Il più celebre studio condotto sulla Sindone di Torino, per la grande risonanza che ebbe all'epoca sui mezzi d'informazione, è la datazione del lenzuolo eseguita nel 1988 con la tecnica radiometrica del carbonio-14 svolta in tre laboratori e pubblicata su Nature. La prova del carbonio ha stabilito che il telo risale, con un intervallo di confidenza di almeno il 95% e un'approssimazione di 10 anni in più o in meno, a una data compresa tra il 1260 e il 1390, periodo compatibile con le prime testimonianze storiche certe dell'esistenza della Sindone (1353-1355 circa).

Questa datazione è stata generalmente accettata dalla comunità scientifica, oltre che da diversi esponenti della Chiesa cattolica anche per bocca dell'arcivescovo di Torino, il cardinale Anastasio Alberto Ballestrero; i sostenitori dell'autenticità del telo hanno però avanzato diverse obiezioni sull'attendibilità del test.

Preparazione dell'esame L'iter

In occasione dell'ostensione straordinaria della sindone avvenuta nel 1978, fu costituito il Progetto di ricerca sulla Sindone di Torino (in inglese Shroud of Turin Research Project, "STURP"). Fin dall'anno successivo lo STURP manifestò l'intenzione di sottoporre il lenzuolo a vari studi, tra cui la datazione radio carbonio per la piccola quantità di materiale che richiedeva per le analisi.

Medesima proposta di analisi viene avanzata da Harry E. Gove che alla fine del 1978 scrive al cardinale Ballestrero. A tal scopo, nel 1982 una commissione guidata dal chimico Robert H. Dinegar e dal fisico Harry E. Gove dell'Università di Rochester, si occupò di interpellare diversi laboratori specializzati in datazioni di piccoli campioni. Sei laboratori diedero la disponibilità a eseguire le datazioni. Questi usavano due diverse tecniche di datazione:

due laboratori utilizzavano il metodo del "contatore proporzionale", il Brookhaven National Laboratory, presso Upton, New York, Stati Uniti d'America e l'Atomic Energy Research Establishment di Harwell, Oxfordshire, Gran Bretagna; quattro laboratori adottavano lo "spettrometro di massa": il laboratorio di Rochester, New York, Stati Uniti; l'Università di Oxford, in Gran Bretagna; l'Università dell'Arizona, Tucson, Stati Uniti; il Politecnico federale di Zurigo, Svizzera.

Nel 1986 Carlos Chagas Filho, presidente della Pontificia accademia delle scienze interpella diversi laboratori per lo svolgimento dell'esame al carbonio 14; viene redatto un protocollo comune a sette laboratori (ai sei individuati si era aggiunto il laboratorio di Gif-sur-Yvette (Francia). Il protocollo viene sottoposto sia al papa sia al cardinale di Torino.

Gelosie professionali e dispute interne alla chiesa fanno sì che nel 1987 le autorità ecclesiastiche di Torino respingessero il protocollo; il cardinale Ballestrero informa i sette laboratori che su suggerimento del consulente scientifico (Luigi Gonella professore del Politecnico di Torino) solo tre di essi saranno coinvolti nell'analisi. Il criterio di scelta sarà l'esperienza dei laboratori nella datazione dei reperti archeologici.

Il protocollo definitivo Il 17 aprile 1988, in una lettera pubblicata dalla rivista Nature, il direttore scientifico del British Museum Michael Tite riassumeva così il protocollo definitivo che sarebbe stato seguito:

sono stati scelti i laboratori di Oxford, Tucson, Zurigo; i tre laboratori riceveranno un campione a testa del peso di quaranta milligrammi; i tre campioni verranno prelevati in un solo punto del telo; verranno presi tre campioni di controllo per ogni centro da tre fonti diverse; i dodici campioni (tre della sindone e nove di controllo) saranno consegnati ai rappresentanti dei tre laboratori direttamente a Torino; ogni operazione verrà filmata; non ci sarà alcun confronto tra i risultati dei laboratori fino a quando questi non saranno definitivi; il metodo di datazione proporzionale non sarà utilizzato perché richiede porzioni di tessuto maggiori dei milligrammi previsti.

