La pyramide de Khéops ou grande pyramide de Gizeh est un monument construit par les Égyptiens de l'Antiquité, formant une pyramide à base carrée. Tombeau présumé du pharaon Khéops, elle fut édifiée il y a plus de 4 500 ans, sous la IV^e dynastie^[1], au centre du complexe funéraire de Khéops se situant à Gizeh en Égypte. Elle est la plus grande des pyramides de Gizeh.

Elle était considérée dans l'Antiquité comme la première des Sept Merveilles du monde. Elle est d'ailleurs la seule des Sept Merveilles du monde à avoir survécu jusqu'à nos jours, elle est également la plus ancienne. Durant des millénaires, elle fut la construction humaine de tous les records : la plus haute, la plus volumineuse et la plus massive. Ce monument phare de l'Égypte antique est depuis plus de 4 500 ans scruté et étudié sans relâche.

La grande pyramide, chef-d'œuvre de l'Ancien Empire égyptien de l'architecte Hémiounou, est la concentration et l'aboutissement de toutes les techniques architecturales mises au point depuis la création de l'architecture monumentale en pierre de taille par Imhotep pour la pyramide de son souverain Djéser, à Saqqarah. Toutefois, les nombreuses particularités architectoniques et les exploits atteints pour sa construction en font une pyramide à part qui ne cesse de questionner l'humanité.

Description

Ce monument forme une pyramide à base carrée de 440 coudées royales anciennes, soit environ 230,5 mètres. Les valeurs empiriques d'aujourd'hui sont au sud de 230,454 m ; au nord 230,253 m ; à l'ouest 230,357 m ; à l'est 230,394 m, soit une erreur pour obtenir un carré parfait de seulement 0,05 %^[2].

La pyramide construite sur un socle rocheux avait une hauteur initiale de 146,58 m (280 coudées royales égyptiennes), c'est-à-dire plus haute que la Basilique Saint-Pierre à Rome de 139 m, mais l'érosion l'a réduite de 9,58 m (environ 5 coudées royales) pour atteindre 137 m de hauteur^[3]. Elle détient le record du monument le plus haut du monde jusqu'en 1311, année qui voit l'érection de la cathédrale de Lincoln dont la flèche atteint 160 m de hauteur^[4]. Elle fait un périmètre de 922 m, une surface de 53 056 m² et un volume originel de 2 592 341 m³ (aujourd'hui 2 352 000 m³)^[4].

L'estimation traditionnelle du nombre de blocs de pierres qui composent la pyramide est de 2,3 millions mais le calcul des égyptologues va de 600 000^[5] à 4 millions^[6]. Le parement ou revêtement était composé de pierres calcaires blanchâtres soigneusement jointoyées et polies qui renvoyaient les rayons du soleil, lui donnant l'aspect d'une véritable colline de lumière (ce qui explique qu'elle eut pour nom Akouit « la brillante », mais elle fut plutôt appelée Akhet Khoufou, « L'Horizon de Khéops^[7] ») et soulignant sa géométrie par un jeu d'ombre et de lumière^[8]. Contrairement à la pyramide de Khéphren, elle n'a pas gardé dans sa partie supérieure son revêtement de calcaire mais il subsiste quelques blocs au niveau de la base de la face Nord. Le nucléus est constitué de blocs de calcaire plus ou moins équarris de moins bonne qualité que ceux du parement, les premiers étant issus d'une carrière à 400 m de la pyramide, les seconds de la carrière de Tourah. Les deux premières assises, ainsi que la maçonnerie de la grande galerie et des appartements funéraires sont construites en blocs de granit rose d'Assouan. Les blocs qui sont aujourd'hui visibles à l'extérieur sont noircis par la pollution et souvent cachés par la brume^[9].

Chaque bloc de pierre calcaire a un volume de 1,10 m³ et pèse en moyenne 2,5 t, ce qui fait pour la pyramide (en négligeant le poids des blocs de granite) une masse totale de 5 000 000 t^[3].

Des vestiges d'une enceinte à redans, située à dix mètres autour de la pyramide, sont présents autour du monument. Ces redans sont des parties saines conservées du socle rocheux qui ont permis de diminuer le nombre de blocs à mettre en œuvre lors de la construction^[10].

Rôle au sein du complexe funéraire

La pyramide de Khéops fait partie d'un complexe plus large, constitué :

• d'un temple funéraire en deux parties: une basse, appelée « temple de la vallée » (ou « temple bas », associé à un port débarcadère en bordure des terres cultivées, ce lieu pouvant avoir servi d'accueil du roi vers l'au-delà, rien ne permettant de dire s'il servait à la purification et à la momification); une partie haute (ou « temple haut », chapelle funéraire où le clergé dépose tous les jours des offrandes) située à proximité de la pyramide^[11]. Ces deux parties sont reliées par une « chaussée montante », couloir monumental dallé servant de galerie de communication^{[note 1]} ;
• d'un ensemble composé de la pyramide de Khéops, de trois pyramides de reines, d'une pyramide satellite (pyramide G1D), ceint d'une muraille, relié à la galerie de communication par l'intermédiaire de la partie haute du temple ;
• de multiples mastabas regroupés en trois cimetières ou villes de mastaba, situées à l'orient derrière les pyramides des reines, au sud de la grande pyramide, et à l'occident de la pyramide du roi.

