Siège de Syracuse, 213-212 : les machines d’Archimède à l’épreuve

Polybe naît une douzaine d’années après la chute de Syracuse, assez tôt pour avoir pu interroger des survivants. Galien écrit plus de trois siècles plus tard. Le premier décrit au livre VIII de ses Histoires les machines d’Archimède avec une précision d’artilleur, jusqu’à la largeur des meurtrières, et ne mentionne jamais le feu. Le second glisse, au détour d’un traité médical, Sur les tempéraments (III, 2), qu’Archimède aurait incendié les trières ennemies au moyen de pyreia, un mot dont on ne sait même pas s’il désigne des miroirs. Un terme de la même famille revient vers 500 sous la plume d’Anthémius de Tralles, l’architecte de Sainte-Sophie, et il y désigne cette fois sans ambiguïté des miroirs ardents.

Soixante quinquérèmes contre l’Achradine

Les Romains attaquent en deux points. Appius Claudius Pulcher mène l’armée de terre contre la portion du rempart qui touche aux Hexapyles, et Marcellus conduit la flotte contre l’Achradine, à l’endroit appelé Portique scythique, où le mur descend jusqu’au bord de l’eau (Histoires, VIII, 3, 2). Les deux généraux comptent prendre en cinq jours une avance décisive sur les travaux des assiégés. Ils sous-estiment la ville, dont le rempart court le long d’une chaîne de collines en surplomb, presque partout inabordable même sans défenseurs. Marcellus dispose de soixante quinquérèmes chargées d’archers, de frondeurs et de lanceurs de javelots. Huit autres ont perdu leurs rames d’un bord ; liées deux à deux par le flanc désarmé et poussées par les rames restantes, elles portent chacune une sambuque, une échelle large de quatre pieds, bordée de parapets et couverte, que des cordes passées dans des poulies au sommet des mâts redressent contre le mur. En haut, une plateforme protégée de claies sur trois côtés accueille quatre hommes, qui sautent sur les créneaux dès que l’échelle dépasse le rempart. Polybe note que l’ensemble, une fois dressé, rappelle l’instrument de musique du même nom, une sorte de harpe (VIII, 4). Plutarque ne voit qu’un seul engin, posé sur une plateforme de huit galères liées ensemble (Vie de Marcellus, 14, 3), et l’on suivra ici Polybe, plus proche des faits et nettement plus précis sur la construction.

Le même livre VIII se contredit d’ailleurs à quelques pages d’intervalle. Dans un développement sur l’ampleur de la guerre (VIII, 1, 6), Polybe confie cent quinquérèmes à Appius et une armée de terre à Marcellus, soit l’inverse du dispositif qu’il décrit ensuite. Le livre ne survit qu’en extraits, recueillis par des compilateurs byzantins et remis en ordre par les éditeurs modernes, et rien ne permet de dire à quel moment de la transmission l’inversion s’est glissée dans le texte.

Une catapulte pour chaque distance

Archimède a réglé ses engins par portée. Les plus puissants frappent les navires au loin ; à mesure que la flotte approche, des machines de plus en plus petites prennent le relais, si bien que Marcellus doit ramener ses vaisseaux de nuit, en cachette (VIII, 5, 2-4). Près du mur, une autre défense l’attend. Le rempart est percé, à faible intervalle, de meurtrières hautes comme un homme et larges d’une paume côté extérieur, derrière lesquelles des archers et de petits scorpions, des lance-traits, tirent sans être vus. Quand les sambuques se dressent, des poutres jusque-là invisibles pivotent au-dessus des créneaux et lâchent, par une corde et une poulie, des pierres de dix talents ou des blocs de plomb qui brisent l’échelle et mettent en péril les deux navires qui la portent. Tite-Live, qui suit de près le récit de Polybe au livre XXIV (34), précise que les meurtrières s’étageaient sur toute la hauteur du mur, et que des pierres d’un poids énorme visaient les navires éloignés tandis que des projectiles plus légers, donc plus rapides à tirer, accablaient les plus proches.

