Libby a transformé les rayons cosmiques en une horloge capable de dater tout ce qui a été vivant

Jusqu'en 1949, demander l'âge d'un vestige organique revenait à deviner. Les archéologues et les géologues disposaient de séquences relatives — couches de pollen, varves d'argile comptées — mais d'aucune horloge absolue ancrée au calendrier pour tout ce qui n'avait pas de trace écrite. Tout le passé humain profond, des feux de camp de l'âge glaciaire aux premières dynasties, flottait librement dans le temps.

Willard Libby, chimiste physicien formé à la mesure de la radioactivité faible — professeur de chimie à Berkeley, puis au projet Manhattan à Columbia de 1941 à 1945, puis professeur à l'Institut d'études nucléaires de l'université de Chicago — en eut l'idée. Les rayons cosmiques, proposa-t-il en 1947, ne cessent de produire du carbone 14 radioactif dans la haute atmosphère, où il atteint un état d'équilibre à raison d'environ un atome par billion de carbones. Tout être vivant échange du carbone avec ce réservoir et en détient le même rapport ; à la mort, l'échange cesse et le carbone 14 se désintègre simplement, de moitié tous les 5 600 ans.

Ce qui fit de cette idée une science, ce fut la rigueur des vérifications. Des matériaux récemment morts — bois, huile de phoque — présentaient exactement l'activité que prévoyait son calcul d'équilibre. Le pétrole, mort depuis des millions d'années, était totalement inactif. Vint ensuite l'épreuve décisive de l'article de Science de 1949 : du charbon de bois et du bois provenant de tombes égyptiennes dont les égyptologues avaient déjà fixé l'âge, d'il y a environ 5 000 ans (le vizir Hemaka) jusqu'à l'époque ptolémaïque, ainsi que du bois de cœur de séquoias et de sapins de Douglas datés par comptage des cernes annuels. Tous tombèrent sur la ligne attendue.

L'obstacle pratique était le comptage : les premières expériences exigeaient un enrichissement fastidieux de l'isotope rare, mais l'habileté de Libby dans la mesure de la radioactivité faible lui permit d'affiner l'appareillage jusqu'à rendre le criblage inutile. Un test que tout laboratoire pouvait réaliser, sur n'importe quelle matière organique, était né.

Les rayons cosmiques enclenchent une horloge en tout être vivant.

L'horloge tournait déjà, gratuitement, à l'intérieur de chaque être vivant — rien n'était à inventer, seulement à lire.

Les deux extrémités de l'échelle étaient connues : l'équilibre atmosphérique fixait la dose de départ, et la demi-vie de 5 600 ans fixait le tic-tac.

La validation par des âges connus indépendamment — tombes datées par les égyptologues, arbres comptés par leurs cernes — rendit la méthode crédible et non simplement plausible.

Elle était universelle pour la matière organique, si bien qu'une seule technique servit à la fois l'archéologie, la géologie et la géophysique.

La nature exécute souvent déjà la mesure dont vous avez besoin ; trouvez l'horloge intégrée et apprenez à la lire. Libby ne fit confiance à l'échelle qu'après qu'elle eut reproduit des âges connus — calibrer d'abord, découvrir ensuite.

Libby reçut le prix Nobel de chimie en 1960. La méthode se révéla indispensable en archéologie, en géologie et en géophysique : elle conforta la chronologie égyptienne jusqu'avant la première dynastie, vers 3 400 av. J.-C., montra que la dernière grande glaciation en Europe et en Amérique du Nord fut simultanée et encore étendue il y a 11 000 ans, et data la présence humaine à environ 10 000 ans dans le nord de l'Europe, à 15 000 ans pour du charbon de bois de grotte dans le sud de la France et à 25 000 ans en Irak. D'autres horloges isotopiques suivirent — la datation potassium-argon fournit l'échelle des inversions à l'origine du cas des bandes de fond océanique de cette archive.