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L’histoire pour le plaisir

Héron d’Alexandrie

lundi 1er avril 2024, par ljallamion

Héron d’Alexandrie

Ingénieur et mécanicien-Mathématicien grec du 1er siècle

On ne sait pas grand-chose de la vie d’Héron, si ce n’est qu’il était originaire d’Alexandrie [1], au point que les historiens se sont longtemps divisés sur l’époque à laquelle il avait vécu.

Héron d’Alexandrie créa des automates mus par l’eau, s’intéressa à la vapeur et à l’air comprimé. Principalement connu pour les machineries décrites dans son “Traité des pneumatiques”, on lui doit par exemple un projet de machine utilisant la contraction ou la raréfaction de l’air pour ouvrir automatiquement les portes d’un temple ou faire fonctionner une horloge, destinée essentiellement à susciter l’étonnement et l’émerveillement.

Son œuvre nous fut transmise via quelques-uns de ses traités de physique et de mathématiques. Nombre de ses écrits ont été retrouvés, traduits en latin et en arabe. Au cours des siècles, ils ont été maintes fois retraduits et retranscrits et, pour certains d’entre eux, leur paternité est parfois mise en cause.

On attribue à Héron d’Alexandrie plusieurs formules mathématiques dont une méthode de calcul de l’aire d’un triangle sans utiliser de hauteur dite formule de Héron, ainsi qu’une autre permettant d’approcher la racine carrée de n’importe quel nombre de manière récursive dite méthode de Héron. Cependant, la première formule a déjà été prouvée par Archimède.

Il fut aussi, dans Stereometrica, l’auteur de formules de mesures de longueur, de surface et de volume pour des objets en trois dimensions. Les recherches mathématiques de Héron d’Alexandrie visaient principalement l’aspect pratique de la mesure des objets

Héron étudie dans Catoptrica la lumière et ses réflexions. Il énonce ainsi les principes de réflexion de la lumière, principes guidés par la règle selon laquelle la nature choisit toujours le chemin le plus court. Il croyait à l’époque que la vision était possible grâce à des rayons lumineux émis par les yeux et se propageant à une vitesse infinie.

Héron imagine des mécaniques surprenantes, mais complexes, comme un distributeur automatique d’eau pour les libations. Mais son but n’est pas vénal. Il est mû par l’envie d’inventer sans cesse de nouvelles machines et des applications de ses recherches et par le plaisir d’étonner ses contemporains.

Il est à l’origine de l’éolipyle [2], machine à vapeur constituée d’une sphère fixée sur un axe et équipée de deux tubes coudés sortant de manière opposée. En chauffant l’eau contenue dans la chaudière inférieure, la vapeur d’eau formée donne en s’échappant un mouvement de rotation à la sphère. En effet, de cette chaudière sort un tube relié à une sphère pouvant tourner autour d’un axe horizontal et comportant deux autres petits tubes perpendiculaires à l’axe laissant sortir la vapeur qui fait tourner la sphère.

Dans le cadre de son Traité des automates il a aussi conçu des mécanismes pour théâtre à base de poids et contrepoids mettant en mouvement une série de plates-formes et de petits personnages.

Grâce à ces inventions, Héron d’Alexandrie est souvent retenu comme l’inventeur des premiers automates. Mais c’est sans doute à tort, puisqu’il fut manifestement précédé par Philon de Byzance et Ctésibios .

Héron fut aussi l’inventeur d’un odomètre [3] permettant de mesurer la distance parcourue. On lui attribue la fabrication d’une clepsydre pour mesurer le temps, et la réalisation d’ouvrages sur l’astrolabe [4] permettant de mesurer la distance angulaire entre deux astres.

P.-S.

Source : Cet article est partiellement ou en totalité issu du texte de Jérôme Nicole, « Dans l’Antiquité, il existait déjà des automates sophistiqués », The conversation, no 1,‎ 2021

Notes

[1] Alexandrie est une ville en Égypte. Elle fut fondée par Alexandre le Grand en -331 av. jc. Dans l’Antiquité, elle a été la capitale du pays, un grand centre de commerce (port d’Égypte) et un des plus grands foyers culturels hellénistiques de la mer Méditerranée centré sur la fameuse bibliothèque, qui fonda sa notoriété. La ville d’Alexandrie est située à l’ouest du delta du Nil, entre le lac Maréotis et l’île de Pharos. Cette dernière était rattachée à la création de la ville par l’Heptastade, sorte de digue servant aussi d’aqueduc, qui a permis non seulement l’extension de la ville mais aussi la création de deux ports maritimes.

[2] boule d’Éole

[3] Un odomètre, ou, dans le langage courant, compteur kilométrique, est un instrument de mesure permettant de connaître la distance parcourue par un véhicule. Ce dispositif peut être électronique ou mécanique.

[4] L’astrolabe est une double projection plane qui permet de représenter le mouvement des astres sur la voûte céleste. Le principe de sa construction est connu depuis l’époque grecque : son invention est attribuée classiquement à Hipparque. Une forme très perfectionnée, datant de 87 av.jc, la machine d’Anticythère, a été découverte au large de l’île du même nom. Mais son utilisation courante n’a été répandue que par les astronomes arabes, à partir du 8ème siècle. D’usage limité pour les observations astronomiques, il sert surtout pour l’astrologie, l’enseignement de l’astronomie, et le calcul de l’heure le jour par l’observation du soleil ou pendant la nuit par l’observation des étoiles. Dans sa forme simplifiée, l’« astrolabe nautique », ce fut le principal instrument de navigation depuis le 16ème jusqu’au 18ème siècle, au moment où fut inventé le sextant.