Contre les navires parvenus au pied du mur, Archimède emploie la main de fer, une chaîne terminée par un grappin et pendue à l’extrémité d’une poutre. L’opérateur accroche la proue, abaisse l’autre bout de la poutre à l’intérieur du rempart jusqu’à dresser le navire sur sa poupe, bloque la machine, puis lâche d’un coup chaîne et grappin (VIII, 6, 1-4). Certains bâtiments tombent sur le flanc, d’autres chavirent, la plupart piquent de la proue et se remplissent d’eau. Marcellus en tire une plaisanterie que Polybe rapporte et qu’Athénée a conservée de son côté : Archimède se sert de ses navires pour puiser l’eau de mer dans ses coupes, tandis que sa troupe de sambuques est chassée du ban​quet à coups de verges. Plutarque en fait un railleur plus lyrique, qui renonce à combattre ce « Briarée géomètre » aux cent bras (17, 1), et il raconte qu’à la fin un bout de corde ou une pièce de bois dépassant du rempart suffisait à faire fuir les Romains.

Du côté de la terre, Appius n’a pas plus de chance. Ses hommes sont fauchés de loin par les catapultes, criblés de près par les meurtrières, écrasés sous les pierres et les poutres, et les mains de fer, pendues à des grues, soulèvent des soldats en armure pour les laisser retomber (VIII, 7, 2-4). Le conseil des tribuns renonce à l’assaut. Pendant les huit mois d’investissement qui suivent, écrit Polybe, les Romains ne tentent plus une seule fois de prendre la ville de vive force, tant que vit à Syracuse « un seul vieillard » (VIII, 7, 6-9). Aucun de ces engins n’était nouveau dans son principe. Le grappin de fer servait depuis longtemps dans les combats navals, et en 413, d’après Thucydide (VII, 65), les Syracusains tendaient des peaux sur leurs proues pour que les mains de fer des Athéniens glissent sans prendre. L’apport d’Archimède tient dans l’échelonnement des portées et dans la mise en système de machines connues, payées pendant des années par Hiéron, qui ne s’en servit jamais, selon Plutarque (14, 9).

« Gravi libramento plumbi »

Le détail technique le plus précieux vient de Tite-Live. Lui seul dit comment la poutre basculait, par le déplacement d’un lourd contrepoids de plomb (XXIV, 34, 10-11). Chris Rorres, mathématicien de l’université Drexel, et l’ingénieur Harry G. Harris en ont tiré en 2001, devant un symposium sur les machines antiques réuni à Olympie, une reconstitution au soixantième, testée dans le laboratoire de modèles structuraux de Drexel. Contre les restitutions à cabestans et à bœufs, lentes et gourmandes en hommes, ils retiennent le contrepoids, qui emmagasine l’énergie avant le combat et soulève le navire d’un coup, avant que l’équipage ne puisse se dégager. Leur maquette leur a appris trois choses. Il était presque impossible de ne pas accrocher le navire en balançant le grappin le long de la coque. Un bâtiment saisi par le flanc ou par ses rames chavirait comme un canot mal chargé, sans qu’il soit besoin de le soulever. Et la machine s’effondrait chaque fois qu’ils oubliaient de faire ce que décrit Polybe, bloquer l’extrémité opposée de la poutre avant de lâcher la chaîne. Pour une quinquérème de 35 à 37 mètres, qu’ils estiment à une centaine de tonnes avec son équipage, vingt-cinq machines auraient suffi selon leur calcul à couvrir les quelque 900 mètres de mur visés par la flotte. La main de fer était probablement une grue de quai adaptée, concluent-ils, et c’est sa simplicité qui la rendait redoutable.

En 2004, dans Centaurus, revue d’histoire des sciences, C. K. Young a pris le contre-pied des restitutions antérieures, qu’il juge très loin d’être praticables une fois les forces calculées. Il leur reproche de reposer sur des traductions trompeuses et propose un dispositif plus simple, capable selon lui de soulever sans peine des navires de 75 tonnes, et plus conforme aux textes grec et latin. Personne dans ce débat ne doute que l’engin ait existé, puisque Polybe le décrit une génération après les faits. On préférera ici dire main de fer plutôt que griffe, parce que c’est le mot des textes, cheir sidêra chez Polybe et Plutarque, ferrea manus chez Tite-Live, et que la griffe vient des traducteurs anglais. Plutarque est d’ailleurs le seul à ajouter des becs pareils à ceux des grues (15, 2), et des navires tournoyant en l’air avant d’être brisés contre les rochers. Aucune description technique ne nous est parvenue, et Archimède ne mentionne aucune machine de guerre dans ses traités conservés.