Architecture

La grande pyramide de Khéops a bénéficié, pour son érection, des développements et des innovations techniques des pyramides de son père Snéfrou à Dahchour. Elle ne semble avoir subi aucun changement de plans à l'extérieur. Ce point est par contre sujet à discussions en ce qui concerne l'intérieur du monument. Deux écoles s'affrontent ; il y a les partisans d'un projet unique et les partisans de trois projets successifs^[12]. Il semble que l'architecte en fut le vizir Hémiounou.

La distribution interne

L'entrée de la pyramide (1), située sur la face nord de la pyramide à une hauteur de 15,63 mètres^[13], est surplombée par un système de décharge avec voûtes et linteaux monolithiques. Sa fonction est de protéger le couloir descendant de la masse située au-dessus. Cependant les dimensions de cette voûte semblent disproportionnées quand on considère les charges relativement faibles en cet endroit. Avait-elle une fonction plus symbolique^{[note 2]} ?

Cette entrée aurait été fermée au moyen d'une pierre mobile, ce qui confirmerait les indications de l'auteur antique Strabon. Ce type de dispositif de fermeture était déjà connu à Dahchour^[14].

On accède aujourd'hui aux infrastructures intérieures par la percée qu'effectua le corps expéditionnaire du calife Al-Mamoun, en 820, dans l'espoir d'y trouver un trésor (2). Le revêtement lisse de la pyramide était encore en place à cette époque et masquait le dispositif de fermeture antique^{[note 3]}, et les membres de l'expédition cherchèrent longtemps avant de trouver un endroit où la pierre sonnait creux. L'ouverture fut creusée quelques mètres sous la véritable entrée et débouche sur le couloir ascendant, juste derrière les blocs bouchant le passage (3). Les salles arbitrairement dénommées « chambre du roi » et « chambre de la reine » furent trouvées vides de tout trésor, et le coffre en granit ne renfermait pas de momie, selon le récit de l'expédition de 820. C'est dans une chambre de décharge au-dessus de la chambre du roi que l'égyptologue Vyse découvre en 1837 les seules inscriptions de la pyramide, le cartouche du roi Khéops, plusieurs fois tracé en rouge sur les blocs de pierre, si bien que le coffre est traditionnellement considéré comme le sarcophage ayant abrité la momie de Khéops^[15]. La théorie de Gilles Dormion considère qu'il s'agit d'une chambre fausse destinée à tromper les voleurs^[16].

Le plan de la pyramide de Khéops est composé de trois niveaux principaux.

La descenderie et la chambre souterraine

Le couloir descendant, incliné de 26°26'46" et long de 105 mètres^[13], aboutit à un couloir horizontal long de 8,90 mètres^[13] menant à la chambre souterraine (4). Cette dernière, ainsi qu'une grande partie de la descenderie, a été creusée dans la roche naturelle et demeure inachevée. Dans le mur sud fut ébauché un corridor de seize mètres^[13] de long ne débouchant sur rien. Un décaissement fut pratiqué dans le sol de la chambre. Les ingénieurs John Shae Perring et Howard Vyse y pratiquèrent en 1837^[17], un puits profond de 11,60 mètres ; lequel, espérèrent-ils, les conduirait jusqu'à la chambre sépulcrale. Leurs pensées étaient alors inspirées par le voyageur grec Hérodote selon qui le corps de Khéops reposait sur une île, entourée d'un canal et située en dessous de l'actuelle chambre souterraine. Leurs recherches ne menèrent à rien.

L'aspect inachevé de la chambre souterraine semble prouver qu'elle constitue un premier projet abandonné, l'architecte ayant opté ensuite pour un aménagement dans la maçonnerie de la pyramide^[18].

• Plans de la chambre souterraine.

• Intérieur de la chambre souterraine.

• Intérieur de la chambre souterraine.

• Intérieur de la chambre souterraine.

• Intérieur de la chambre souterraine.

• Intérieur de la chambre souterraine.

• Intérieur de la chambre souterraine.

• Intérieur de la chambre souterraine.

Le couloir ascendant, le boyau et la chambre de la reine

La percée d'Al-Mamoun mène le visiteur directement dans le couloir ascendant. Ce dernier fut aménagé par l'architecte de la grande pyramide dans l'appareillage de pierre existant, en perçant le plafond de la descenderie à 25 mètres de l'entrée^[19]. Ce couloir est constitué de pierres placées en lits horizontaux sur plusieurs mètres. Il se prolonge ensuite avec une maçonnerie appareillée jusqu'à son extrémité. Trois blocs ceintures sont placés à intervalles réguliers dont la destination était très probablement d'accueillir des herses de fermeture^[20]. Or, cette option a dû être rejetée pendant la construction, l'architecte ayant opté pour la mise en place de trois blocs bouchons de granite (3), blocs demeurant toujours aujourd'hui en bas du couloir ascendant.

L'embranchement a la particularité d'offrir un accès à chaque niveau de la pyramide : tout d'abord à la descenderie, par un boyau reliant le bas de la grande galerie (9) à la grotte (12) et creusé à même la maçonnerie par les constructeurs, ensuite à la chambre de la reine (7), par un couloir horizontal (8), et enfin à la chambre du roi (10), en empruntant la grande galerie (9).

