité quasi absolue du résultat. Les multiples précautions qui ont été prises dans toutes les phases de l'opération font que, hors de toute passion, sa date médiévale est incontestable et qu'elle le restera. En effet, il n'y a pas à attendre de grande découverte qui remette en cause la fiabilité de la méthode de datation par le radiocarbone qui est appliquée, chaque année depuis quarante ans, à des centaines d'objets archéologiques.

Il est très important ici de préciser que le domaine de la datation est parfaitement indépendant de celui de l'analyse d'image. Affirmer que la pièce de tissu est médiévale est parfaitement indépendant des considérations sur la manière par laquelle s'est formée ou a été fabriquée la merveilleuse image d'un homme qui a subi les supplices de la passion décrite dans les évangiles. Chaque discipline scientifique qui étudie ce célèbre tissu se doit de rester indépendante sauf à démontrer qu'une cause d'impression de l'image a entraîné un changement de la teneur en radiocarbone. Or tout physicien peut affirmer qu'il n'existe pas de cause naturelle (en dehors de l'action des rayons cosmiques dans la haute atmosphère) qui produise du radiocarbone.


Par conséquent, constater que le lin du Linceul de Turin a aujourd'hui environ 90% de la teneur en radiocarbone de l'atmosphère, implique qu'il s'est formé au Moyen Age. Toutes les recherches de perturbations de ce résultat conduisent soit à des affirmations sans fondement scientifique, soit relèvent de considérations hors de la Science.


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(1) Le Mandylion: une énigme de 2000 ans,
       François Gazay, Mersi Multimedia, 2000
(2) Ordre des Templiers:
       le mystérieux culte de la tête magique,
       François Gazay, Mersi Multimedia, 2005
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       François Gazay, Mersi Multimedia, 2006

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This translation corresponds to the full paper of Jacques Evin
published in Dossiers d'Archéologie No 306, pages 60-65

When in 1988 was proclaimed, by the cardinal of Turin and the scientists elected by him, the result of the radiocarbon dating of the Shroud of Turin, its medieval age was for much a surprise, but it was very generally admitted by the Church and the scientific community. Since, various critics disputing either the procedure of the taking away, or the quality of the measured material, tried to blame the validity of the result. But a detailed examination of the conditions of measurement does not let any doubt hang over its reliability, and one must admit that the flax having been used to weave this fabric grown at the end of the thirteenth century or the beginning of the fourteenth.



The History of the Dating Procedure

When the method of dating by carbon-14 was developed (see the article of C. Oberlin, pp. 02-09), any dating implied that the analysis laboratory can have several grams of carbon per sample to be able to measure its radioactivity 14C. This condition of minimal weight did not raise any difficulty for the majority of the samples of the archaeological sites since one finds there bones or charcoals generally in abundant quantity. On the other hand, for a fabric, a taking away of a few grams represents a surface of several square decimetres and is aesthetically impossible for museum pieces or invaluable parts like the Shroud of Turin. It is thus understood that until the beginning of the years 1980, the many scientific studies carried out on this famous relic did not include the use of radiocarbon in their analysis program.



It is towards 1981 that a new measurement technique of the radiocarbon content of the samples was proposed : it is the method of mass spectrometry coupled to an accelerator. With this new means of analysis, it became possible to measure samples requiring only a few milligrams of carbon.

As soon as this important technical progress was known, some peoples proposed that the Shroud of Turin is dated from fibres of the fabric whose the taking away would not conflict any aesthetic with this piece of linen cloth which measures almost 4,30 m length on approximately 1,10 m broad.


When he learnt about this new procedure of dating, the Cardinal of Turin, Mgr Ballestrero, decided to carry out the dating of the invaluable relic and named to examine the feasibility of the operation, professor Gonella, a physicist inhabitant of Turin world specialist in metrology. This one joins together in 1986, a commission of various specialists in fabric and especially in radiocarbon dating. This commission then considered a protocol of taking away and analysis which was accepted by the ecclesiastical authorities and finally developed at the point by the person in charge for the project, Doctor Tite of British Museum (England). It chooses three laboratories (Oxford in England, Tucson in the United States and Zurich in Switzerland) and two specialists in old fabric (Gabriel Vidal in Lyon (France) and Francesco Testore in Turin (Italy)). In April 1988, a taking away of a few cm2 of fabric was made in the end of the linen cloth where a fragment had already been cut, in 1973, for a first examination by professor Raes of Brussels (Belgium).


During the spring and the summer 1988, the three laboratories carried out each one on their side the preparations and measurements of the radiocarbon content of the sample of the Shroud which had been given to them, like, by way of comparison to those of three other samples of linen cloth, dated back historically to three different times.

The result was announced solemnly by the cardinal of Turin and Dr. Tite in October 1988, and the scientific publication describing all the phases of the operation was published in February 1989 in the English Magazine Nature.

 


The reliability of the result

Being given the notoriety of the dated linen cloth and the publicity which this result was going to have, an addition of precautions had been taken so that the operation is made under undeniable conditions. Thus let us point out the four conditions which make the reliability of the radiocarbon dating of any archaeological object and examine the case of the Shroud for each one of them.