Des pyreia de Galien aux miroirs de Tzétzès

Les trois récits les plus anciens du siège ignorent les miroirs. Le silence de Plutarque pèse d’autant plus, comme l’a rappelé Philip Rance, qu’il connaissait ces objets et en décrit l’usage au service d’un culte dans la Vie de Numa (9, 6-7). Dio​clès, mathématicien d’une cinquantaine d’années plus jeune qu’Archimède, consacre un traité aux miroirs ardents, cite Archimède à propos d’un problème de géométrie et ne lui prête aucun incendie. Les premières allusions surgissent au IIᵉ siècle de notre ère, chez Galien et dans l’Hippias transmis sous le nom de Lucien, qui dit seulement qu’Archimède brûla les trières ennemies par son art ; Apulée, à la même époque, lui attribue un écrit sur les miroirs (Apologie, 16).

Le récit développé apparaît chez Dion Cassius, au début du IIIᵉ siècle, dans un livre perdu que l’on connaît par deux Byzantins du XIIᵉ siècle. Zonaras (IX, 4) raconte qu’Archimède, en inclinant une sorte de miroir vers le soleil, en concentra le rayon, enflamma l’air et brûla un à un les navires à l’ancre. Tzétzès, dans ses Chiliades (II, 35), décrit un miroir hexagonal entouré de petits miroirs carrés montés sur charnières et placé à une portée d’arc. Il invoque aussi Diodore, mais Paul Jal estime qu’il ne lui doit que le récit de la mort du savant. Louis Dupuy avait montré dès 1777 que ce montage vient du traité Sur les machines paradoxales d’Anthémius de Tralles, qui écrit vers 500 que, selon les auteurs, Archimède alluma le feu non avec un seul miroir, mais avec plusieurs. Les traductions arabes éditées en 2000 par Roshdi Rashed conservent même un traité d’un certain Didyme sur la construction du miroir d’Archimède. On discute encore pour savoir si Dion parlait déjà d’un miroir. Dennis L. Simms en doutait en 1977, Wilbur Knorr tenait ces récits pour un produit de l’imagination byzantine, et Fabio Acerbi fait d’Anthémius la seule source commune de Tzétzès et de Zonaras. Philip Rance a répondu en 2023 dans la Classical Quarterly avec deux témoins jusque-là négligés, des scholies de Tzétzès à ses Carmina Iliaca et son Hypomnema sur sainte Lucie, et surtout avec un passage où Zonaras (XIV, 3), à propos d’un autre incendie par miroirs, précise que Dion attribuait déjà l’invention à Archimède. Le camp sceptique garde un argument sérieux. Zonaras écrit neuf siècles après Dion, et rien n’assure que ses mots ne doivent rien à Anthémius.

Dans le meilleur des cas, le premier miroir décrit date de quatre siècles après le siège.

Les modernes ont voulu trancher par l’expérience, et Descartes avait déjà observé en 1637 qu’au-delà d’une certaine distance focale un miroir concave éclaire moins sa cible que le soleil lui-même. En novembre 1973, à la base navale de Skaramanga, près d’Athènes, l’ingénieur Ioannis Sakkas, encouragé par Evangelos Stamatis, l’éditeur grec d’Archimède, aligne sur un quai soixante-dix marins munis chacun d’un miroir plat d’environ 1,5 mètre sur 1, couvert d’une feuille de cuivre poli, fait converger leurs reflets sur une barque mouillée à une cinquantaine de mètres, qui s’enflamme, et il en conclut, devant le correspondant du Time, que les soldats d’Archimède, perchés sur un mur, auraient même disposé d’un meilleur angle que ses marins. À l’automne 2005, les étudiants du cours de conception de produits de David Wallace, au MIT, enflamment une maquette de flanc de navire en chêne avec 127 miroirs de verre d’un pied de côté placés à une trentaine de mètres, après une dizaine de minutes de ciel dégagé. Le 22 octobre suivant, à San Francisco, pour l’émission MythBusters, la même équipe ne tire d’un vieux bateau de pêche, à environ 45 mètres, qu’un bois qui fume ; à 23 mètres, un petit feu s’éteint de lui-même. Wallace jugeait l’exploit techniquement possible et se refusait à en conclure qu’Archimède l’eût accompli. Les conditions d’un combat n’ont jamais été reproduites, puisque toutes ces cibles restaient immobiles, et que Polybe place justement de nuit le second assaut de la flotte, celui qui vint au contact du mur.

