Des scientifiques ont recréé un verre romain aux couleurs changeantes : le secret de la coupe Lycurgue

Le souverain est représenté essayant de se libérer des sarments de vigne qui l'enveloppent. Les figures sont travaillées en relief, certaines parties étant presque entièrement détachées de la surface du récipient. Un travail d’une précision extraordinaire, surtout compte tenu de la fragilité du matériau.

Mais la caractéristique la plus frappante est le changement de position de la lumière. Si la tasse est éclairée de face, le verre apparaît vert et presque opaque. Cependant, lorsque la source lumineuse se trouve derrière elle, elle devient translucide et prend une couleur rouge intense.

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Ce phénomène est appelé dichroïsme et dépend de la présence de particules métalliques extrêmement petites dispersées dans le verre. L’explication scientifique est venue plusieurs siècles après la production de l’artefact. Recherche publiée dans Bulletin d'orsigné par Ian Freestone et d'autres chercheurs, a reconstitué les caractéristiques du matériau et le rôle des nanoparticules d'or et d'argent dans la production de cet effet chromatique particulier.

Essentiellement, ces particules interagissent avec la lumière en modifiant les différents composants qui la composent. Lorsque la lumière traverse le verre, certaines longueurs d’onde sont absorbées ou diffusées, laissant le rouge dominer. Lorsqu'elle est réfléchie, l'interaction entre les particules métalliques et la structure du verre contribue à la couleur verdâtre. Tout cela se produit avec d’infimes quantités de métal. Et obtenir exactement ces nuances est beaucoup plus compliqué qu’il n’y paraît.

Comment ils ont recréé le verre romain après 1 600 ans

À l’Université de Sheffield, la chercheuse Lisa Hollands a d’abord travaillé avec l’experte romaine en verre Caroline Jackson pour reconstituer le processus de fabrication. Dans la contribution scientifique Reproduire les couleurs de la Coupe Lycurguepublié en 2025 dans la revue Physique et Chimie des LunettesHollands, Jackson et John Parker décrivent le travail réalisé à partir d'analyses antérieures de la découverte et de la connaissance des techniques de verrerie romaine. Les chercheurs ont modifié la composition des matières premières et les conditions de fusion pour obtenir un matériau aux propriétés optiques similaires à celles de l'original.

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Le verre a été porté à des températures supérieures à 1 000°C. Lors du refroidissement, les particules d’or et d’argent peuvent s’agréger en minuscules cristaux, capables d’interagir avec la lumière. La difficulté réside dans le contrôle de sa formation, de sa taille et de sa répartition. Variez simplement les conditions du four pour obtenir un résultat différent.

La première phase expérimentale a duré environ quatre mois. Le verre à l'effet escompté est arrivé la veille de l'ouverture de l'exposition pour laquelle il avait été demandé. Une marge de sécurité plutôt réduite, même pour les scientifiques. Les recherches se sont ensuite poursuivies avec d'autres tests de coulée et d'analyse pour comparer les matériaux modernes avec les anciens.

Les Romains connaissaient-ils déjà les nanotechnologies ?

Définir la coupe Lycurgus comme un exemple de nanotechnologie ancienne est correct si l'on se réfère aux propriétés physiques du matériau. Il serait toutefois risqué d’imaginer des artisans romains conscients de manipuler des particules à l’échelle nanométrique, comme cela se produit aujourd’hui dans les laboratoires. Ils savaient produire du verre et obtenir des couleurs particulières. La capacité de contrôler précisément le phénomène reste cependant incertaine. De plus, le résultat de Sheffield est également important parce que la reproduction fidèle des deux couleurs s'est avérée difficile, même avec les connaissances modernes.

Et il y avait déjà eu quelques tentatives précédentes. Une étude publiée en 2021 sur le Journal du patrimoine culturel avait documenté la production de verre avec une composition et des caractéristiques optiques similaires à celles de la coupe romaine, grâce à des traitements thermiques contrôlés. La nouvelle expérience ajoute des informations utiles pour comprendre les conditions de production du verre ancien. Il reste cependant difficile d’établir dans quelle mesure le résultat des artisans romains était intentionnel et dans quelle mesure il dépendait des conditions spécifiques du travail.

Il y a ensuite un détail historique particulièrement curieux. Selon une des interprétations de l'objet, le passage du vert au rouge aurait pu être symboliquement lié à la maturation des raisins et à leur transformation en vin. Une référence appropriée pour une coupe décorée du mythe de Dionysos, même si la fonction réelle du récipient reste controversée.

Le verre romain est de retour exposé, cette fois à Sheffield

Le projet a également impliqué le sculpteur britannique Elliot Walker, chargé de créer une œuvre contemporaine à partir du matériau développé par les chercheurs. La sculpture combine des références à la coupe de Lycurgue et à l'Atlas Farnèse, la célèbre statue antique qui représente le titan soutenant la voûte céleste. Dans l'interprétation contemporaine, le globe est remplacé par une coupe.

L'œuvre sera présentée du 6 au 15 novembre 2026 à la Millennium Gallery de Sheffield, dans le cadre du Festival of the Mind de l'Université de Sheffield. Il devrait ensuite être exposé en permanence au Turner Museum of Glass. Le projet permet ainsi d'observer directement un effet d'optique connu depuis plus de seize siècles et de mieux comprendre les compétences techniques des artisans romains.

La coupe originale restera au British Museum. A Sheffield, vous pourrez admirer une nouvelle œuvre réalisée en verre qui reproduit son comportement. Pour le voir changer de couleur, il suffit de déplacer la lumière. Mais pour pouvoir le fabriquer, il a fallu quatre mois d’expériences et encore quelques siècles de connaissances scientifiques.