- 1/ : The taking away must be carried out under underlying conditions of safety as for its representativeness compared to the whole unit of the cloth to be dated. It is for that the fabric specialists charged to cut the fragment to be dated chose, without possible error, a place far from sewing or restoration, and even, far from the image printed on the center of the cloth. The continuity between this one and the cut fragment were formally established by following the woven wires. All the assumptions, subsequently put forth, of mixture of wires of various times to call into question the value of the result are not only abusive with respect to the specialists but, obviously, are stripped of any base because the laboratories having well examined the fabric fragment which was given to them, would have recorded a heterogeneity of the material.

- 2/ : The dated carbonaceous material must have been formed by direct exchange with the carbon dioxide of the atmosphere. It is the case of all the terrestrial plants, in particular of those which are formed in one year, like the flax or cotton. The excellent agreement between the results obtained on the three samples of comparison with their historical date showed it if it were necessary for the hundreds of other fabrics were dated without any difficulty from principle.

- 3/ : The dated sample should not be polluted by a significant quantity of carbon more recent than that of the time of its formation. Or, if it were the case, any carbon of pollution must obligatorily be completely eliminated. Thus any dating of carbonaceous material implies that, as a preliminary, it is purified of its secondary carbons. The radiocarbon laboratories have, for that, some physical and chemical procedures which, for almost all the types of samples, and in all cases for the vegetable materials, guarantee that the carbon on which is finally realized the measurement of the content of radiocarbon is doubtless on the original carbonaceous part of the sample.


In the case of the Shroud of Turin, two manners of seeing make it possible to be made a certainty on the matter: on the one hand the fabric fragments were in an excellent state of conservation and the solidity of the weaving allowed which are applied of the acid solutions and base which dissolve pollution without the material being itself dissolves and so that any pollution is it. In addition, some laboratories took measurements of test on pieces of their sample without cleaning them and obtained the same content of radiocarbon: what proves well that, at the very least in the part where the taking away took place, the Shroud of Turin was not irremediably polluted. This is enough to reduce to nothing any assumption of pollution by contact, soakings or heatings that some advance to dispute the result. It is necessary here to disregard very other causes no natural, such as radiations of mysterious origin like that was advanced.


- 4/ : So that a precise date can be marked starting from a content of radiocarbon, it is necessary that the measurement of the ratio isotopic C14 and C13 was made according to the normal procedures. The three laboratories practised the preparations and measurements of content of radiocarbon under the traditional conditions of routine which they apply each year to the thousands of samples that they treat. Their performances of reliability of analysis had justified their selection besides. The agreement of their results so much for the Shroud than for the three other samples, in the traditional statistical margins of this type of measurement, confirms the value of the physical analysis. A reliable content of radiocarbon and, in fact, a undeniable radiocarbon date, excluding any possibility of attribution at the 1st century from our era, were thus obtained.


Moreover, as that is now well controlled, it does not have no difficulty there in pass on a calendar date starting from this radiocarbon date. Indeed, the well-known fluctuations of production of radiocarbon in the atmosphere of the past time, which disturbs the measurements for certain periods like the age of Iron between the 6th century and 2nd century before J.-C, for example, do not affect 13th century. All the measurements made on medieval samples confirm the reliability of the method for this period.

 

The result of the dating of the Shroud of Turin

The average of all the measurements taken by the three laboratories is of 690 + 30 LP. What results in the interval of time into calendar years of 1270 to 1390 A.D.

As the diagram of correction given above shows it, it is noted that the date is much more probably around the years 1290 or 1375.




By considering only the content of radiocarbon, these two dates are possible, but we have the case there where physical measurement must be confronted with the data of the History. This one, by the reading of the texts which, as from the years 1350, recall the appearance of the fabric part to Lirey, a collegial of Champagne, is formal: the flax of the Shroud cannot date from the end of 14th century. One is thus led to affirm, without possible ambiguity, that the flax which was used to manufacture the principal part of the fabric part called the Shroud of Turin dates of 13th century, even of the beginning of 14th century.

 

CONCLUSION: The consequences of this dating

The conditions under which were made the taking away as well as the cleaning of the sample taken to the Shroud of Turin and the measure of its content of radiocarbon, guarantee a quasi absolute safety of the result. The multiple precautions which were taken in all the phases of the operation make that, out of any passion, its medieval date is undeniable and that it will remain it. Indeed, there is not to await great discovery who has called into question the reliability of the method of dating by the radiocarbon that is applied, each year for forty years, to hundreds of archaeological objects.

It is very important to specify here that the field of the dating is perfectly independent of that of the analysis of image. To affirm that the fabric part is medieval is perfectly independent of the considerations on the manner by which was formed or been manufactured the marvellous image of a man who underwent the torments of the passion described in the Gospels. Each scientific discipline which studies this famous fabric must remain independent except to show that a cause of impression of the image involved a change of the content of radiocarbon. However any physicist can affirm that there is not natural cause (apart from the action of the cosmic rays in the upper atmosphere) which produces radiocarbon.


Consequently, to note that the flax of the Shroud of Turin has today approximately 90% of the content of radiocarbon of the atmosphere, implies that it was formed at the Middle Ages. All research of disturbances of this result lead either to assertions without scientific base, or concern considerations out of Science.


All these subjects are also dealt
in the CDs available on this website :

(1) The Mandylion: a 2000-year-old enigma,
       François Gazay, Mersi Multimedia, 2000
(2) Order of Templars:
       the strange worship of the magic head,
       François Gazay, Mersi Multimedia, 2005
(3) The controversy of Turin: true Relic or forged Shroud ?,
       François Gazay, Mersi Multimedia, 2006

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