Les Romains comptèrent les assises

La ville ne tombe pas sous les machines romaines. Pendant que Marcellus négocie le rachat d’un prisonnier, le Spartiate Damippe, il remarque une tour mal gardée près d’un mur facile à franchir, et fait estimer sa hauteur (Plutarque, Marcellus, 18). Polybe garde le geste exact. On compta les assises, la maçonnerie étant régulière, ce qui donnait la hauteur des créneaux (VIII, 37, 1). Un transfuge annonce ensuite que la ville célèbre depuis trois jours une fête d’Artémis, qu’on y mange peu de pain faute de grain mais que le vin coule, distribué en abondance par Épicyde. Deux échelles suffisent. Les premiers hommes montent sans être vus, suivis d’un millier d’autres, trouvent les sentinelles rassemblées dans les tours, les unes buvant encore, les autres ivres et endormies, tuent sans bruit les occupants des deux premières tours, descendent jusqu’aux Hexapyles et ouvrent une poterne à l’armée, et la ville est si étendue que les habitants des autres quartiers ignorent longtemps ce qui se passe (VIII, 37, 2-12). L’Achradine et l’île d’Ortygie tiennent encore ; elles ne tombent ensuite que par trahison, selon Plutarque (19, 3), qui montre Marcellus pleurant, du haut des Épipoles, sur la ville qu’il va livrer au pillage (19, 1).

La date de cette nuit divise les historiens. Tite-Live raconte le début du siège sous l’année 214 et la prise sous l’année 212, et il en déduit un siège entré dans sa troisième année (XXV, 31, 5). Frank W. Walbank, dans son commentaire de Polybe paru en 1967, y voit un effet de ce découpage annalistique. Pour lui, l’assaut date du printemps 213, les huit mois de Polybe courent jusqu’au départ d’Appius pour Rome, où il brigue le consulat de 212, la fête d’Artémis est celle du printemps 212 et la ville tombe à la fin de l’automne de la même année, puisque Tite-Live dit lui-même que le siège s’acheva au moment où l’on investissait Capoue (XXV, 23, 1). Gaetano De Sanctis plaçait la chute au printemps 211, et Karl Julius Beloch décalait toute la séquence d’un an en faisant arriver Marcellus en Sicile en 213. L’écart ne change rien au déroulement des faits, mais il explique pourquoi les ouvrages hésitent entre 214, 213, 212 et 211 pour dater ce siège.

Près de la porte d’Agrigente

Archimède meurt dans le sac, et l’Antiquité connaissait déjà plusieurs récits de sa mort. Cicéron, en 70, se contente de rappeler que Marcellus l’avait fait rechercher et fut très affecté d’apprendre qu’on l’avait tué (Verrines, II, 4, 131). Pour Tite-Live, un soldat qui ignorait qui il était le tua alors qu’il traçait des figures dans la poussière (XXV, 31, 9-10). Valère Maxime ajoute l’épée levée au-dessus de sa tête, la question du soldat, le nom que le savant, absorbé, ne donne pas, et la prière de ne pas troubler ses tracés, que son sang finit par brouiller (VIII, 7, ext. 7). Plutarque aligne trois versions, le refus de suivre le soldat avant d’avoir achevé sa démonstration, la supplication de le laisser finir, et des instruments, cadrans et sphères, que des soldats prennent pour de l’or (Marcellus, 19, 4-6). Zonaras et Tzétzès, d’après Dion, lui prêtent des mots plus vifs, et chez Tzétzès le vieillard réclame qu’on lui donne une de ses machines. La phrase latine la plus célèbre, noli turbare circulos meos, ne figure chez aucun auteur ancien. Mary Jaeger a montré en 2008 comment ces récits déplacent l’attention du meurtre vers le chagrin de Marcellus, Cicéron taisant le meurtrier, Tite-Live et Valère Maxime en faisant un soldat qui ne savait pas qui il frappait.