Un boyau, reliant le bas de la descenderie au niveau du rocher naturel à un endroit appelé la « grotte » (12), fut creusé par les constructeurs. Il permettait l'évacuation des débris produits par les travaux dans la chambre souterraine. Ce puits fut rendu inopérant dès la pose des premières assises de pierres mais remis en fonction et accessible depuis l'embranchement lorsque la construction était presque terminée^[21].

Le couloir menant à la chambre de la reine (8) est appareillé dans une maçonnerie de belles pierres calcaires. Des particularités figurent sur ses murs tels que des faux joints et des joints anormalement croisés. Il y eut de nombreuses tentatives d'investigation (forages, mesures microgravimétriques) afin de déceler des couloirs secrets mais celles-ci furent sans succès^[22].

On accède à la "chambre de la reine" (7) (qui, en réalité, n'a jamais été destinée à une reine mais fut nommée ainsi par les explorateurs arabes). Cette chambre de base carrée^[23], placée dans l'axe est-ouest de la pyramide, possède une couverture en voûte avec pierres disposées en chevrons. Une niche, protégée par une voûte en encorbellement, fut aménagée dans le mur est de la chambre. Une percée dans cette niche soulève aujourd'hui de nombreux débats. L'égyptologue Gilles Dormion a remarqué que cette sape s'avère être un boyau maçonné de cinq mètres (donc prévu par les constructeurs) prolongé par une sape de voleur de dix mètres^[24]. La fonction de cette niche est toujours inconnue.

Comme la "chambre du roi" cette pièce était munie de deux conduits dits de « ventilation » aménagés dans ses murs nord et sud. Ils étaient masqués par des dalles de fermeture qui ont été découvertes au XIX^e siècle lors des explorations approfondies du monument^[25].

Ces conduits ont fait l'objet de plusieurs campagnes d'exploration dont la première en 1993 a été baptisée le projet Upuaut^{[note 4]}.

• Vue axonométrique de la chambre de la reine (7).

• La niche dans le mur est de la chambre de la reine.

• Le couloir à l'entrée de la chambre de la reine (1910).

• Entrée de la chambre de la reine (1910).

• La niche dans la chambre de la reine (1910).

• Un canal de ventilation de la chambre de la reine (1910).

• L'accès au couloir ascendant (1910).

• L'accès au couloir ascendant (à gauche, les blocs bouchons).

• La herse de granite (1910).

• Intérieur de la grotte (1910).

• Plan de la grotte (1910).

La grande galerie, l'antichambre et la « chambre du roi »

La grande galerie (9) est l'élément architectural le plus impressionnant et le plus élaboré de l'Ancien Empire. D'une longueur de 47,80 mètres et d'une hauteur de 8,60 mètres par rapport à la verticale, la galerie est inclinée de 26°10'16"^[26]. Elle est surmontée d'une magnifique voûte en encorbellement sur quatre faces (technique héritée de la pyramide rouge et de la pyramide rhomboïdale à Dahchour) la protégeant des charges. Une marche à l'extrémité supérieure de cette galerie donne sur une antichambre (11) menant à la chambre du roi (10). Cette antichambre comportait un système de fermeture avec herses obstruant le passage mais aujourd'hui disparues^{[note 5]}.

La « chambre du roi » est un magnifique ouvrage de granit^{[note 6]} de 10,47 mètres sur 5,23 mètres (soit vingt coudées sur dix coudées) et d'une hauteur de 5,84 mètres^[27]. La chambre est surmontée par une imposante couverture de blocs de granit répartis sur cinq niveaux^[27], le dernier niveau étant surmonté d'une voûte de décharge avec pierres disposées en chevrons^[27],[28]. C'est dans cet espace que fut trouvée la seule inscription permettant d'attribuer, avec certitude, cette pyramide à Khéops. Le toit de cette couverture s'élève à plus de vingt mètres du sol de la chambre. Un coffre en granit, vide et sans couvercle, est disposé à l'ouest de la salle^[27]. Comme dans la « chambre de la reine », deux conduits de ventilation (10) s'élèvent depuis la « chambre du roi » vers les faces nord et sud de la pyramide^{[27],[note 7]}. La fonction de ces conduits d'aération fait l'objet de débats^[29] : ventilation ? Corridor symbolique pour conduire l'âme du roi (incarnation du pharaon en dieu Râ pour le puits nord, en dieu Horus pour le puits sud) ?

Au fond de la chambre, à l'ouest, la cuve en granit (haute d'un mètre, longue de 2,30 m et large de 0,89 m^[30]) posée sur le sol présente des traces de scie et une brèche à un angle, probablement l'œuvre de pilleurs de tombes qui ont tout emporté alors que le couvercle, jamais découvert, devait être encore en place (les rebords du sarcophage montrent un dispositif d'encastrement qui est la preuve de l'existence de ce couvercle). Il est possible que ce sarcophage ne soit qu'un cénotaphe, un tombeau érigé en mémoire du pharaon mais non destiné à recevoir son corps, ou que Khéops soit mort dans une bataille sans que les prêtres aient pu récupérer son cadavre afin de lui rendre les derniers devoirs^[31].

• Plan de l'embranchement au bas de la grande galerie (1910).

• Plan de l'embranchement au bas de la grande galerie (1910).

• Accès au boyau (1910).

• Accès au boyau (1910).