La dinamica del test Aprile 1988: il prelievo dei campioni Il prelievo dei campioni avvenne il 21 aprile 1988 nella sacrestia del Duomo di Torino da Franco Testore, docente di tecnologia dei tessuti presso il Politecnico di Torino, e Giovanni Riggi di Numana, microanalista. Il primo effettuò le operazioni di pesatura, mentre il secondo eseguì materialmente il taglio.

Presenti tra gli altri all'operazione, oltre ai due scienziati summenzionati, c'erano il cardinale Ballestrero con quattro sacerdoti, Luigi Gonella, il rappresentante dell'Accademia Pontificia delle Scienze, i fotografi e il cineoperatore. Erano inoltre presenti: il prof. Renato Dardozzi, membro della Pontificia Accademia delle Scienze, il dott. Gabriel Vial, direttore del Museo dei Tessuti Antichi di Lione, i professori Robert Hedges ed Edward Hall, responsabili del Laboratorio di Radiodatazione dell'Università di Oxford, e il dott. Michael Tite, Direttore del Laboratorio di Ricerca del British Museum di Londra, i proff. P. Damon e D. Donahue dei dipartimenti di Geoscienze e Fisica dell'Università dell'Arizona e il prof. W. Woelfli del dipartimento di Fisica del Politecnico di Zurigo.

Furono tagliate delle strisce di circa 10 mm x 70 mm.

Contestualmente vennero divisi anche i tre campioni di controllo ovvero: un frammento di tessuto proveniente da una sepoltura nubiana, scoperto nel 1964 e datato intorno al 1100 dopo Cristo; un pezzo del bendaggio di una mummia egiziana del II secolo dopo Cristo. alcuni fili prelevati dal mantello di san Luigi d'Angiò, conservato nella basilica di Saint Maximin, Var, Francia, datato tra il 1290 e il 1310. I campioni di controllo vennero esaminati al microscopio per togliere ogni eventuale contaminazione.

I tre pezzi della Sindone e i sei ricavati dai primi due campioni di controllo furono quindi inseriti in nove cilindri metallici numerati, senza alcun'indicazione del loro contenuto. I pezzi del terzo campione di controllo (mantello di san Luigi d'Angiò) invece furono consegnati senza essere chiusi in cilindri.

13 ottobre 1988: i risultati vengono annunciati Il 13 ottobre 1988, durante una conferenza stampa, il cardinale Ballestrero annunciò i risultati: il carbonio 14 ha fornito una datazione compresa tra il 1260 e il 1390, con una confidenza del 95%. La datazione corrisponde al periodo in cui si ha la prima documentazione storica che si riferisca con certezza alla Sindone di Torino (1353).

Ballestrero nell'occasione commentò: «Penso non sia il caso di mettere in dubbio i risultati. E nemmeno è il caso di rivedere le bucce agli scienziati se il loro responso non quadra con le ragioni del cuore».

La relazione scientifica ufficiale fu pubblicata alcuni mesi dopo sulla rivista Nature. Nel dettaglio, il laboratorio di Tucson calcolò una data di 646±31 BPLa scala degli BP (before present), convenzionalmente usata per le date radiocarboniche, misura gli anni trascorsi dalla data calcolata al 1950. Esempio: 1900 = 50 BP, 1800 = 150 BP e così via.; quello di Oxford, 750±30; quello di Zurigo, 676±24. Combinando insieme questi tre risultati si ottenne una media pesata pari a 689±16. Applicando la necessaria calibrazione (per i dettagli si veda l'articolo originale), questa data fu convertita negli intervalli 1273-1288 con livello di confidenza 68% (una deviazione standard) e 1262-1384 con livello di confidenza 95% (due deviazioni standard). Quest'ultimo dato, arrotondato ai 10 anni più vicini, costituì il risultato annunciato dal cardinale Ballestrero e pubblicato su Nature.

Critiche degli autenticisti ai risultati dell'esame Coloro che ritengono la Sindone un'autentica reliquia hanno mosso diverse critiche all'esame effettuato.