Plutarque tient aussi à un Archimède qui méprisait la mécanique. Il fait remonter cet art à Eudoxe et à Archytas, rappelle la colère de Platon contre ceux qui ravalaient la géométrie aux choses sensibles (14, 5-6), et affirme que le Syracusain, jugeant vil tout art utile, refusa de laisser le moindre traité sur ses machines (17, 3-4). Le portrait doit probablement beaucoup au platonisme de son auteur, et Florence Garambois-Vasquez y lit une tentative pour réserver aux Grecs une science dont Rome se posait en héritière. Archimède formule pourtant la loi du levier dans un traité conservé, et son ouvrage sur les corps flottants étudie la stabilité d’un paraboloïde d’une manière qui fait penser aux coques de navires, comme le soulignent Rorres et Harris. Plutarque garde un point solide. Aucun des traités conservés ne décrit une machine, et ce silence répond exactement à ce qu’il affirme. Pour l’âge du savant, Polybe dit seulement « vieillard ». Les soixante-quinze ans viennent de Tzétzès, au XIIᵉ siècle, qui parle ailleurs de près de quatre-vingts, et la date de naissance de 287 que répètent les manuels n’est que 212 augmenté de ces soixante-quinze années.

Le tombeau, lui, avait disparu des mémoires syracusaines cent trente-sept ans plus tard. Plutarque rapporte qu’Archimède avait demandé qu’on y place un cylindre enveloppant une sphère, avec le rapport de leurs volumes (17, 7). Questeur en Sicile en 75, Cicéron le chercha parmi les nombreuses tombes de la porte d’Agrigente, repéra une petite colonne qui dépassait à peine des broussailles, surmontée d’une sphère et d’un cylindre, fit dégager le passage à la serpe et lut une épigramme dont la seconde moitié de chaque vers était rongée (Tusculanes, V, 64-66). Des machines du siège, aucune n’a laissé de trace matérielle, et le planétaire d’Archimède n’en a laissé aucune autre que littéraire, pas même une mention dans ses traités, relève Florence Garambois-Vasquez. Les seuls objets d’Archimède dont un texte suive la trace jusqu’à Rome sont deux globes célestes emportés par Marcellus, l’un déposé dans le temple de la Vertu, l’autre, seule part du butin qu’il ait gardée pour sa maison, montré en 166 par Gaius Sulpicius Gallus chez le petit-fils du conquérant, et que Lucius Furius Philus, l’un des interlocuteurs du De re publica, trouva d’abord assez quelconque, jusqu’à ce que Gallus en explique le mécanisme (I, 21-22).

Pour aller plus loin

Le siège se lit avec celui que les Athéniens mirent devant Syracuse en 415-413, raconté par Thucydide, et avec la deuxième guerre punique, dont la Sicile ne fut qu’un des théâtres. Il conduit aussi vers l’artillerie hellénistique et vers les traités d’Archimède sur le levier et les corps flottants.

On raconte souvent qu’Archimède a brûlé une flotte romaine avec des miroirs. La scène se passe à Syracuse, la grande ville grecque de Sicile, pendant la guerre qui oppose Rome à Carthage. Rome assiège la ville parce qu’elle a rejoint le camp carthaginois. Le savant, déjà vieux, a préparé sa défense. Les plus anciens récits du siège, pourtant, ne parlent jamais de miroirs.

Des engins pour chaque distance

Une flotte romaine de soixante navires attaque le mur qui borde la mer, probablement au printemps 213 avant notre ère. Certains navires, attachés par paires, portent de hautes échelles pour grimper sur les remparts. Le général qui les commande s’appelle Marcellus.

