Technologie sous la dynastie Song
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Technologie sous la dynastie Song
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La dynastie Song (chinois‚: € • ; 960•1279) apporte les avanc•es techniques les plus significatives de l'histoire de la Chine, dont la plupart •manent des talentueux fonctionnaires recrut•s par les examens imp•riaux.
L'ing•niosit• des avanc•es en g•nie m•canique est une longue tradition en Chine. L'ing•nieur de la dynastie Song Su Song admet que lui et ses contemporains se sont appuy•s sur les travaux d'anciens tels que Zhang Heng (78-139), un astronome, inventeur et maƒtre en mati€re
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d'engrenages . L'utilisation des caract€res d'imprimerie mobiles acc•l€re l'usage d•j„ r•pandu de blocs en bois afin de pouvoir •duquer les •tudiants confucianistes et le peuple. L'apparition de nouvelles armes utilisant de la poudre „ canon permet aux Song de survivre face „ leurs ennemis, les dynasties Liao, des Xia occidentaux et des Jin, jusqu'„ l'effondrement de la dynastie sous les coups des Mongols de
Kublai Khan „ la fin du XIII ‚si€cle. Des avanc•es notables en g•nie civil, g•nie maritime et m•tallurgie sont faites en Chine durant la p•riode Song, comme par exemple
l'introduction de moulins „ vent en Chine durant le XIII ‚si€cle. Ces avanc•es, avec l'apparition du billet de banque, aident la r•volution et
Jiaozi, le premier billet de banque au monde, une
le maintien de l'•conomie de la dynastie Song.
innovation de la dynastie Song.
Polymathie et g€nie m€canique
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Polymathie
Les personnalit•s polymathes comme Shen Kuo (1031-1095) et Su Shi (1020-1101) incarnent le d•but de l'…ge d'or de la science et de la technique sous la p•riode Song. Shen est connu pour sa d•couverte du vrai nord et de la d•clinaison magn•tique du p†le Nord en calculant des mesures plus pr•cises des m•ridiens. Il corrige •galement le calcul de la position de l'•toile Polaire qui s'est d•plac•e au cours des
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si€cles . Cela permet aux marins de naviguer sur les mers de fa‡on
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plus efficace gr…ce „ la boussole, •galement con‡ue par Shen . Ce dernier est •galement r•put• pour sa description des d•couvertes de Bi Sheng, l'inventeur des caract€res d'imprimerie mobiles. Shen
g•omorphologie et des changements climatiques „ travers le temps,
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- apr€s avoir observ• d'•tranges ph•nom€nes naturels
- . En utilisant
les connaissances de l'•poque sur les •clipses solaires et lunaires, il pr•tend que le Soleil et la Lune sont sph•riques et non plats, tout en
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- d•veloppant le raisonnement des pr•c•dents astronomes chinois
- .
Avec son coll€gue Wei Pu du bureau d'Astronomie, Shen utilise des
Diagramme original du livre de Su Song en 1092, montrant le m•canisme interne de sa tour horloge avec la clepsydre, une roue „ aubes avec des mesures et des •chappements, un m•canisme par chaƒne, la sph€re armillaire couronnant le tout et
hypoth€ses cosmologiques en d•crivant les variations des mouvements
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- des plan€tes
- . Une des principales r•ussites de Shen, avec l'aide de
Wei Pu, est la correction du calcul de l'orbite de la Lune, en observant
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son parcours trois fois par nuit pendant cinq ans . Malheureusement,
la roue qui actionne des tambours, cloches et
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Shen a de nombreux ennemis politiques „ la cour qui sont d•termin•s „ saborder son travail. La cour accepte compl€tement ses nouveaux
- gongs pour annoncer les heures
- .
calculs sur les orbites lunaire et solaire, mais n'adopte que
[9]
- partiellement sa th•orie sur les mouvements des plan€tes
- .
Su Song, un de ses adversaires politiques, •crit un fameux trait• pharmaceutique en 1070, le Bencao Tujing, qui
[10],[11]
- aborde la botanique, la zoologie, la m•tallurgie et la min•ralogie
- . Cet ouvrage inclut des applications
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m•dicinales, dont l'usage d'•ph•drine comme m•dicament . Il est •galement l'auteur d'un important atlas c•leste
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- compos• de cinq cartes du ciel
- et d'un vaste •crit illustr• sur la cartographie qui a aid• „ r•soudre les tensions
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frontali€res entre les Song et leurs voisins Khitans de la dynastie Liao . Toutefois, Su est plus connu pour sa tour horloge astronomique, couronn•e d'une sph€re armillaire actionn•e m•caniquement, qui est •rig•e dans la capitale
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Kaifeng en 1088 . Le m•canisme d'•chappement utilis• pour actionner l'horloge de Su ne sera utilis• en Europe
[16],[17]
- que deux si€cles plus tard
- . La tour horloge de Su utilise aussi la premi€re transmission par chaƒne connue
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dans le monde, comme son trait• d'horlogerie l'indique en 1092 . L'enthousiasme de ces deux hommes „ engager des fonctionnaires hautement qualifi•s dans les diff•rentes sciences a eu un b•n•fice „ la fois sur l'administration, l'organisation militaire, l'•conomie et le peuple.
