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Technologie arabe
L'histoire des sciences dans le monde arabe, a intéressée un grand nombre d'orientaliste: historiens, philosophes, juristes théologiens, qui par leurs études et leurs traductions ont participé à l'élucidation de la culture arabo-musulmane et, par conséquent, jeté la lumière sur la science arabe fruit de cette culture.
Par contre, les historiens des techniques ont négligé complètement le rôle des Arabes dans ce domaine. La majorité des ouvrages qui en traitent ne font aucune allusion aux progrès de la technique dans le monde arabe, ou bien ils se contentent parfois de signaler le rôle des Arabes comme transmetteurs des techniques anciennes.
Ainsi, dans l'ouvrage de Singer "A History of Technology"1 la technique arabe est passée sous silence à part les quelques lignes qui s'infiltrent dans la conclusion du volume consacré au Moyen-Âge.
Lyn White Jr , un des plus célèbres historiens de la technologie, rédacteur du chapitre relatif à la technologie du Moyen-Âge dans l'ouvrage de Kranzberg "Technologie in Western civilization"2 , se contredit dans deux idées principales: D'une part, il affirme que les musulmans ont contribué au développement de la technique du Moyen-Âge et qu'ils aient emprunté les techniques importantes des autres civilisations . D'autre part, il signale que les deux civilisations byzantine et musulmane, nous ont offert des cultures compliquées et solides, mais qui sont consacrées aux arts, à la littérature, la religion, la philosophie et la science. Quant à la technologie, elle a très peu intéressé ces cultures.
De même, dans l'ouvrage de Maurice Daumas "Histoire générales des techniques"3 , Gaston Weit, après avoir étendu ses idées sur le développement des techniques au Moyen-Âge, rédige la conclusion suivante: "la civilisation musulmane ne s'est pas intéressée à la technologie, son rôle s'est limité à la transmission intégrale des connaissances technologiques des anciennes civilisations."
Pour Bertrand Gill et précisément dans son ouvrage "Histoire des Techniques4 , l'idée prédominante réside dans le fait que les Arabes n'ont pas innové dans le domaine technique , mais perfectionné sensiblement les techniques qu'ils avaient héritées. Il conclut par cette phrase:"En définitive, il ne paraît pas que les Arabes aient été de grands novateurs.
Un peu moins catégorique que Gill, Usher dans son ouvrage "A History of Mechanical invention"5 signale très brièvement la participation des Arabes au développement des techniques. Dans le chapitre VIII consacré aux horloges hydraulique et mécanique , une phrase nous révèle cette participation:"Nos principales ressources sur les horloges à eau , sont des traités arabes datant du XIIIe siècle". Un peu plus loin il cite les noms d'Al-Jazari, et de Radwan al-Sa'ati. parmi les techniciens experts dans ce domaine.
Ces opinions très sévères et parfois contradictoires ne sont pas partagées par les historiens qui ont étudié beaucoup plus profondément les traités arabes et ont pu par conséquent, donner à la technique arabe la place qu'elle mérite dans l'histoire générale des techniques.
1- Singer Charles- "A History of Technologie" Oxford 1954-58 volume IV
2 - Melvin Kranzberg and Caroll Persell "Technology in Wester civilization" Oxford Uviversity Press N.Y. 1967 tome I et II
3 - Maurice Daumas Histoire générale des techniques Paris 1962-1965 Tome I
4 - Bertrand Gill - "Histoire des Techniques " Encyclopédie de La Pléiade . Edition Gallimard 1978
5- Usher Abott Paysan. "A History of Mechanical Invention" Harvard University Press 1962
Des opinions solides
des opinions solides
Des opinions plus fermes et plus solides sont partagées par des historiens orientalistes sur la participations des Arabes dans le développement des techniques du Moyen-Âge.
Dans son ouvrage, "Les penseurs de l'Islam"1 Carra De Vaux relève la collaboration des Arabes au développement des sciences et des techniques du Moyen-Âge. Ceci est du à son collaboration aux traductions des traités des savants arabes qui ont présenté un talent remarquable dans le domaine de la mécanique appliquée et par conséquent des innovations des techniques dans ce domaine. Il a étudié les traités des grands techniciens tel que : Les Banu Mussa , Al-Jazari, Radwan al-Sa'ati , al-Khazini et beaucoup d'autres.
De même, Carl Von Klinckowstroen, historien allemand, met en relief l'apport des techniciens au développement des techniques du Moyen-Âge. Dans son ouvrage "Nouvelle Histoire des techniques"2, il critique fortement les historiens qui qualifient le Moyen -Âge "d'obscur" (L'obscur Moyen-Âge), en signalant les innovations d'une grande période allant de l'Empire romain jusqu'au début du XV siècle. pour lui cette période a laissé beaucoup de réalisations remarquables dans l'histoire spirituelle, dans l'art, et particulièrement dans les domaines techniques où il a apporté toute une série importante d'innovations et de nouveautés.
Dans le même ouvrage, l'auteur ne tarde pas à exploiter la participation des Arabes au développement des techniques des forces hydrauliques, de la distillation, des engrenages, des papiers, de la poudre à canon et du canon lui-même. Il s'attache ensuite à montrer l'influence de la technique orientale sur l'occident.
À ce sujet il dit: "Les savants arabes du Haut Moyen-Âge firent fort progresser la technique de la distillation au-dessus d'un feu en plein air et dans un bain d'eau ou de cendre". Un peu plus loin il signale que ce procédé avec beaucoup d'autres techniques furent transmis à l'Occident. À titre d'exemple il cite le docteur Arnaldous villanova (1235-1311) à qui nous devons une première description de ces grands procédés de distillation.
À son tour, Marc Bergé révèle, dans son ouvrage "Les Arabes" 3 le sujet de l'apport des Arabes à l'Europe médiévale. Dans ce but il énumère, par ordre chronologique, les noms des savants du Moyen-Âge tout en précisant leurs innovations particulièrement dans les domaines scientifiques et techniques.
Pour lui, un savant arabe est un homme de science versé dans tout le savoir, possédant un esprit large basé sur l'expérimentation . C'est un chercheur empressé de répondre à "l'invitation au voyage", ayant montré le même talent dans les branches linguistiques, philosophiques et scientifiques. Par la suite c'est un savant à qui il faut imputer des découvertes, des développements et des innovations appréciables considérées comme un apport original et décisif à l'éveil de l'Europe médiéval.