• Embranchement, vue de la grande galerie vers le couloir ascendant.

• La grande galerie.

• La grande galerie (1910).

• Vue axonométrique de la chambre du roi.

• La chambre du roi et le coffre en granit.

• La chambre du roi (1910).

• Intérieur de l'antichambre vers la chambre du roi (1910).

• Canal de « ventilation » sud de la chambre du roi (1910).

Recherche de chambres inconnues

Bien que nombre d'auteurs arabes aient relaté la découverte du corps du pharaon accompagné de son trésor funéraire, les contradictions que l'on peut relever dans ces différents récits sèment le doute sur la véracité de ces témoignages souvent réalisés des siècles plus tard. Cette incertitude, ainsi que la réputation d'inviolabilité de la grande pyramide, incitent de nombreux archéologues et historiens à rechercher la chambre funéraire qu'ils supposent toujours cachée dans la masse du monument. Cette recherche s'est accentuée ces vingt dernières années, aidée en cela par les nouvelles technologies de mesure et de détection.

Une étude lancée en novembre 2015 a permis d'établir la carte thermique de la pyramide, réalisée dans le cadre de la mission Scan Pyramids^[32],[33]. Celle-ci avance l'hypothèse de l'existence d'une niche encore inconnue à une centaine de mètres de hauteur, sur l’arête nord-est.

La superstructure

Les mesures de la pyramide

C'est l'égyptologue William Matthew Flinders Petrie qui, au XIX^e siècle, est le premier à avoir attiré l'attention sur l'extraordinaire précision obtenue par les anciens Égyptiens^[34]. L'erreur obtenue pour un carré parfait est de seulement 20 cm (seulement 4,4 cm selon Mark Lehner^[35]).

La hauteur initiale de la pyramide était de 147 mètres. En coudées égyptiennes, si l'on prend le rapport communément accepté pour la grande pyramide, coudée = 0,5236 mètre, on obtient alors :

• Côté : 440 coudées
• Hauteur : 280 coudées

Les quatre angles de la base sont :

• nord-est 90° 3' 2" ;
• nord-ouest 89° 59' 58" ;
• sud-est 89° 56' 27" ;
• sud-ouest 90° 0' 33".

L'erreur moyenne sur les angles droits de la base est de 0° 3´ 6".

L'erreur moyenne sur l'orientation suivant les quatre points cardinaux est aussi de 0° 3´ 6". La base de la pyramide a été nivelée avec une erreur de quelques centimètres.

La base de la pyramide est horizontale à 21 mm près.

Les assises et le revêtement

Il est plus aisé de décrire l'aspect externe de la pyramide que le massif interne dont la conception n'est pas certaine. Le boyau, reliant la grande galerie à la descenderie, nous permet tout de même d'entrevoir la maçonnerie du massif de la pyramide qui se limite à un libage de blocs de calcaire grossièrement équarris.

Les pierres de la grande pyramide ont des dimensions variant en fonction de la hauteur à laquelle elles se trouvent. Il semblerait évident de constater que plus on se rapproche du sommet de la pyramide et plus la hauteur des assises diminue. Or, cette règle n'est pas applicable ici. Les assises diminuent de hauteur jusqu'à un certain niveau au-dessus du sol puis, à partir de celui-ci augmentent en taille jusqu'à diminuer encore et ainsi de suite. Il existe ainsi dix-huit groupes d'un nombre variable d'assises. L'égyptologue Georges Goyon explique cette particularité par la provenance et la nature des matériaux employés, une carrière de calcaire dont le sous-sol est composé de strates d'épaisseurs variables. La pyramide est aujourd'hui composée de 201 assises d'une hauteur moyenne de 0,69 mètre, les dernières ayant disparu et le sommet se réduisant à une plate-forme de quelque cent mètres carrés.

La pyramide ne représente pourtant pas un volume entièrement artificiel. Les égyptiens bénéficièrent en effet d'une éminence rocheuse sur laquelle ils édifièrent le corps de la maçonnerie. La limite supérieure de cette éminence est bien visible au niveau de la grotte. Cette particularité pose encore plus le problème de l'extrême précision avec laquelle ils accomplirent le nivellement de la base sur ses quatre côtés.

Le parement, originellement composé de pierres en calcaire fin de Tourah, a presque complètement disparu. Il n'en subsiste plus que quelques blocs au niveau de la base^[36], reposant sur les pierres du socle.

« Plusieurs mesures ont été faites de l'épaisseur des joints entre les pierres de parement. L'épaisseur moyenne pour celles du nord-est est de 0,002 pouce^{[note 8]} et donc l'erreur moyenne par rapport à la ligne droite et au carré parfait n'est que de 0,01 pouce pour une longueur de 75 pouces sur la hauteur de la face. Bien que les pierres eussent été amenées à 1/50^e de pouce l'un de l'autre, autrement dit au contact, l'ouverture moyenne du joint n'était que de 1/100^e de pouce^[37]. »

L'encoche et la cavité de l'angle nord-est

Une grande encoche est nettement visible dans l'angle nord-est de la grande pyramide.

En 2008 et sous l'impulsion de Jean-Pierre Houdin, l'égyptologue Bob Brier est monté jusqu'à cette plateforme afin de trouver des indices pour valider la théorie de l'architecte français. Brier eu la surprise de découvrir vers l'est une cavité aménagée dans la maçonnerie.