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Les intellectuels comme Shen Kuo touchent „ divers sujets comme les math•matiques, la g•ographie, la g•ologie, l'•conomie, le g•nie civil, la m•decine, la critique d'art, l'arch•ologie, la strat•gie militaire et la
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- diplomatie entre autres
- . Au cours d'une courte mission
d'inspection des fronti€res, Shen Kuo dessine une carte en relief en bois et colle, afin de montrer les montagnes, routes, rivi€res et passages
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aux autres fonctionnaires . Il reproduit chaque situation possible sur un plateau de jeu, et la possibilit• d'une campagne plus longue pour
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tester les limites en approvisionnement de ses hommes . Shen Kuo
Une des cinq cartes du ciel publi•es dans le livre sur l'horlogerie et l'astronomie de Su Song en 1092, mettant en avant la position correcte de l'•toile Polaire, d•couverte par Shen Kuo.
est aussi connu pour l'am•lioration de la conception de clepsydres, de sph€res armillaires, du gnomon et de lunettes astronomiques. Ceci lui a permis d'am•liorer ses observations de l'•toile Polaire et d'autres corps
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c•lestes . Il a •galement men• des exp•riences sur les chambres
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noires quelques dizaines d'ann•es apr€s la premi€re exp•rimentation de Alhazen (965•1039)
.
Odom•tre et chariot pointant le sud
Il existe de nombreuses personnalit•s importantes de l'•poque Song, autres que Shen Kuo et Su Song, qui ont grandement contribu• aux innovations technologiques de cette p•riode. Bien que le syst€me m•canique de mesure des distances par un chariot appel• odom€tre est connu en Chine depuis la dynastie Han, le Song Shi, compil• en 1345, fournit une description plus d•taill•e que les anciennes sources chinoises. Le Song Shi indique que :
ˆ L'odom€tre. [Le chariot de mesure des distances] est peint en rouge, avec des images de fleurs et d'oiseaux sur les quatre c†t•s et est construit en deux •tages, joliment orn•s de sculptures. ‰ chaque li parcouru, la figure en bois d'un homme de l'•tape inf•rieur frappe un tambour. Tous les 10 li, la figure de l'•tage sup•rieur frappe une cloche. Les extr•mit•s du chariot sont des tŠtes de ph‹nix et le tout est tir• par quatre chevaux. Son escorte •tait autrefois compos•e de 18 hommes, mais depuis la quatri€me ann•e de la p•riode de r€gne Yongxi (987) l'empereur Taizong l'a augment• „ 10. La cinqui€me ann•e de la p•riode de r€gne Tian-Sheng (1027), le Chambellan en chef Lu Daolong a pr•sent• des sp•cifications pour la construction d'odom€tres comme suit :
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- (...)
- Œ
Ce qui suit est une longue dissertation •crite par le Chambellan en chef Lu Daolong sur la taille des roues et des
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engins . Toutefois, le paragraphe de conclusion donne une description finale sur l'usage ultime de ce mat•riel :
ˆ Lorsque la roue horizontale centrale a effectu• une r•volution, le chariot aura parcouru un li et la figure en bois de l'•tage inf•rieur frappera le tambour. Lorsque la roue horizontale sup•rieure a fait une r•volution, le chariot aura parcouru dix li et la figure de l'•tage sup•rieur frappera la cloche. Les rouages utilis•s, grands et petits, mesurent 200‚mm au total, avec un total de 285 dents. Ainsi, le mouvement est transmis par des chaƒnes, les ˆ dents de chien Œ, mutuellement les unes avec les autres, de sorte que par chaque r•volution tout
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revient „ son point de d•part . Œ
De plus, le syst€me d'odom€tre de la p•riode Song est coupl• avec un syst€me de chariot pointant le sud, qui est invent• la premi€re fois par le m•canicien Ma Jun (200-265). Ce chariot est un v•hicule „ roues qui contient des rouages diff•rentiels, utilis•s de nos jours dans les automobiles modernes pour appliquer un mŠme couple „ des roues tournant „ des vitesses diff•rentes. Le rouage diff•rentiel est utilis• ici pour maintenir une figurine pointant une direction dans une position fixe vers le sud. Ce syst€me utilise donc des m•canismes complexes plut†t qu'une boussole magn•tique. Yan Su (‚ ƒ ; c. 961•1040), le directeur divisionnaire du minist€re du Travail, recr•e un
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- chariot pointant le sud en 1027. Les sp•cificit•s employ•es dans sa conception sont conserv•es dans le Song Shi
- .