Le meilleur témoin de cette attaque est un historien grec, Polybe. Né peu après le siège, il a peut-être parlé à des survivants. Il décrit des catapultes qui tirent loin, puis d’autres, plus petites, qui prennent le relais à mesure que les navires approchent. Il décrit aussi des fentes étroites dans le mur. Derrière elles, des archers tirent sans être vus.

Ces armes n’avaient rien de nouveau. Le talent d’Archimède a été de les régler ensemble, pour qu’aucune distance n’échappe aux tirs. Les Romains renoncent vite à l’assaut. Pendant des mois, ils n’essaient plus de prendre la ville de force.

Une main de fer au bout d’une poutre

L’engin le plus étonnant vise les navires arrivés au pied du mur. Un crochet de fer pend au bout d’une chaîne, elle-même attachée à une grande poutre. On accroche l’avant du navire, on fait basculer la poutre, et le bateau se dresse sur l’arrière. Puis on lâche tout d’un coup. Les textes anciens appellent cet engin la main de fer.

Un historien romain, Tite-Live, ajoute un détail précieux. Un gros poids de plomb faisait basculer la poutre d’un seul coup.

Un mathématicien et un ingénieur ont construit une maquette de cette machine. Ils ont vu qu’un navire saisi par le côté se renversait comme un canot mal chargé. Un autre chercheur juge leur machine impossible à faire marcher en vrai, et en propose une plus simple. Personne ne doute que l’engin ait existé. La dispute porte sur la façon dont il fonctionnait.

Des miroirs venus bien plus tard

Polybe ne mentionne aucun miroir. Les deux autres grands récits anciens du siège n’en parlent pas davantage. L’un de leurs auteurs, Plutarque, connaissait pourtant ces miroirs qui concentrent la lumière du soleil.

L’idée d’un incendie apparaît plus de trois siècles après le siège, au détour d’un livre de médecine. Le mot employé y reste obscur. Un vrai récit de miroir n’arrive qu’avec un historien du IIIᵉ siècle de notre ère, dont le livre est perdu. On le connaît seulement par deux auteurs byzantins, bien plus tardifs.

Le plus détaillé décrit un grand miroir à six côtés, entouré de petits miroirs carrés. Ce montage vient d’un traité du VIᵉ siècle, écrit par l’architecte de la grande église Sainte-Sophie. Les spécialistes se disputent encore sur un point. Pour les uns, l’historien perdu parlait déjà d’un miroir. Pour les autres, tout vient du traité de l’architecte.

On a aussi tenté l’expérience. Près d’Athènes, en 1973, des marins ont dirigé des miroirs couverts de cuivre sur une barque. Ils étaient soixante-dix, et la barque a pris feu. Plus tard, des étudiants ingénieurs ont enflammé une maquette de navire avec des miroirs de verre. Leurs cibles ne bougeaient pas. Or, d’après Polybe, la flotte romaine s’est approchée du mur en pleine nuit.

La nuit d’une fête

Syracuse ne tombe pas sous les coups des Romains. Pendant une fête en l’honneur de la déesse Artémis, les gardes ont trop bu. Les assiégeants ont mesuré la hauteur du mur en comptant ses rangées de pierres. Ils montent avec deux échelles et ouvrent une porte à l’armée. La plupart des spécialistes placent cette nuit en 212 avant notre ère, d’autres la croient un peu plus tardive.

Archimède meurt pendant le pillage, tué par un soldat. Les auteurs anciens racontent cette mort de plusieurs manières. Dans la plus connue, le vieil homme trace des figures dans la poussière et ne répond pas à celui qui l’interroge. La fameuse phrase latine sur ses cercles ne se trouve chez aucun auteur ancien.

Plus d’un siècle après, l’orateur romain Cicéron partit chercher sa tombe. Il la trouva sous les broussailles, signalée par une petite colonne portant une sphère et un cylindre, et la fin de chaque vers gravé était déjà rongée.

La version complète suit pas à pas la maquette de la main de fer, puis la querelle entre spécialistes sur le récit perdu de Dion Cassius.