Celle-ci est passée complètement inaperçue aux yeux de Georges Goyon et de William Matthew Flinders Petrie, qui scrutèrent méthodiquement en leur temps cette partie de l'édifice.

Pourtant, il existe deux mentions de cette cavité :

La première dans Journal of a Route across India and through Egypt to England in 1817-18, narration de voyage écrite par le lieutenant-colonel George Augustus Federick Fitzclarence et publiée en 1819. Ce dernier explora le site en compagnie de Giovanni Battista Belzoni et Henry Salt, et gravit seul les marches de l'immense escalier formé par les assises de la grande pyramide. Voici la description qu'il en fit :

« Aux deux-tiers environ de mon escalade de l'angle nord-est de la pyramide, je trouvai une petite cavité d'environ douze pieds de profondeur et de douze pieds de hauteur, qui semble avoir été formée en ôtant les quelques larges blocs de pierre. »

La deuxième dans Lettres écrites des bords du Nil, narration de voyage de Paul Chaix, publiée en 1847 dans la Bibliothèque Universelle de Genève :

« [...] Je fus ainsi conduit par l'extrémité orientale de la face nord de la pyramide, jusqu'à une large brèche faite dans l'arête du nord-est, où on me dit qu'étant à la moitié de l'ascension, je devais me reposer et « donner, selon l'usage, une piastre d'Espagne à chaque homme. »^[38] »

Le pyramidion

Il ne subsiste aucune trace du pyramidion qui couronnait jadis le sommet de la grande pyramide. Le pyramidion qui est exposé actuellement près du coin sud-est n'est autre que celui de la petite pyramide satellite. Celui-ci est en calcaire et anépigraphe, à l'instar du pyramidion de la pyramide rouge édifiée par le père de Khéops, Snéfrou. Aucun indice ne permet cependant d'indiquer une quelconque similitude avec le pyramidion disparu.

Le phénomène d'apothème

La Grande Pyramide possède en réalité huit faces et non quatre, car chacune est légèrement mais très précisément incurvée, cette forme géométrique étant très délicate à réaliser sur de telles dimensions. Ce phénomène, dit d'apothème, a été découvert en 1934 par André Pochan, mais il n'est ici visible à l’œil nu qu'aux équinoxes^[39]. On rencontre ce phénomène également sur d'autres pyramides égyptiennes^{[note 9]}. L'érosion, un effondrement interne ou un endommagement dû à la chute des pierres de parement, furent souvent invoqués, et souvent contestés.

Il est également possible que la méthode de construction en soit l'origine. En effet, Vito Maragioglio et Celeste Rinaldi ont noté qu'à la pyramide de Mykérinos, cette concavité disparaissait au niveau du parement de granite. I.E.S. Edwards attribue cette particularité au fait que les lits de pierre sont légèrement creusés vers le centre de chaque assise, d'où la dépression^[40]. À l'heure actuelle, aucune explication satisfaisante n'existe sur cette particularité architecturale déjà remarquée au XVIII^e siècle, mais la plus plausible est qu'ils sont là pour indiquer les équinoxes. En effet, s'il y avait eu un effondrement, l'intérieur en aurait été touché, ce qui n'est pas le cas. Les ingénieurs s'accordent d'ailleurs à dire qu'il est impossible que les quatre faces se soient effondrées simultanément vers le centre^{[réf. nécessaire]}.

Considérations mathématiques et astronomiques

Quand on étudie la géométrie de la grande pyramide, il est délicat de faire la distinction entre les intentions des constructeurs et les propriétés qui découlent des proportions de l'édifice. On mentionne souvent le nombre d'or et le nombre pi inscrits dans les proportions de la pyramide : les Égyptiens ont en effet choisi une pente, pour les faces, de 14/11 (la hauteur étant de 280 coudées et la base de 2 × 220 coudées, la pente est égale à 280/220 = 14/11). Cette valeur fut pour la première fois appliquée à la pyramide de Meïdoum mais ne constitue pas une règle chez les constructeurs de l'Ancien Empire puisque certaines pyramides ont une pente de 6/5 (pyramide rouge), 4/3 (pyramide de Khephren) ou encore 7/5 (pyramide rhomboïdale).

• Concernant le nombre d'or, la proportion de 14/11 entraîne un rapport apothème/demi-base égal à ${\displaystyle {\frac {\sqrt {14^{2}+11^{2}}}{11}}\simeq 1,61859}$, proche de ${\displaystyle \varphi ={\frac {1+{\sqrt {5}}}{2}}\simeq 1,61803}$^[41].
• La valeur du nombre ${\displaystyle \pi \simeq 3,14159}$ serait donnée par le rapport (demi-périmètre de la base)/hauteur. On obtient ainsi la valeur approchée ${\displaystyle {\frac {4\times 11}{14}}={\frac {22}{7}}\simeq 3,14285\simeq \pi }$^[41]. La valeur approchée du nombre ${\displaystyle \pi \simeq 3,14159}$ est également donnée par le calcul (demi-périmètre de la base)-hauteur. En prenant la valeur 0,5236 mètre pour une coudée, on obtient: 2*440 coudées - 280 coudées soit ${\displaystyle (880*0,5236)-(280*0,5236)=460,768-146,608=314,16}$.