Yan est un polymathe comme Shen Kuo et Su Song, qui a contribu• „ l'am•lioration de conception de clepsydres,
[25]
•crit des fonctions harmoniques, des th•ories sur les mar•es,‚etc. . Le Song Shi •tablit que l'ing•nieur Wu Deren combine le chariot pointant le sud et l'odom€tre en 1107 :
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ˆ La premi€re ann•e de la p•riode du r€gne Da-Guan (1107), le chambellan Wu Deren a pr•sent• les sp•cifications d'un chariot pointant le sud et d'un odom€tre. Les deux v•hicules ont •t• fabriqu•s, et le premier
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utilis• pour la premi€re fois cette ann•e lors de la grande c•r•monie du sacrifice ancestral . Œ
Le texte d•crit ensuite en d•tail la conception du m•canisme interne des deux syst€mes combin•s en un seul.
Monuments pivotants
En plus des clepsydres, sph€res armillaires hydrauliques, odom€tres et chariots pointant le sud, il existe d'autres syst€mes m•caniques impressionnants qui ont •t• d•velopp•s durant la dynastie Song. Bien que les r•f•rences litt•raires sur les b…timents pivotants m•caniques dans les temples bouddhistes remontent „ 823 durant la dynastie
- [27]
- [27]
Tang , leur usage se r•pand durant la p•riode Song . De plus, le plus ancien b…timent pivotant encore existant de nos jours date de la dynastie Song. Il a •t• d•couvert dans le monast€re de Longxing „
[27],[28]
- Zhengding, dans la province du Hebei
- . En outre, les neuf
b…timents pivotants les plus connus datent de cette •poque et l'un d'eux est d•crit dans le Yingzao Fashi (ˆ Trait• sur les m•thodes
[27],[29]
- d'architecture Œ) de Li Jie, •crit en 1103
- . Le temple Kaifu pr€s
de Changsha abrite un b…timent pivotant qui est actionn• par cinq
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rouages . Celui du temple Nanchan „ Suzhou poss€de un syst€me de
Monument pivotant dans le Yingzao Fashi.
frein. Les sinologues n'ont pas r•ussi „ percer tous les myst€res de son fonctionnement puisque de tels syst€mes sont apparus pour la premi€re
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fois en Europe sous L•onard de Vinci . Plus tard, le voyageur musulman Shah Rukh (fils du seigneur de guerre turco-mongol Timur) visite la Chine de la dynastie Ming en 1420 et d•crit un b…timent pivotant dans la ville de Ganzhou, province du Gansu. Il le nomme ˆ kiosque Œ :
ˆ Dans un autre temple, il y a un kiosque octogonal, qui poss€de quinze •tages. Chaque •tage contient des appartements d•cor•s de laque, avec des vestibules et des v•randas... Il est enti€rement fabriqu• de bois poli et dor• de telle fa‡on qu'il semble Štre fait d'or brut. Il y a une cave en dessous. Un manche en acier fix• au centre du kiosque le traverse de haut en bas et la base de l'•difice est un plateau d'acier, tandis que l'extr•mit• sup•rieure sert de support au toit du pavillon. Ainsi, une personne dans la cave peut gr…ce „ un effort futile faire pivoter ce grand kiosque. Tous les charpentiers, forgerons et peintres du monde apprendraient quelque
[31]
- chose pour leur m•tier en venant ici
- ! Œ
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Machine ‚ tisser
Dans le domaine de la manufacture textile, Joseph Needham (1900-1995) pr•tend que les Chinois ont invent• la roue „ tisser au
- e
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XII ‚si€cle , et •crit que le m•canisme de commande par courroie est
- e
- [34]
connu depuis le XI ‚si€cle . Le livre de Qin Guan, Can Shu (ˆ Livre de s•riciculture Œ), datant de 1090, d•crit une machine „ enrouler la soie par oscillation. La soie est li•e et enroul•e „ la bobine principale
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gr…ce „ un mouvement de p•dale . Dans ce syst€me, le bras principal
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est actionn• par un entraƒnement par courroie . Cette machine est
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illustr•e dans le livre Geng Zhi Tu en 1237 . Une illustration plus
- e
- [33]
Le livre de Qin Guan en 1090 d•crit :
ˆ La poulie (en gardant la patte excentr•e) est pourvue d'une rainure pour la r•ception de la courroie, une bande sans fin qui r•pond au mouvement de la machine qui met en rotation
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