Un tube plein d’eau, un bout dans un bassin : l’eau grimpe, passe par-dessus le bord, puis coule toute seule vers le bas. Les Égyptiens s’en servaient pour soutirer leur vin il y a plus de 3 000 ans ; les Romains en ont fait un cousin à l’envers pour franchir les vallées. Et les physiciens se disputent encore pour savoir ce qui fait monter l’eau.
Amorcer le siphon →Avant le siphon, pour vider une grande jarre, il faut la pencher ou y plonger un récipient ; pour faire passer de l’eau par-dessus un obstacle, il faut la porter. Un simple tube coudé change tout. Mais personne ne sait qui y a pensé le premier.
1Explore la frise
Comment est-elle née ?
Je fais une hypothèse
Voici une « coupe de justice », qu’on appelle aussi « coupe de Pythagore ». Tu la remplis : tant que le vin reste sous un trait gravé, tout va bien. Dès que tu dépasses le trait, tout le vin s’échappe par le pied de la coupe.
Manipule d’abord, comprends ensuite.
2Remplis le tubeFais couler l’eau
Deux bassins, un tube, une colline entre les deux. Règle les niveaux et la hauteur du point haut, remplis le tube, puis essaie de casser le siphon. Trois essais, et tu pourras dire pourquoi l’eau monte avant de descendre.
Un siphon ne contient aucune machine : juste un tube, de l’eau et deux niveaux différents. Il faut d’abord le remplir, c’est l’amorçage. Ensuite, l’eau descend, et le reste suit. Pourquoi, au juste ? Même les spécialistes en discutent.
3Mesure le changement
En chiffres
Pour l’humanité
Le siphon vide une jarre ou un tonneau sans toucher au dépôt du fond : on le fait encore pour soutirer le vin ou la bière. Il sert aussi à vider un bassin, un aquarium ou une cave inondée, et à faire passer l’eau d’un canal par-dessus un talus pour irriguer un champ. Rien à brancher, rien à pomper.
Les Grecs puis les Romains retournent l’idée : le tuyau descend au fond de la vallée, puis remonte de l’autre côté. Des tuyaux de plomb soudés, parfois enrobés de béton, supportent la pression. L’aqueduc du Gier (environ 85 km, début du IIe siècle apr. J.-C.) a quatre siphons inversés. Celui de Beaunant fait environ 2,7 km, avec environ 122 m de dénivelé. L’aqueduc apporte à Lugdunum de l’ordre de 15 000 m³ d’eau par jour.
Pourquoi les pompes et les siphons n’élèvent-ils pas l’eau au-dessus de 10 m ? Cette question a mené Torricelli à inventer le baromètre en 1643 et à montrer que l’air pèse. Aujourd’hui encore, des physiciens font marcher des siphons dans le vide ou à 15 m de haut pour comprendre ce qui fait monter l’eau.
Les acteurs
Sur des fragments de peinture d’une chapelle de tombe de Thèbes (XVIIIe dynastie), conservés à Turin, un serviteur verse le vin dans des amphores pendant qu’un autre règle un siphon. On ne sait pas de quelle tombe ils viennent : le musée les a achetés en 1900-1901.
Ces bâtisseurs ne sont connus que par leurs ouvrages : environ 85 km de canal, des ponts, des réservoirs et quatre siphons de plomb. Le bois des coffrages du pont de Beaunant, daté par les cernes des arbres, a été coupé en 110 apr. J.-C.
Trois moments où l’eau doit passer un obstacle : une jarre de vin à soutirer, une vallée de 190 mètres, un mystère de 10 mètres qui intrigue les savants.
4Prends les décisionsÀ ta place
Après chaque choix, tu vois ce qu’il change et ce que montrent l’histoire et l’archéologie.
On ne sait pas si l’idée du siphon a voyagé d’un peuple à l’autre ou si elle a été retrouvée plusieurs fois. Ce que l’on a, ce sont des traces : une peinture à Thèbes, des textes à Alexandrie, des tuyaux de plomb à Pergame et à Lyon, des machines à Bagdad. Suis-les dans l’ordre du temps.
5Suis la diffusionLa diffusion
D’après les musées (Museo Egizio de Turin, Brooklyn Museum), Vitruve, Héron d’Alexandrie, les études sur les aqueducs de Pergame et du Gier (DAI ; Archeodunum 2018 ; Water 2022), les Banū Mūsā et Torricelli. Dates et lieux approximatifs, frontières de l’époque de chaque étape. Aucune preuve d’une filiation directe entre ces traces.
Qui a inventé la coupe de Pythagore ? Et à quoi ressemblait vraiment un aqueduc romain ?
6Démêle le vrai du fauxLégende ou fait ?
On raconte que le philosophe Pythagore, à Samos, a inventé une coupe qui se vide si on la remplit trop, pour punir les gourmands.
Vrai ou faux ?
Quand on pense aux Romains et à l’eau, on imagine d’immenses ponts à arcades à perte de vue.
Et aujourd’hui ?
Chasses d’eau, soutirage du vin et de la bière, vidange d’un aquarium ou d’une cave inondée, irrigation, drainage des talus le long des routes : le siphon travaille sans moteur. Le siphon inversé existe toujours : sous les rivières, les égouts passent dans des tuyaux qui descendent puis remontent.
Ne siphonne jamais de l’essence ou un produit ménager en aspirant avec la bouche. Pendant la pénurie de carburant d’octobre 2022, les centres antipoison ont enregistré 114 cas d’intoxication par siphonnage en un mois, contre 23 en moyenne : le carburant peut passer dans les poumons. Les spécialistes déconseillent fortement cette pratique. Pour un carburant, passe par une pompe manuelle.
Lis la question, fais ton hypothèse, puis découvre le récit.
7Ouvre les cinq anecdotesCe que tout le monde dit, et d’où ça vient.
« Amorcer la pompe »
Au sens propre, amorcer une pompe ou un siphon, c’est le remplir d’eau pour qu’il puisse ensuite couler seul. Au figuré, on s’en sert pour parler du premier élan qui lance un processus : « Quelques bons commentaires sous ta vidéo, et la pompe est amorcée : les vues arrivent toutes seules. »
« Un effet de vases communicants »
Dans des vases reliés par un tuyau, l’eau atteint partout le même niveau : c’est aussi ce qui arrête un siphon quand les niveaux sont égaux. On dit « vases communicants » quand ce que gagne l’un est perdu par l’autre. En 1932, André Breton en fait le titre d’un livre. « Quand une série perd des spectateurs, la concurrente en gagne : c’est un effet de vases communicants. »
Un « siphon » qui n’en est pas un
Le siphon sous ton évier n’en est pas un, au sens de la physique : c’est un tube en S qui retient un peu d’eau pour bloquer les odeurs d’égout. Celui d’eau de Seltz non plus : il pousse l’eau avec le gaz sous pression (le principe est breveté en France en 1829). Le mot vient du grec siphôn, « tuyau », par le latin sipho, et il est emprunté au XIVe siècle.
Rempli d’eau, un tube coudé fait couler l’eau du niveau haut vers le niveau bas, par-dessus un bord, sans pompe, jusqu’à l’égalité des niveaux.
Au-delà, le fil d’eau se coupe : c’est la limite du baromètre de Torricelli. Une bulle d’air suffit aussi à casser le siphon.
Les Grecs et les Romains font descendre l’eau puis la font remonter dans des tuyaux de plomb sous pression : c’est le siphon inversé.
Ton carnet
Chaque indice relevé pendant le parcours s’ajoute ici.