1 - Carra De Vaux - "Les Penseurs de l'Islam"- Paris 1921-1926 Volume I
2 - Carl Von Klinckowstroen "Nouvelle Histoire des Technique" - Traduit de l'allemand par Arlette Marini . Édition Sud - Paris 1967
3 - Marc Bergé - " Les Arabes" - Édition Libis 1978-1983.
Les domaines
Les domaines techniques, dans lesquels les Arabes faisaient preuve de talent remarquable , sont très variés . Nous distinguons:
1- La mécanique appliquée
d- la mécanique des machines élévatrices d'eau
e- la mécanique en astronomie
f- Les machines de guerre
2- les mines et les progrès de la métallurgie
3- le développement du traitement du cuir
4- Les progrès de la poterie
5 - La manufacture du verre
6- le développement des constructions navales
7 - la manufacture des produits textiles.
Et beaucoup d'autres
Nous allons essayé de traiter quelques domaines qui se rattachent directement
à la mécanique appliquée
la mécanique appliquée
la mécanique appliquée
«`Ilm al -Hiyal» ou la science des mécanismes ingénieux
la mécanique appliquée fait son apparition chez les savants arabes sous le nom de «'Ilm al-Hiyal» (la science des mécanismes ingénieux). Cette science se base sur la description des appareils qui relèvent des astuces ingénieuses et loin d'être familiers.
Dans ce domaine, les Arabes sont pionniers des Grecs particulièrement Philon de Byzance et Héron d'Alexandrie dont les traités nous sont parvenus à travers les traductions arabes.
Le traité de Philon «les pneumatiques» contient des applications basées sur la théorie de la nature de l'air combinées avec l'eau . Nous trouvons la description des appareils à effets attirants tels que des fontaines à intermittence, ou à automates actionnés par des mécanismes simples se basant sur les théories de l'hydrostatique et l'aérostatique.
Trois siècles plus tard, Héron d'Alexandrie composa plusieurs traités sur les Automates et décrivit des théâtres d'automates. Dans son ouvrages des«Pneumatiques», il se base sur la force élastique et motrice des gaz soumis à l'action de la chaleur ainsi que sur l'équilibre ou le mouvement des liquides.
Les premiers savants arabes qui se sont intéressés aux dispositifs ingénieux et aux sciences mécaniques furent les Banu Mussa ben Chaker (troisième siècle de l'hégire / 9ème ap.J.C.) .
Les Banû Mûssa rédigeaient un traité assez surprenant «Kitab al-Hiyal» (le livre des mécanismes ingénieux) dans lequel nous trouvons la description de cent dispositifs classés suivant leurs applications.
- Quatre -vingt-trois modèles de vases à astuces en tous genres dont des aiguières , des jarres, des cruches dont le fonctionnement amusant et instructif attirent l'attention du lecteur et l'incite à réfléchir . A titre d'exemple : une cruche dans laquelle on verse, d'une même ouverture, trois ou quatre liquides sans qu'ils se mélangent de sorte que son tuyau de décharge laisse couler les liquides séparément .
- Des récipients qui se remplissent d'eux même, une fois vides.
- Six fontaines dont les unes permettent un échappement d'eau sous différentes formes soit en forme d'un lis, d'un jet intermittent ou d'une cascade. D'autres fonctionnent alternativement et à intervalle de temps régulier.
- Des chandelles qui ne s'éteignent jamais, et d'autres qui change de mèche automatiquement
- Des appareils d'usage régulier tel qu'une bouilloire, un soufflet et un instrument pour ramasser des objets bloqués au fond des rivières.
Dans tous ces dispositifs les Banû Mûssa se basaient sur une dizaine de techniques dont ils combinaient les effets avec une ingéniosité remarquable.
De ces techniques nous signalons: des siphons simples, concentriques doubles et à tube recourbé, des valves coniques, des valves à double voies, des trous d'aération, des poulies, des leviers, des roues d'engrenage, des flotteurs, des roues hydrauliques et des manivelles .
Trois siècle plus tard c'est Al-Jazari (sixième siècle de l'hégire/12ème siècle ap.J.C.) qui s'intéressait au domaine des mécanismes ingénieux. Son volumineux traité "Al'Ilm wa al'amal al'nafi' fi Sina'at al-Hiyal" (Recueil utile de la théorie et de la pratique dans les arts mécaniques) reflète son ingéniosité en tant que technicien. De plus, dans ce traité Al-Jazari ne manque de signaler les traités de ses prédécesseurs dans ce domaine. A ce niveau, il adresse des critiques à ceux qui ont composé des ouvrages sans vérifier le côté pratique de leur conception. Pour lui, l'expérience est à la base de toute construction et toute science industrielle qui n'est pas expérimentée est douteuse. Ce qui invite Sarton à signaler l'importance de ce traité. Pour lui: «Ce traité est le plus élaboré en son genre et peut-être considéré comme le point culminant de cette ligne de réalisations musulmanes.»
Al-jazari a divisé son traité en six catégories :
- Construction des horloges hydrauliques
- des aiguières à utilités variables.
- des machines élévatrices d'eau
- des fontaines
- des instruments à sifflements perpétuels
- des machines divers
En plus des techniques classiques comme le levier les roues hydrauliques, les siphons les vases communicants et les poulies, Al-Jazari a inventé des techniques nouvelles qui méritent d'être signalées. Une des plus intéressantes est le plateau à bascule qui a une forme géométrique bien spéciale. Ce plateau est lesté par une masse de plomb. Il joue le rôle de régulateur pour un temps bien défini. Plein d'eau, il est en équilibre, mais si on lui ajoute juste une goutte d'eau supplémentaire, il déverse tout son contenu et se redresse automatiquement. Une autre technique inventée par Al-Jazari c'est la roue à plateaux qui actionnée par l'eau actionne à son tour plusieurs automates par l'intermédiaire des chevilles fixées sur son axe. Nous lui devons aussi l'utilisation du vilebrequin, des roues à lames et des systèmes d'engrenage assez compliqués. Ajoutons à tout cela les détails prononcés pour le laminage du bois, moulage des métaux, sciage des roues à dents droites et obliques, réglage des débits d'eau des orifices appropriés et toutes techniques nécessaires au bon fonctionnement de ses machines.
La mécanique appliquée ne s'est pas emprisonnée dans la science des moyens ingénieux. Rapidement elle s'est étalée à d'autres domaines aussi intéressants à savoir: la mécanique amusante, la mécanique horlogères, la mécaniques des machines élévatrice d'eau , les machines de guerre ...etc . D'où l'intervention d'autres techniciens dans ces domaines.