Ces deux résultats découlent donc de l'utilisation d'une pente de 14/11. S'il faut y voir une volonté délibérée de les inscrire dans la construction, le mérite en reviendrait à l'architecte qui utilisa pour la première fois cette pente à la pyramide de Meïdoum, achevée sous le règne de Snéfrou, Meïdoum servant de modèle à Khéops reproduite par homothétie^[42].

Il y eut de nombreuses théories visant à faire de la pyramide un observatoire astronomique. Ainsi le couloir descendant aurait pointé vers l'étoile polaire de l'époque, Alpha Draconis^{[note 10]}. Les couloirs de ventilation côté sud auraient pointé pour l'un, vers l'étoile Sirius, et pour l'autre, vers l'étoile Alnitak. Cependant, ici encore et comme pour la plupart des pyramides d'Égypte, les couloirs d'accès avaient des pentes simples et faciles à mettre en œuvre. Ils étaient inclinés d'un angle compris entre 26° et 26°30' soit une pente de 1/2.

Une propriété géométrique semble pourtant avoir été voulue par l'architecte de la grande pyramide. Les conduits de ventilation de la chambre de la reine atteindraient tous les deux le même niveau de la pyramide. Ce fait est vérifié pour les conduits de la chambre du roi^[43].

La maquette supposée

Des souterrains sont assimilés à une ébauche (à échelle réduite) de la descenderie et du couloir ascendant de la grande pyramide. Ils se trouvent à l'angle nord-est de la grande pyramide^[37],[44].

Nous reconnaissons dans ces vestiges, la descenderie, passage long de 21 mètres suivant une pente de 26°32' et dont la section est de 1,05 mètre sur 1,20. À 11 mètres de l'entrée, un passage associé au couloir ascendant prend naissance dans le plafond de la descenderie et rejoint le bas de la grande galerie qui est ébauchée jusqu'au niveau du sol. La section du couloir ascendant est plus large que celle de la descenderie afin d'accueillir des blocs bouchons. Un puits vertical de section carrée de 0,727 m, sans équivalent dans la grande pyramide, a été aménagé afin de relier l'extérieur au premier embranchement.

L'une des principales différences entre l'agencement interne de la grande pyramide et de cette infrastructure est, outre celle des proportions, la disposition souterraine dans la maquette d'éléments figurant dans le corps de la maçonnerie de la grande pyramide. De plus, la descenderie n'a pas été creusée sur sa totalité et la chambre souterraine est absente.

Bien qu'elle ne soit accompagnée d'aucune superstructure, l'égyptologue Mark Lehner^[45] y voit une sépulture inachevée. Malgré les similitudes de plan entre la pyramide et cette structure, le débat n'est toujours pas tranché^{[note 11]}.

Construction

La construction de la « grande pyramide » aurait débuté entre 2600 et 2550 av. J.-C. suivant les sources^[46], au début de la (IV^e dynastie), et aurait duré environ une vingtaine d'années selon l'historien antique Manéthon. L'année de début et la durée de construction de la pyramide sont des estimations généralement validées par les égyptologues, parce qu'elles correspondent aux 23 à 25 années, suivant les sources, du règne du pharaon Khéops^[47]. Ces estimations ne sont malheureusement attestées par aucun écrit contemporain, mais déduites logiquement par la destination admise de la pyramide comme étant le tombeau de ce pharaon, hypothèse elle-même non attestée par des écrits.

En se fondant sur les données traditionnellement admises (pyramide constituée de 2,3 millions de blocs de pierre, durée de chantier de vingt-trois ans), il est estimé que 340 blocs étaient posés chaque jour, soit pour une durée de travail de dix heures par jour, un bloc placé toutes les deux minutes, ce qui aurait mobilisé la main-d'œuvre de plus de 10 000 ouvriers (le nombre prodigieux de 100 000 hommes, ne travaillant que trois mois dans l'année pendant la saison des crues, a été proposé par Hérodote)^[48]. Les graffitis découverts dans la chambre supérieure de décharge révèlent que le chantier des pyramides de Gizeh était organisé militairement en équipes de 2 000 ouvriers, chacune de ces équipes étant scindée en deux groupes de 1 000 hommes (ceux œuvrant sur la Grande pyramide s'appelant « les amis de Khéops »), eux-mêmes divisés en cinq phyles (terme grec désignant une « tribu »), unités de 200 ouvriers à leurs tours séparés en dix équipes de vingt travailleurs regroupés selon leurs compétences^[48].

De très nombreuses hypothèses ont été proposées pour expliquer la construction de la grande pyramide. Mais aucune ne s'avère définitivement convaincante.

Plusieurs campagnes de fouilles, dirigées par l'égyptologue américain Mark Lehner entre 1988 et 2003, ont permis de retrouver la configuration probable du site de la pyramide au moment de sa construction. On a ainsi pu retrouver le village des ouvriers du chantier, les carrières qui ont fourni l'essentiel du calcaire de la pyramide et le port.

