La spectroscopie d’annihilation des positons révèle des différences microstructurelles dans le céladon Goryeo de deux régions de fours

Regarder à l’intérieur du célèbre grès vert

Le céladon de la dynastie Goryeo en Corée est prisé pour sa couverte verte douce et a longtemps été classé en pièces « quotidiennes » et « d’élite » selon le lieu de cuisson. Mais la physique moderne peut‑elle réellement voir des différences de qualité cachées à l’intérieur de ces céramiques séculaires ? Cette étude applique une technique de haute énergie, plus connue en physique nucléaire et des matériaux, pour tester si le céladon provenant de deux grandes régions de fours diffère vraiment sous la surface.

Deux fours, une grande question

Les chercheurs se sont concentrés sur le céladon produit à Haenam et Gangjin, deux complexes de fours côtiers du sud‑ouest de la Corée qui approvisionnaient le commerce maritime durant la dynastie Goryeo. Les sources historiques et les découvertes archéologiques suggèrent que Gangjin fonctionnait comme un centre de production d’État, de haute qualité, tandis que Haenam produisait des pièces plus courantes et grossières sur une période plus brève. À partir de trouvailles sous‑marines près de chaque région, l’équipe a sélectionné douze tessons bien conservés, six de chaque zone de four, et a posé une question simple : ces deux traditions laissent‑elles une empreinte physique distincte dans l’argile elle‑même ?

Les tests classiques trouvent des similitudes

Dans un premier temps, l’équipe a utilisé un ensemble d’outils standard de la science du patrimoine pour caractériser les céramiques. Des méthodes par rayons X ont servi à identifier les minéraux principaux et la composition chimique globale des pâtes et des glaçures. La microscopie électronique a fourni des images rapprochées des sections croisées, révélant l’épaisseur de la glaçure et les pores visibles, tandis qu’une autre technique a sondé la forme du fer qui contribue à la couleur de la glaçure. Ensemble, ces méthodes ont dessiné un tableau global clair : les pâtes de Haenam et Gangjin sont basées sur des argiles similaires, riches en silice et en alumine, cuites suffisamment chaud pour former les mêmes minéraux clés. Les glaçures se recoupent fortement dans leurs composants principaux et dans l’équilibre du fer qui gouverne les tons verts et bruns. Des différences mineures dans certains ingrédients de la glaçure sont apparues, mais pas suffisamment pour trier nettement les tessons par région.

Une nouvelle façon de voir les vides cachés

Pour aller au‑delà de ce que l’œil et les instruments traditionnels peuvent percevoir, les chercheurs ont introduit la spectroscopie d’élargissement Doppler, appartenant à la famille des techniques d’annihilation de positons. Plutôt que d’examiner la taille des grains ou la couleur, cette méthode sent les très petits espaces vides à l’intérieur de la pâte — des lacunes et des pores sub‑nanométriques qui se forment et se referment pendant la cuisson. Une source radioactive placée contre le tesson envoie des particules de courte durée de vie dans la céramique ; la manière dont elles disparaissent porte l’information sur le degré de compaction atomique et la quantité d’« espace libre » existant à des échelles extrêmement réduites. De façon cruciale, cette sonde fait la moyenne sur un large volume, capturant la compacité interne globale de chaque fragment plutôt que quelques champs de vue au microscope.

Les motifs de défauts révèlent des différences régionales

C’est ici que les deux groupes de fours se sont enfin distingués. Une mesure unique issue de la technique des positons, connue sous le nom de paramètre S, différait nettement entre les pâtes de Haenam et de Gangjin. Tous les échantillons de Gangjin se regroupaient à des valeurs plus basses, indiquant moins de vides cachés ou des vides plus petits et une microstructure plus dense, tandis que tous les échantillons de Haenam se situaient à des valeurs plus élevées, traduisant plus d’espaces ouverts aux échelles les plus fines. Des tests statistiques ont montré que les plages ne se chevauchaient pas et que le contraste entre les groupes était fort, bien que seulement six pièces de chaque région aient été mesurées. Tout aussi important, ce contraste ne suivait pas des indicateurs chimiques simples tels que le rapport des ingrédients formant le verre dans la pâte, ce qui suggère que les pratiques de cuisson et le frittage — la manière dont l’argile s’est compactée et fusionnée pendant le chauffage — ont joué un rôle plus important que la recette seule.

Ce que cela signifie pour la compréhension du savoir‑faire

Pour les non‑spécialistes, le message clé est que l’équipe a trouvé un moyen « d’entendre » les différences dans la gestion des fours par les potiers historiques, même lorsque la recette de l’argile et la chimie des glaçures paraissent presque identiques. La structure interne plus dense des pièces de Gangjin correspond à leur réputation de longue date comme des pièces de haute qualité produites sous contrôle officiel plus strict, tandis que la structure plus ouverte de Haenam fait écho à son association avec des produits plus grossiers. Les auteurs avertissent que l’échantillon est réduit et que davantage de travaux, y compris des cuissons contrôlées de pièces tests modernes, sont nécessaires avant de pouvoir déduire des températures ou des calendriers de cuisson précis à partir de ces mesures. Néanmoins, l’étude montre que les méthodes basées sur les positons peuvent mettre au jour des signatures structurelles cachées dans les céramiques archéologiques, ouvrant une nouvelle fenêtre sur la façon dont les choix faits par les artisans il y a des siècles ont façonné la qualité et le caractère des objets que nous admirons aujourd’hui.

Citation: Jeong, Y., Choi, H., Han, M.S. et al. Positron annihilation spectroscopy reveals microstructural differences in Goryeo celadon from two kiln regions. npj Herit. Sci. 14, 228 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02500-z

Mots-clés: céladon Goryeo, science du patrimoine, microstructure céramique, annihilation de positons, technologie de four