Savants intéressés
savants intéressés
Les savants arabes les plus connus et dont le nom se rattachent directement au domaine de la mécanique appliquée sont par ordre chronologique: Les Banû Mûssa ben Chaker, Al-Mûradi, Al-Khazini, Al-Jazari, Radwan al-Sa'ati et Taqi al-Dine.
Nous devons aussi prendre en considération l'existence d'une grande tradition comprenant artisan et ouvriers dont les noms nous sont inconnus , qui construisirent et maintinrent toutes ces machines et dont les résultats de leurs travaux n'ont pas été confiés à l'écriture mais ils était une source abondante d'idées pour les techniciens et l'influence du plus humble artisan et ouvrier est facilement perceptible dans leurs ouvrages.
Une biographie générale de ces savants suivie d'une présentation de leurs travaux dans chaque domaine permettent de mieux suivre le développement des techniques de la mécanique appliquée.
Nous signalons par ordre chronologique :
Les Banûsa Mûssa , Al-Khazini ,Al-Muradi , Al-Jazari , Al-Saati et Taqi al-Din
La mécanique amusante
la mécanique amusante
La mécanique amusante
Concernant ce titre, une introduction , qui reflète l'esprit des savant arabes et qui mérite d'être signalée, à attirer mon attention.
Plusieurs études analytiques faites par des spécialistes , des historiens arabes et orientaux ont dévoilées l'esprit critique et expérimental des savants arabo-musulman, qui plusieurs siècles avant Bacon ont opté pour l'expérience par l'expression:«التجربة خير برهان|» (l'expérience est la meilleur solution pour atteindre la vérité) . C'est dans les préambules de leurs manuscrits qu'apparaissent les expressions qui incitent à n'admettre les faits et les lois scientifiques avant de passer par l'expérience . Cette expérience qui met en relief toute vérité et qui minimise toutes erreurs dû à la théorie .
À ce sujet, une introduction , qui reflète l'esprit des savants arabes et qui mérite d'être signalée, à attirer mon attention.
Cette introduction est celui du livre "la physique amusante" rédigé par les professeurs: Julia De Fontenelle , F Malepryer, Jean Sébatien Eugène
Librairie encyclopédique de Roret -1860
"Rien pour l'observateur n'est muet sur la terre , a dit le chancelier Bacon ; cet axiome, dont tout démontre la vérité, peut s'appliquer aux sciences conjecturales comme aux sciences physique. En effet, l'homme ne saurait devenir l'interprète fidèle de la nature, ni soulever la voile dont elle couvre ses opérations, qu'après avoir recueilli un grand nombre de faits et d'observations: celui dont les travaux ne reposent que sur la foi d'autrui ne fait le plus souvent qu'ajouter ses erreurs à celle des autres. Un faiseur d'expériences est suivant le philosophe précité, une espèce de chasseur qui suit la nature à la piste. Les courses inutiles ne le rebutent point; un seul phénomène le dédommage de plusieurs jours perdus. Depuis Aristote, une foule de théories sur les causes de divers phénomènes de la nature, se sont succédées; elles n'ont pris quelque stabilité que vers la fin du XVIIIe siècle, époque à laquelle la physique et la chimie ont vu s'agrandir leur vaste domaine. C'est alors que, riches d'un grand nombre de faits, et prenant l'expérience et l'observation pour guide, elles ont entièrement secoué le joug du péripatéisme, détruit des erreurs entachées de la rouille des siècles , révélé d'importantes vérités , et démontré par de nombreuses découvertes, que les faits sont toujours la vérification d'un principe...
Depuis que l'esprit d'observation a servi de guide aux savants, ils se sont empressés de recueillir tout ce qui pouvait les éclairer; il ont senti qu'un fait, qui semble d'abord n'offrir aucun intérêt ou ne présenter qu'un simple amusement, peut être la source des plus importantes découvertes . Ainsi, le premier qui s'aperçut que l'aimant attire le fer, ne se doutait nullement qu'à la connaissance de ce fait serait due la découverte d'un nouveau monde. Un morceau de succin frotté attire les corps légers, et cette connaissance est l'origine d'une science nouvelle, qui, par la suite, permet à l'observateur de disposer à son gré de la foudre, ou d'imprimé une nouvelle marche à la chimie en l’enrichissant d'un grand nombre de découvertes...
Aussi, pour les vrais observateurs, l'expérience est la démonstration des démonstrations, puisque c'est elle qui a ouvert la porte à d'éternelles vérités...
De nos jours la physique et la chimie ont tellement contribué à expliquer les lois primordiales qui régissent les corps et les phénomènes divers qui en sont le résultat, que l'histoire de la nature à fait de progrès immense... Ces deux sciences donnent lieu à une infinité d'expériences et d'amusement d'autant plus curieux et d'autant plus agréables qu'ils passent, pour ainsi dire, pour miraculeux aux yeux de ceux qui sont étrangers à l'étude des sciences naturelles. Ces amusements physiques, chimiques ou mathématiques, considérés scientifiquement, ne sont pas seulement un simple objet de curiosité; l'explication des phénomènes qu'ils présentent se rattache aux théories les plus élevées, les plus exacte, et doit être considérée comme une nouvelle source d'instruction; ce sont des roses dont on a pris soin d'arracher les épines. Ainsi, les amusements dus à l’électricité, à l'aimant, à la lumière, au calorique, à l'air, à l'eau, nous font connaître les propriétés principales dont jouissent ces divers corps: ne peut-on point, dans ce cas, répéter avec un de nos plus généreux moralistes: Heureux ceux qui s'instruisent en s'amusant! Tel sont les divers motifs qui nous ont portés à publier cet ouvrage ..."
La mécanique amusante monde arabe
La mécanique amusante - monde arabe
Gouvernés par des Rois, des Émirs et des Sultans, les savants arabes avaient à les satisfaire, à susciter leur curiosité, à suivre leurs ordres et même parfois à réfléchir selon leur désir. Il suffit de lire les préambules de leurs traités pour mettre en valeur le respect que gardent ces savants envers leurs gouverneurs.
Dans l'introduction de son volumineux traité "la science de la théorie et de la pratique de l'art mécanique" (لعلم والعمل النافع في صناعة الحيل) Al-jazari dit:" lorsque j'étais au service de Nasir al-Din abi al-fath ben Quarra Arsalan roi de Diyar Baker, il m'a demandé de composer ce traité. J'ai suivi ses ordres et j'ai adopté ses jugements car je n'avais d'autre recours que d'obéir".