Théories alternatives

L'origine, les moyens utilisés et la destination de la pyramide sont autant de sujets soumis à controverse. Pour certains auteurs, la construction de la grande pyramide de Khéops est incompatible avec les connaissances et les moyens rudimentaires du peuple qui l'érigea. De même, la fonction de tombeau royal, presque unanimement attribuée à la Grande Pyramide, est contestée. Sir Petrie, bien que fervent partisan de la thèse du tombeau royal, a exprimé 13 interrogations à ce sujet^[49] : le fait que les passages vers les chambres soient directs et mèneraient d'éventuels pillards droit au but plutôt que de les perdre ; que le coffre et son couvercle n'aient pas pu être apportés dans la chambre du roi après mais uniquement pendant la réalisation de la pyramide, que le coffre soit sans aucun ornement ni inscription, plus profond que dans les autres tombeaux et qu'aucune trace de couvercle n'ait jamais été trouvée, que les conduits d'aération des chambres soient uniques en leur genre, etc.

La durée de construction elle-même – estimée à 20 ans – est un sujet de débat. Il leur semble en effet impossible que les Égyptiens aient pu construire cet immense édifice en une vingtaine d'années avec les méthodes et moyens techniques de l'époque^[50].

Plusieurs thèses pseudo-scientifiques ont ainsi vu le jour, pour expliquer l'origine et la destination de ce monument :

• la thèse biblique selon laquelle la grande pyramide fut érigée par un peuple élu de Dieu ;
• la thèse d'une civilisation disparue, antérieure à l’Égypte antique et plus évoluée technologiquement (désignée civilisation X par Edward F. Malkowski^[51]), selon laquelle la Grande Pyramide n'aurait été utilisée comme tombeau royal que bien après sa construction, par les Égyptiens qui en ignoraient l'usage initial ;
• la thèse selon laquelle les anciens Égyptiens auraient eu des connaissances technologiques bien plus avancées que celles qui leur sont habituellement reconnues : selon l'auteur Christopher Dunn (en)^[52], la Grande Pyramide était une centrale énergétique utilisant la résonance non linéaire ou résonances de Schumann, qui grâce à ses dimensions proportionnelles à celle de la Terre, permettait par résonance la production d'énergie vibratoire, et l'utilisation de machines de découpes et d'usinage des blocs de granite par ultra-son^[53],[54] ;
• Certains chercheurs comme John Cadman^[55] ou Edward Kunkel dans son livre Pharaoh's Pump^[56], défendent l'hypothèse de l'utilisation de la Grande Pyramide comme d'une pompe hydraulique géante du type bélier. Cette hypothèse a été relancée lorsqu'en février 2000, la découverte et l'exploration par des égyptologues d'un réseau de galeries, chambres et puits inondés a été révélée par Zahi Hawass^[57],[58] ;
• la thèse selon laquelle la période du pharaon Khéops correspondait uniquement à la restauration de la pyramide, et non à sa construction, laquelle aurait eu lieu à une période bien antérieure restant à définir, pour un autre usage que la simple sépulture^[59] ;
• la thèse d'une civilisation supérieure d'origine atlante, voire extraterrestre, dont les moyens et objectifs ne sont pas identifiables ;
• la thèse d'un mécanisme hydraulique au sein de la pyramide, qui permettrait de rejoindre une chambre hypothétique supposée inviolée^[60],[61].

Exploration de l’Antiquité au XIX^e siècle

Les premiers historiens et voyageurs à nous relater leurs explorations sont des auteurs grecs et latins : Hérodote, Diodore de Sicile, Strabon, Pline l'Ancien^[62]. Leurs descriptions sont plus centrées sur l'aspect historique et légendaire qui entoure le monument que sur la structure même de l'édifice. Hérodote, le premier voyageur dont les écrits nous soient parvenus, fait état d'inscriptions idéographiques sur les faces de la pyramide, détaillant ce qu'elle avait coûté en raifort, oignons et ail pour les ouvriers^[62] (cette surprenante indication est reprise par Diodore). Seul Strabon, dans sa Géographie, cite une porte levante à l'entrée de la pyramide, permettant d'accéder à la descenderie ; mais il ne dit rien de la distribution interne.

« On pratiqua pour lui la brèche qui est encore béante aujourd'hui, on employa pour cela le feu, le vinaigre, les leviers... L'épaisseur du mur était d'environ vingt coudées ; étant parvenus à la fin de ce mur, ils trouvèrent au fond du trou un bassin vert rempli d'or monnayé ; il s'y trouvait mille dinars chaque dinar pesant une once... Ce bassin était, dit-on, d'émeraude^[64],[63] »

Le seul problème résidant dans cette description est que nous savons de source sûre que les Égyptiens ne connaissaient pas la monnaie.

« une chambre carrée à la base et voûtée au sommet, très grande et au milieu de laquelle était creusé un puits de dix coudées de profondeur... On raconte qu'un homme y étant pénétré arriva à une petite chambre où se trouvait une statue d'homme en pierre verte comme la malachite. Cette statue fut apportée à Al-Mamoun. Elle avait un couvercle que l'on retira et l'on trouva le corps d'un homme revêtu d'une cuirasse d'or, incrustée de toutes sortes de pierreries ; sur la poitrine était posée une épée d'un prix inestimable, et près de la tête se trouvait un rubis rouge... La statue d'où ce mort avait été tiré fut jetée près de la porte du palais du gouvernement au Caire, où je la vis en l'an 511 (1117-1118 de l'ère chrétienne)^[63] »

De nombreuses allusions aux caractères gravés sur les faces de la pyramide seront faites jusqu'à leur détérioration. Selon Maçoudi, ces caractères étaient de plusieurs sortes ; grecs, phéniciens et d'autres inconnus. Il s'agissait sans doute de témoignages gravés par les voyageurs et accumulés durant plusieurs siècles^[65].