Analisi statistica dei risultati Ernesto Brunati e Remi Van Haelst avrebbero rilevato degli errori nei calcoli statistici pubblicati nell'articolo di Nature: rifacendo i calcoli corretti si otterrebbe un significance level dell'1% invece del già basso 5% pubblicato.

Secondo Bryan J. Walsh, dai dati pubblicati risulterebbe un gradiente lineare della concentrazione di C14 nel campione, il che dimostrerebbe che i campioni fossero "inquinati" e di conseguenza invaliderebbe il risultato dell'esameBryan J. Walsh, The 1988 Shroud of Turin Radiocarbon Tests Reconsidered (1999) , .

Tuttavia secondo Gian Marco Rinaldi queste anomalie statistiche non hanno conseguenze sostanziali ed è comunque evidente dalle misure "che la Sindone risale al basso Medioevo e non all'epoca di Cristo" e che nessuna rielaborazione statistica dei dati potrebbe fornire come risultato il I secolo d.C.

Di parere opposto sono Riani, Fanti, Crosilla e Atkinson, che hanno riesaminato i dati disponibili con metodi di "statistica robusta". Secondo la loro analisi, "le 12 datazioni che sono state prodotte dai 3 laboratori non possono essere considerate come provenienti da un'unica ignota grandezza ed è quindi probabile la presenza di una contaminazione ambientale nel pezzetto di stoffa analizzato che ha agito in modo non uniforme, ma in modo lineare, aggiungendo un effetto sistematico non trascurabile". Essi calcolano che se questo effetto sistematico proseguisse in modo lineare su tutta la lunghezza della Sindone, potrebbe produrre una variazione della data radiocarbonica di anni.

Un articolo scritto dal ricercatore Tristan Casabianca con Giuseppe Pernagallo, data analyst, Emanuela Marinelli, sindonologa e Benedetto Torrisi, statistico dell’Università di Catania, apparso su Archaeometry, Radiocarbon Dating of the Turin Shroud: New Evidence from Raw Data, in Archaeometry, 22 March 2019., esamina dal punto di vista statistico i dati grezzi dell’analisi radiocabonica del 1988, ovvero i dati derivati dalle singole misurazioni. Secondo gli autori l’analisi statistica di questi dati dimostrerebbe che i campioni non erano omogenei e dunque non potevano ritenersi rappresentativi dell’intero lenzuolo.

Presunto arricchimento della percentuale di 14C sul lino dovuto a fattori esterni Nel 1994 il biologo russo Dmitri Kouznetsov dichiarò di aver ottenuto in laboratorio un "ringiovanimento" di tessuti antichi proprio di circa 13 secoli, ma in seguito è stato dimostrato che le sue affermazioni erano false (si veda la sezione seguente per maggiori dettagli).

Già nel 1998, proprio a seguito delle affermazioni di Dmitri Kouznetsov, due studi avevano mostrato l'inconsistenza della tesi.

Un'ulteriore versione di questa ipotesi è stata formulata nel 2008 da John Jackson, uno dei fondatori dello STURP, e presentata pubblicamente all'interno del documentario Sindone, prove a confronto prodotto dalla BBCIl documentario, diretto da David Rolfe e condotto da Rageh Omaar, è andato in onda sul canale BBC2 in prima serata il 21 marzo 2008 (Venerdì Santo), nell'ambito di un dossier sulla Passione di Cristo trasmesso dall'emittente britannica durante la Settimana Santa. Il lunedì successivo è stato trasmesso in Italia dalla RAI nella trasmissione Porta a porta.. Jackson suggerisce che l'arricchimento sia stato provocato da una contaminazione da monossido di carbonio (CO), che presenterebbe naturalmenteTuttavia non viene spiegata la causa del maggiore arricchimento in 14C del monossido di carbonio rispetto all'anidride carbonica una concentrazione di 14C molto più elevata di quella che si riscontra nell'anidride carbonica (CO2) e nelle sostanze organiche. Secondo i suoi calcoli, per spostare la datazione della Sindone dal I al XIV secolo sarebbe sufficiente l'intrusione di una quantità di carbonio proveniente da CO pari soltanto al 2% del totale.