De même, Al-Khazini, et précisément dans l'introduction de son traité intitulé "Construction d'une sphère qui tourne d'elle-même d'un mouvement identique au mouvement de la sphère céleste", fait éloge au gouverneur tut en faisant allusion à ses ordres. Il dit: "Notre Maître,le Cheikh, le Grand, Aba al-Hussein Ali ben Mohammad ben Issa, le métal précieux des sciences et la source des bienfaits dans tous les domaines, lorsque son excellence a remarqué les défauts des Zijs 3 et les erreurs que renfermaient les tables astronomiques, il a donné ses ordres pour renouveler toutes ces mesures. Et avant d'aborder ce travail, l'exaltant ordre de son excellence imposa la construction d'une sphère qui tourne automatiquement d'un mouvement identique au mouvement de la sphère céleste. J'ai obéi à ses ordres et j'ai fais de mon mieux pour accomplir cette tâche".
Dans l'introduction du traité de Taqi al-Din " les méthodes sublimes des machines spirituelles " nous lisons: ...par ce livre , je rend service au plus respectueux Sultan de son temps et de son époque . À celui qui étend la justice et la paix... vous, le plus glorieux ministre Ali-Pacha, que la joie vous entoure et que le soleil de votre royaume s'illumine durant les longues années de votre règne..."
Ainsi comme les poètes devraient faire des éloges au Roi pour bénéficier de ses bienfaits , les hommes de sciences devaient apaiser l'orgueil de leurs Sultans, susciter leur curiosité et attirer leur attention. À ce but, la majorité des appareils construits par ces techniciens, étaient représentés sous un aspect amusant. De ce fait, le professeur Hausser a fait observer qu'il s'agit plutôt de jouets scientifiques que de mécanismes d'une utilités pratiques .
Pourtant, c'est de cette mécanique amusante que se dégagent des idées techniques très précieuses , et c'est avec elle et à partir de la naissance de la maison de la sagesse au temps d'al-Ma'mûn) qu'on assiste à l'éclosion de véritables techniques , c'est-à-dire des applications pratiques des idées théoriques clairement déduites des principes scientifiques ; des applications qui auraient été capables d'avancer d'au moins de deux siècles le développement de la technique occidentale, si elles étaient profondément étudiées.
Ce sont donc ces applications amusantes qui nous tentent aujourd'hui, afin de les examiner de plus près, d'étudier techniquement leurs mécanismes de base et de préciser leur rôle principale dans le développement des techniques modernes.
Les machines utiles
Les machines utiles
Les Automates
Les automates
Le parcours d'une idée
L'idée est convoitée. Une fois trouvée, elle se développe et s'impose pour prendre une place primordiale dans les usines les plus connues et les organisations les plus répandues. Elle reste, jusqu'à nos jours, le souci des plus célèbres techniciens du monde.
L'automatisation fut le vieux rêve de l’humanité. L´homme a toujours cherché à créer des machines imitant les mouvements et les caractères de l’être humain. A l’origine l'automate s'est réduit à un simple masque qui cache la vérité et prétend la virtuosité. Un peu plus tard il se transforme en une statue cachant un être humain qui parle au nom des Dieux. Mais rapidement l'automate rejette ce rôle pour être à la portée des enfants , partageant leurs joies et leurs désirs. L'automate est la poupée chantante, dansante et même parlante. C’est le jongleur aux yeux concentrés, le soldat aux pas cadencés et l'acrobate aux mouvements rythmés. C’est aussi le flûtiste, le tambourineur et même le pianiste.
Faisant un saut bien étudié, l’automate s’est intégré aux palais des rois en tant que serviteur ou page. Habillé des plus beaux costumes folkloriques ou classiques brodés d’or et de pierres précieuses, l'automate devint le souci des Sultans et des Califes. C´est un objet de luxe et un cadeau de fierté aux yeux des souverains, des invités et des courtisans.
L’automate ne tarda pas à franchir le seuil des grandes usines où il imposa sa force technique tout en se moquant de son inventeur qui visait l'aide de l'humanité. Sa présence causa le congédiement des milliers d’ouvriers, mais malgré tout on s'y attachait.
C'est l'histoire des automates et le développement des techniques appliquées à ce domaine qui nous intéressent dans cette catégorie.
Les automates monde arabe
Les automates- monde arabe
Les automates avant l’Islam
Avant l'apparition de l'Islam les automates n'intéressaient pas les Arabes. Ibn al-Kalabi1, dans son ouvrage "Les Statues" décrit l'idole «Hubal» : " On m'a appris qu'il était en rubis rouge, à l’image d’un homme, dont la main droite est cassée... les Koraïchites lui ont accordé une main en or...". De même il décrit l'idole "Wadd" :"c’est la statue d’un homme assez puissant même le plus puissant de tous les hommes ... portant une épée..."
Les automates après l’Islam
À l’adoption de la religion musulmane, les idoles et les statues furent détruits et c'est en fait les lois de cette nouvelle religion qui y règnent. Une nouvelle civilisation à pris son essor, et l'acquisition des connaissances scientifiques se hissa au premier plan. Des recherches dans tous les domaines scientifiques- mathématiques, physique, médecine, astronomie- ont pris place. A ce stade, les savants et les chercheurs ne se contentaient pas des théories mais ils se basaient sur les applications pratiques qui les ont mené à admettre ou refuser une théorie, donc à innover dans ces disciplines. Bien qu'ils soient héritiers des Grecs, ils se sont montrés de véritables pionniers dans tous les domaines scientifiques, et particulièrement en mécanique appliquée dont la fabrication des automates, est une discipline favorisée.
Les automates dans nos contes populaires
A toutes les conditions qui ont favorisé et encouragé le développement des technique dans le monde arabe, il faut ajouter un élément qui leur est propre "l'imagination". Elle y est représentée dans les contes orientaux par des récits imaginaires . Telle est, par exemple dans Al-Firdaws 2 la description d'un automate imitant une princesse qui pleure. "De temps en temps, elle lève une main et essuie une larme de son cil...les larmes qu'elle verse suivent toujours le même cours, et sa main revient toujours se poser sur sa cuisse du même côté."
Dans nos contes populaires nous assistons à la description des statues animés qui ornaient dans le temps passé les châteaux romains et ceux des Émirs arabes après l’Islam. Parmi ces contes nous signalons les récits d’ Abou zeid al-Hilalai (al-sira al-Hilaliyya), d’Al-Zahir Bibars et de Seif ben zi yazen.