Ibn Khaldoun rapporte dans ses Prolégomènes^[66] que le calife Al-Mamoun voulut détruire les pyramides et rassembla des ouvriers pour cela, mais il n’y parvint pas. Ses conseillers lui recommandèrent alors de les laisser en place en témoignage de la grandeur des Arabes, puisqu'ils avaient pu vaincre une civilisation capable de créer de tels monuments. Une partie des débris de surface des pyramides auraient servi dans la construction de quelques maisons du Caire, selon les dires recueillis par ce même historien.

Au Moyen Âge et au début de la Renaissance, les pyramides sont assimilées aux greniers de Joseph, et rares sont les explorateurs à donner une description quelque peu fidèle des lieux. Il faut attendre le milieu du XVII^e siècle et l'ouvrage Pyramidographia de John Greaves pour découvrir enfin un plan détaillé des agencements internes de la grande pyramide. On discerne la descenderie obstruée à mi-parcours par un amas de débris, la chambre de la reine encombrée de gravats, la grande galerie et la chambre du roi.

Le livre Description de l'Égypte...^[67] (livre de l'Abbé le Mascrier composé d'après les mémoires de Benoît de Maillet) dont la première édition date de 1735 relate le fait que Benoît de Maillet (ancien consul de France au Caire) a visité la grande Pyramide une quarantaine de fois. Un plan intérieur de la grande Pyramide y figure qui sera repris par le livre Lettres sur l'Egypte... publié en 1785 (Claude-Étienne Savary).

En 1754, l'ouvrage de l'historien Rollin édité par l'anglais Knapton est illustré d'une vue de la grande galerie.

C'est entre les années 1798 et 1801 que la mission scientifique commandée par Vivant Denon durant la campagne d'Égypte va pouvoir établir les premières observations rigoureusement archéologiques de la grande pyramide. Outre de magnifiques planches représentant le site de Gizeh, la monumentale Description de l'Égypte, publiée sur l'ordre de Bonaparte nous livre les premières vues réalistes de l'intérieur de la grande pyramide, ainsi que des plans d'une très grande précision. La publication de la description va provoquer un véritable engouement. Les voyageurs et explorateurs vont se succéder durant le XIX^e siècle. Les ingénieurs Howard Vyse et John Shae Perring vont fouiller, creuser et laisser de nombreuses traces de leurs passages dans la plupart des pyramides memphites et plus particulièrement dans la grande. Leurs résultats fournissent aujourd'hui encore des renseignements précieux pour qui veut étudier la grande pyramide.

À partir de cette date, la grande pyramide sera étudiée et mesurée dans ses moindres détails par de très nombreux savants, spécialisés ou non dans cette discipline. Deux ouvrages sont alors largement diffusés : le très controversé Our Inheritance in the Great Pyramid, de l'astronome écossais Charles Piazzi Smyth et The Pyramids and Temples of Gizeh, de Flinders Petrie.

Galerie des représentations de la pyramide de Khéops jusqu'au XIX^e siècle

• Les pyramides de Gizeh (gravure de 1544)

• Coupe de la pyramide de Khéops (John Greaves, 1646)

• Plan intérieur de la grande Pyramide (Lettres sur l'Egypte, Claude Etienne Savary 1785)

• La grande galerie vers 1799 (Description de l'Egypte)

Haut lieu touristique populaire

Haut lieu touristique, les pyramides sont menacées par la rapide urbanisation du plateau de Gizeh. De ce fait une nouvelle politique de protection du plateau est en cours d'élaboration^[Quand ?], avec notamment l'édification d'une clôture sur tout son pourtour délimitant ainsi la zone archéologique protégée et l'aménagement de deux entrées distinctes. L'accès des touristes non égyptiens se fait par le nord du site, précisément à proximité de la pyramide de Khéops^{[réf. souhaitée]}.

Chacune des pyramides de Gizeh est tour à tour fermée une année pour réaliser des travaux de restauration et de conservation (nettoyage du sel^[68], colmatage de fissures, développement d'un système de ventilation pour réduire l'humidité et l'odeur de renfermé). Le nombre de visiteurs de l'intérieur de la pyramide est limité à 300 par jour^[69].

Dans la fiction

Bande dessinée

• Edgar P. Jacobs, Le Mystère de la grande pyramide (1954-1955), volumes 4 et 5 de la série Blake et Mortimer
• Lucien De Gieter, Le Talisman de la grande pyramide, volume 21 des aventures de Papyrus
• René Goscinny et Albert Uderzo, Astérix et Cléopâtre (1965), volume 6 des aventures de Astérix et Obélix

Cinéma

• La Terre des pharaons de Howard Hawks, 1954
• 10 000 de Roland Emmerich, 2008
• Transformers 2 : La Revanche (Transformers : Revenge of the Fallen) de Michael Bay. 2009
• Jumper 2008.

Télévision

• Dans la série télévisée Stargate SG-1, le docteur Daniel Jackson théorise le fait que l'utilité des pyramides telles que la grande pyramide de Khéops est de servir de base d'atterrissage pour des vaisseaux spatiaux alien de grande taille (dont la concavité répond à la convexité des pyramides).