Dans le célèbre conte arabe « Les Milles et une Nuits »3 nous assistons à l’exposition de plusieurs récits plutôt chimériques que réels vu qu’une bonne majorité renferme la description d’une statue animée imaginaire tel que : le tapis volant, le cheval ensorcelé , les géants enfermés dans les jarres …ce qui emmène le lecteur dans un monde imaginaire de sorcellerie, peuplé par les Djinn.
Malheureusement la plupart des chercheurs dans ce domaine, ont négligé les effets techniques et scientifiques cachés au fond de ces récits.
La description du coffre volant dans « les Milles et une nuits» n’est qu’un précurseur de l’aéroplane :
"Il est en forme d'oiseau, il a trois pieds de longueur, quatre de largeur. On s'y tient assis. Il est pourvu d'ailes, la machinerie est composée de roues, de ressorts. Le sixième jour, le coffre étant achevé, on le couvrit d'un tapis perse et on le porta dans une campagne. Son possesseur s'y étant assis, "toucha un ressort" l'appareil aussitôt" s'éleva de terre et fendit les airs avec une vitesse incroyable". Le construction apprend à Malek à le diriger: en tournant ce vis, vous irez à droite; en tournant celui-ci, vous irez à gauche. En touchant ce ressort vous monterez, en touchant celui-là vous descendrez. "Effectivement le coffre obéissait à ma main, raconte Malek, allait comme il me plaisait". Il surpassait la vitesse des vents. Son acquéreur l'emploie, comme il convient dans un conte, à aller visiter dans un palais entouré de murailles et de fossés profonds, une princesse qui est retenue par la rigueur de son père. Il défend ensuite le roi en jetant du haut du coffre, des pierres sur les ennemis qui viennent l'assaillir, puis il se sert de la machine pour produire dans l'air un magnifique feu d'artifice. Le coffre a un fin bien conforme à sa nature : un jour que son possesseur était aller faire des courses en ville, ayant laissé sa machine cachée dans les bois comme à son habitude, une étincelle, échappée de quelque foyer intérieur, y mit le feu et l'appareil fut consumé entièrement ..
Dans ces mêmes contes, des Milles et une nuits, nous trouvons la description de la montagne magnétique : «C’est une voûte de cuivre jaune montée sur dix piliers, au-dessus de cette voûte se dressait un chevalier sur son cheval de cuivre, portant à sa main droite une flèche de cuivre. À son cou est attaché un tableau de plomb sur lequel sont inscrits des incantations tel que: Vous le roi…tant que ce chevalier est monté sur ce cheval … tous les bateaux passant par-dessous se cassent et leurs passagers périssent…»
De même, dans le traité «Futuh al-Bahnasa al-gharra’»4 nous lisons : Le premier roi qui a gouverné Al-Bahnasa fut le roi Chahloun, un roi de profonde connaissance d’ingénierie. C’est lui qui a construit au bord du Nil une maison de marbre, au centre de laquelle se dressait un petit bassin de cuivre. En plus il a fait monter au centre de la ville la statuette d’une femme assise allaitant un bébé qu’elle portait sur ses genoux. Une croyance régnait, dans ce temps, par lequel les femmes sont obsédées, qui consistait à une guérison magique. Pour cela il suffit que la femme essuie par sa main la partie du corps de la statuette où elle sentait le mal pour qu’elle guérisse.
Ce même roi a fait monter dans cette ville et au sommet d’une colline de sable, un chevalier monté sur son cheval, et qui pointe sa flèche suivant la direction du vent. Il accomplit des rotations rapides afin qu’il empêche les tempêtes de sable d’attaquer la ville. Il a fait aussi un statue de pierre noir et l’a fait monter à la porte d’entrée de la ville. Cette statue souriait à la rentrée d’une personne de bonheur et il pleurait pour la rentrée d’une personne de malheur.
Dans le récit du Zaher Bibars5 on présentait la salle du vizir Ahmad ben Abadiss al-Sabki comme suit : Il l’appelait le petit paradis. Une fois qu’il s’y présentait , il ordonna a son valet d’ouvrir les fontaines d’eau. Cette eau s’écoulait faisant mouvoir, sur son parcours, des statuettes et des arbres, poussait la bise dans les vallées et enchantait la vie dans le petit paradis.
Le récit d’Antara ne manquait pas à ces imaginations. Dans une citations nous lisons :«… une fois la porte est ouverte, nous nous trouvons devant un chevalier aussi long que large, ressemblant au fils de qabeel, portant à sa main droite une épée si lourde qu’elle pouvait démolir un mur, voir même une montagne. Il semblait se dirigeait vers nous, pour nous faire du mal.. Ce chevalier montait sur un des plus nobles chevaux
Dans ces récits imaginaires, on ne saurait trouver une vision plus rapprochée d'une intuition future. De tels contes ne sont pas indignes de l'histoire de la science. Ils montrent le travail de la pensée à la recherche du progrès, l'imagination précédent le fait, et ce long désir de l'esprit qui prépare les découvertes
Les automates dans la littérature arabe ancienne
Dans les traités de l’ancienne littérature arabe nous assistons à des descriptions, plus proches de la réalité que de l’imagination, de maintes automates très différents. Il est très probable que ces automates furent construits par des techniciens, mais malheureusement, nous ne trouvons aucune description des procédés techniques utilisés dans ces temps.
Dans le livre d’Ahmad Taymûr "La photographie dans le monde arabe" nous lisons : « Dans l’histoire de la construction de Bagdad al-Bagdadi signale qu’Al-Mansûr a construit une ville dont le centre fut occupé par son château et un grand mosquée. Il a de même construit un grande coupole verte dont la hauteur dépasse les 80 zira’ (1 Zira’=56 cm) . Un chevalier montant son cheval et tenant à la main droite une flèche, se dressait au sommet de cette coupole. Il tournait constamment en suivant la direction du vent. On le surnommait, avec la coupole , la couronne de la ville et le drapeau de Bagdad …"
Quant au salon de divertissement du Chahenchah , fils de l’émir de l’armée, Badr al –Jamali , il renfermait huit automates, représentant huit jeunes filles habillées de soie de couleurs vives et ornées par les joailleries les plus précieux . Elles se classaient en deux rangées opposées, de quatre automates chacune. Celles de droite constituaient par de l’ambre tandis que celles de gauche, de couleur blanche, sont fabriquées en camphre. Quand l’émir Chahenchah rentrait par la porte , les huit automates s’inclinaient , pour se redresser, une fois que l’Émir s’installait sur son divan.
En décrivant le château de l’arbre Yaqout dit : C’est l’un des vaste châteaux d’al-Muktader à Bagdad. On l’appelait le château de l’arbre car , dans son jardin fut planté un arbre en or et en argent. Cet arbre portait dix-huit branches dont chacune possédait des bronchioles portant en plus des oiseaux en or et argent , différent genre de pierres précieuses . une fois le vent soufflait on entendait des gazouillements, des roucoulements et toute sorte de chant d’oiseaux .
Dans un coin, à droite et à gauche d’un grand bassin , se dressaient 15 chevaliers montaient sur leurs chevaux . Ils sont habillés en soie ornée de pierres précieuses. Ils se déplaçaient en une seule rangée, chacun portait son sabre et marchait à pas cadencés.
En Andalousie, l’image est encore plus riche. Ses rois furent encore plus obstinés par les richesses accordées aux châteaux et à leurs jardins. La ville d’al-Zahra’ avec la richesse de ses palais, la somptuosité de ses jardins fut un témoin.
En parlant des châteaux d’Al-Zahra’ Al Maqri relate que Ahmad ben Talonne a apporté de Damas, à Abdul Rahman al-Naser, un petit bassin vert orné de statuettes d’une beauté imaginaires.
Al-Sakhawi raconte dans son traité «Al-Tibr al-masbouk » ce quit suit :" Les soldats qui venaient d’Alexandrie au mois de Rajab, présentaient au roi une citadelle en bois qui , une fois attaquée par un flèche , une porte s’ouvrait présentant une statuette armée d’une épée et d’un bouclier , qui attaquée par une autre statuette plus petite , ne tarda pas à lui couper la tête . Le roi fut ravi et ordonna de les récompenser. "
1- Ibn Kalabi Abou Munzir Hicham ben Mohammad – « Kitab al-Asnam» ( Le livre des statues) – Le Caire la librairie arabe 1965
2 - Al-Firdawsi - "Firdaws al-Hikmah" - manuscrit sans date
3- les milles et une nuits - Le Caire - Édition «abdel rahman Ruschdi - 1279 H
4 - Futuh al Bahnasa- Mhamad ben Mhamad al-Mu Izz - le Caire 1305 H
5 - Récit de Zaher Bibars - Le Caire - Édition abdel -Hamid al-hifni
Dans toutes ces descriptions, les auteurs ne font aucune allusion aux procédés mécaniques utilisés pour les faire fonctionner
.
Les automates du Moyen Âge .
La mécanique horlogère
La mécanique horlogère
Notion du temps
Définitions:
- Milieu indéfini où paraissent se dérouler irréversiblement les existences dans le changement (petit Robert 1981).
- Celle des dimensions de l'univers selon laquelle semble s'ordonner la succession irréversible des phénomènes. (hachette 1992)
- Milieu indéfini et homogène dans lequel se situe les êtres et les choses et qui est caractérisé par sa double nature, à la fois continuité et succession (trésor).
- Notion fondamentale conçue comme un milieu infini dans lequel se succède les évènements (Larousse).
Ces définitions nous poussent à s'embarquer dans le passé afin de poursuivre les opinions et les idées que les penseurs, les philosophes, les savants et les hommes de sciences ont projeté sur la notion du temps.
Jean Kovalevsky membre de l'Académie des sciences morales et politique dit: «Nous avons de la notion du temps une connaissance primaire vivant dans un présent coincé entre un passé qui se cristallise dans nos souvenir et un futur plein d'inconnu. Cette conscience de temps qui s'écoule est une donnée indissoluble de la vie : la présence du temps se manifeste par tout changement.»
Pour Platon :«le temps est une imitation mobile de l'éternité [...]. Ce sont les astres errantes au sein de l'Univers qu'ont pour mission de définir les mesures du temps». Le temps est l' "image mobile de l'éternité", le reflet imparfait d'un modèle éternel, la copie de mode éternel des idées."
Aristote dans son traité "La physique" met le temps en rapport avec le mouvement . Il écrit: «le temps n'existe pas sans le changement; en effet quand nous ne subissons pas de changement dans notre pensée ou que nous les apercevons pas, il ne nous semble pas qu'il soit passé du temps» . Dans une autre citation il dit: «Voici ce qu'est le temps : le nombre de mouvement selon l'antérieur-postérieur.»
Pour St Augustin c'est le temps de la conscience qui est évoqué dans le 11e livre des confessions . Il dit:« je cherche, Ô père; je n'affirme pas» et il poursuit:« Qu'est-ce que donc que le temps? Quand personne ne me le demande, je le sais ; dès qu'il s'agit de l'exprimer je ne le sais pas».
Newton dans ses principes mathématiques de la philosophie naturelle, oppose radicalement deux notions de temps: «le temps absolu, vrai et mathématique, sans relation à rien d'extérieur, coule uniformément, et s'appelle la Durée. Le temps relatif apparent et vulgaire, est cette mesure sensible et extrême d'une partie de durée quelconque (égale ou inégale) prise par du mouvement : telles sont les mesures d'heures, de jours, de mois etc .. dont on se sert ordinairement à la place du temps vrai.»
Kant écrit: «Le temps n'est pas un concept empirique ou qui dérive de quelques expériences[...], le temps est une représentation nécessaire qui sert de fondement à toutes les intuitions[...]; le temps n'a qu'une dimension, des temps différents ne sont pas simultanés mais successifs.
Selon Wundt « L'intuition du temps, à la vérité est déjà ébauchée dans la représentation du mouvement, mais son développement supérieur est absolument lié au sens de l'ouïe.»
Henri Poincarré dégage deux variantes temporelles, celle qui se manifeste dans le domaine conscientiel et celle qui se prête à la mesure: temps psychologique et temps physique.
Sources : professeur Eric Emery - invité à l'école polytechnique de Lausanne.
- Le Timée, Platon in Œuvres complète. Tome II paris bibliothèque de la Pléiade 1950.
- La Physique Aristote tome I et II paris les belles lettres 1926.
- Les Confessions , Saint Augustin Livres IX-XIII tome II paris les belles lettres 1926
La mesure du temps
Mesure du temps
La faculté de pouvoir connaître exactement l'heure qu'il est, à chaque instant du jour et de la nuit, nous paraît aujourd'hui un des fondements de la civilisation. Pourtant c'est le résultat d'une évolution portant sur des nombreux millénaires et dont l'histoire présente beaucoup d'intérêts.
L'histoire de la mesure du temps est intimement liée à celle de l'homme, à l`évolution de ses moyens de vivre, de voyager, de commercer et de développer ses connaissances scientifiques. En fait, c'est à l`époque de l'antiquité orientale, celle des Égyptiens, des Chaldéens, des Assyriens, des Phénicien, des Hébreux, des Perses etc... que nous a été apportée les premières connaissances de la notion du temps et de ses instruments de mesure.
Ces civilisations d'abord exclusivement pastorales puis rurales et urbaines se développèrent principalement dans le Delta du Nil, dans le bassin de l'Euphrate , ainsi que dans celui de l'Indus. La Mésopotamie fut leur centre économique parce qu'elle constituent la grande voie des échanges commerciaux entre l'Égypte et l'Asie antérieure avec l'Inde.
D'après ces civilisations l'homme se rendit compte très tôt de la durée du jour, c'est-à-dire de la période de la succession du jour et de la nuit, prit comme point de repère la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon et la longueur de son chemin parcouru de l'Orient vers l'Occident. Le retour périodique de la pleine lune lui donna la notion du mois, et l'observation des phases de la lune l'initia à décomposer le mois en quatre semaines de sept jours.
Plus tard, et afin de pouvoir régler plus facilement les besoins de sa vie , l'homme à pensé même à diviser le jour. Sans doute c'est le soleil qui, par son élévation au-dessus de l`horizon, et par son inclinaison plus ou moins avancée vers le point opposé, lui suggère la division du jour qui est compris entre le lever et le coucher du soleil.
À l'origine les grecs et les romains s'étaient contentés des divisions très vagues. Les Grecs distinguaient l'aurore, le midi, et le soir. Pour les romains, le lever et le coucher du soleil marquaient la première et la troisième phase de la journée tandis que le passage de l'astre au méridien marquait la seconde. Plus tard, la division tripartite fit place à une division en quatre parties, d'ailleurs aussi vagues que les précédentes, et ceci jusqu'au IV siècle.
Les Japonais divisaient le jour en dix parties. De plus ils ont conservé cette division même après que les Hollandais leur eurent apporté des horloges mécaniques d'Europe.
Toutes ces subdivisions entrèrent petit à petit dans le quotidien jusqu'à ce que la subdivision duodécimale apparût. Quelques astronomes affirment qu'ils l'ont emprunté aux Chaldéens, d'autres aux Égyptiens. Quoi qu'il en soit, depuis ce temps. c'est-à-dire vers la fin du IV siècle av.J.C, cette subdivision fut courante.
Les instruments de la mesure du temps
la mécanique horlogère - monde arabe
La mécanique horlogère
Dans le monde arabe, la mécanique horlogère a passé par deux étapes biens distinctes dans lesquelles il a connu un développement technique très remarquable. Au début, le mécanisme horloger s'est basé sur le débit, la puissance ou le poids de l'eau. En effet, dans les clepsydres ou horloges à eau, c'est la poussée d'Archimède exercée sur un flotteur et le poids d'une chute d'eau sur une roue à aubes, qui enclenchent et régularisent tout le mécanisme nécessaire au fonctionnement de l'horloge. Ces clepsydres ou horloges à eau ont servi à la mesure du temps jusqu'à la fin du dixième siècle, puis c'est l'invention des horloges mécaniques qui a pris la relève. Pour ces horloges m/caniques,le mouvement est communiqué par des roues dentées, la vitesse est réglée par un balancier, l'impulsion donnée aux roues par un poids et le temps indiqué sur un cadran, divisé en douze partie égales, par une aiguille porté sur l'axe d'une roue. Cette aiguille fait un tour en douze heures.
La technique du mécanisme des horloges mécaniques fut rapidement développe. On ajoutait aux roues dentées, au balancier et aux poids moteur, des rouages dont le rôle est de faire frapper avec un marteau sur un timbre, les heures indiquées sur le cadran; de sorte qu'on pouvait savoir les heures de la nuit sans avoir recours à la lumière.
Un peu plus tard, d'habiles ouvriers fabriquèrent des horloges portatives auxquelles on a donné le nom de Montres. C'est à ce temps que remonte l'origine du ressort spiral qui tient la place du poids et dont l'action est l'entretient du mouvement de la machine.
C'est à ces dernières découvertes que commence l'Art de l'horlogerie.
Les Arabes ont contribué à ce développement et ont suivi pas à pas ces découvertes.
Ainsi après la destruction du centre intellectuel d'Alexandrie (vers 641 ap .J.C.), ce furent les Arabes qui, assimilant ce qui restait de l'érudition antique, développèrent l'usage des horloges à eau . Ils acquirent une technicité parfaite et étonnante dans cet art.
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Développement de la mécanique horlogère
Développement des techniques de la mécanique horlogère- monde arabe
L'étude comparée des horloges hydrauliques monumentales décrites précédemment montre clairement de nombreuses analogies. D'une part, elles gardent le même aspect extérieur , d'autre part les statuettes des personnages qui sont animées pour signaler le temps écoulé sont les mêmes dans presque toutes ces horloges; à savoir : des figurines cachées, derrière les battants d'une porte, apparaissent au moment voulu; des oiseaux (faucons , aigles) crachent des balles à intervalles de temps réguliers ; des volets s'illuminent respectivement à chaque heure; des portes changent de couleur au coucher du soleil... etc
Ces remarquables analogies cachent des différences techniques assez importantes plus particulièrement dans les mécanismes de base qui actionnent les machines. Outre les leviers , les poulies , les cordes , chaque technicien a inventé ses propres astuces pour introduire un nouveau élément dans la liste des mécanismes adoptés et assurer par là un pas en avant dans le développement de la mécanique horlogère.
Pour mettre en relief ce développement , nous nous référons aux traités rédigés par les techniciens du monde arabo-musulman , pour dévoiler, dans les limites du possible, la majorité des détails techniques proposés par ces techniciens pour faire fonctionner leurs machines .
À ce but, la description détaillée de quelques horloges hydrauliques appartenant à des périodes différentes est nécessaire.
Horloges mécaniques
Un peu d'histoire
L'usage de l'horloge mécanique ne date que du XIIIe siècle, date où apparurent les horloges à poids dont le principe , le mécanisme et le fonctionnement sont complètement différents de ceux des clepsydre ou horloges à eau.
La technologie de construction des horloges à poids se développa très rapidement et aboutit à la naissance des horloges mécaniques dont le mouvement est communiqué par des roues dentées, la vitesse réglée par un balancier, l'impulsion donnée aux roues par un poids et le temps indiqué sur un cadran divisé en 12 parties égales par une aiguille portée par l'axe de la roue. Cette aiguille fait un tour en 12 heures et deux tours depuis le midi du jour jusqu'au midi suivant.
Les historien de la mesure du temps ne sont pas en parfait accord sur l'origine de ces horloges ni sur le nom de l'inventeur. À ce sujet C. Frémont dit: "Dans l'état actuel de nos connaissances , on a admis jusqu’ici que l'horloge de Charles V avait été, sinon la première, au moins la copie d'horloge dont l'invention , au XIV siècle, était nouvelle de toutes pièces est d'origine allemand parce que l'ouvrier Henri de Vie qui construisit l'horloge de Paris était Wurtembergeois1 ."
Il est certain, dit le père Alexandre2 que celui qui a trouvé le moyen de mesurer la durée du temps par le mouvement des roues dentées, tempéré par la libération alternativement contraire du balancier, mérite tout nos éloges s'il nous était connu; mais l'histoire ne nous apprend rien de certain."
Ferdinand Berthoud, parlant de l'horloge mécanique, dit :"Les diverses parties qui composent l'horloge à roues et à balancier, n'ot pas été inventées par le même auteur3."
Quant aux arabes, un seul traité d'horlogerie nous renseigne sur leurs idées à l'égard de ces inventions. C'est le traité de Taqi-al-Din intitulé "Al-Kawakeb al-Duriyya fi al -Bankamat al -Dawriyya" (les planètes précieuses des horloges mécaniques).
Signalons que ce traité fut étudier par Tékélie Sévim4 . Dans cette étude règnent des généralités. Une étude technique n' a pas eu lieu .
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1- C Frémont "origine des horloges à poids" Paris 1915
2- Ferdinand Berthoud "Histoire de la mesure du temps " Édition Berger Le vrault Paris 1978
3- idem
4-Sévim Tékéli "The clocks in Ottoman Empire in 16th " - Taqi al-Din the brighest stars for the construction of the méchanical clocks. Ankara 1966.
horloges mécaniques-Taqi al-Din
Description des horloges mécaniques de Taqi-al-Din
la mécanique en astronomie
l'astronomie et la mécanique appliquée - monde arabo-islamique
L'astronomie est la science qui a intéressé dans une large mesure les savants arabo-musulmans, et c'est dans ce domaine que leur méthode expérimentale, avec ses patientes accumulations d'observation, a marqué le plus visible progrès.
En fait c'est par l'expérience, l'observation continue et les mesures précises, que les Arabes ont pu corriger, refuser ou adopter les théories et les idées développées par leurs prédécesseurs :les astronomes grecs et chinois.
Il est certain, que ces observations et ces mesures ne se développèrent que par la multiplication des postes d'observation et par le perfectionnement des instruments de mesures.
Al-Ma'mûn calife de Bagdad (813-833) fit établir deux principaux observatoires: Shammasiyya à Bagdad et Quasiyûn près de Damas. Plusieurs astronomes :Habach al-Haseb et yahya ben abi-Mansûr, y multiplièrent les observation afin de vérifier et d'améliorer les résultat de Ptoloémée1.
Le principal observatoire construit au Xe siècle est celui qui fut édifié dans les jardins du palais royal de Bagdad par ordre du calife Sharaf al-Dawla. Cet observatoire royal, dirigé par al-Khuhi et où travaillèrent également al-Saghani et Abû al-Wafa, surclassait ceux d'al-Ma'mûn à la fois par son importance, par son organisation administrative plus poussée et par son programme d'activité plus étendu, incluant en particulier l'observation des positions des planètes.
En Orient, le sultan Saljoukide Malik Shah fit édifier, probablement à Ray, un important observatoire qui fionctionna pendant une dizaine d'années à partir de 1075.
Le XIIe siècle semble avoir été assez pauvre dans le domaine de l'observation astronomique, seules sont à mentionner deux nouvelles tables préparées, l'une à Bagdad par al-Bad' al-Astorlabi(1129/30), l'autre à Merv en 1115/16 par Al-Khazini. Pour ces mesures, ce dernier nous a laissé un traité intitulé "Construction d'une sphère qui tourne d'elle-même d'un mouvement analogue au mouvement de la sphère céleste".
En 1259, Hûlagû fit édifier, près de sa nouvelle capitale Maragha, ville situé dans l'azerbaïdjan iranien au Sud de Tabriz, un observatoire qui surpassa par sa taille et ses installations toutes les réalisations antérieures, l'éminent mathématicien et astronome iranien Nasir al-Din al-Tûsi en assuma la direction jusqu'à sa mort en 1274. De nombreux astronomes y travaillèrent, parmi lesquels Al-ùrdi qui nous a laissé une description instrumental. L'observatoire de Maragha semble avoir continué à fonctionner jusqu'en 1315, son dernier directeur ayant été Asil al-Din, l'un des fils de Nasir al-Din al-Tûsi2 .
Au début du XIVe siècle, un observatoire fut édifier à Tabriz sous l'ordre de Rachid al-Din , vizir de Ghazan khan.
En 1420, Ulûgh beg, gouverneur du Turkestan, fit édifier à Samarkand une remarquable observatoire où travaillèrent sous sa direction plusieurs savants de valeur: le mathématicien Jamshid ibn Mas'ûd al -al-Kashi et l'astronome turc Qadi Zada al-Rûmi.
La période qui suit marque le déclin de plus en plus net du niveau de l'astronomie arabo-musulmne. Mais en 1577 la construction d'un grand observatoire à Istanbul trancha ce déclin.
Cet observatoire fut dirigé par le grand mathématicien et astronome Taqi-al-Din. ce dernier encouragea le sultan Murad III et son premier vizir Ali Pacha à rétablir de nouvelles tables astronomique. Mais malheureusement cet observatoire fut complètement démoli en 15803.
C'est à cette date que l'astronomie arabo-musulmane marqua son véritable déclin.
Ces observations exigeaient nécessairement des instruments de mesures très variés. Parmi les instruments utilisés et développés par les astronomes arabo-musulmans nous signalons: les dioptres, les astrolabes plan, les sphères armillaires, les règles parallactiques, les quadrants muraux, les clepsydres auxquels s'ajoute l'astrolabe sphérique qui fut mis au point par les premiers constructeurs arabes: Ibrahim al-Fazari, al-Nayrizi, Jaber ibn Sinana et Qusta ibn lûka4 .
Deux de des instruments appartiennent au domaine de la mécanique appliquée : la sphère céleste d'Al-Khazini et l'horloge astronomique de Taqi-al-Din.
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1 - Taton René "Histoire générale des sciences" P.U.F Paris 1966
2 - idem
3 - Ahmad youssef al-hassan- Taqi al-Din Arabic mechanical enginneering with the sublime méthods of spiritual machines( an arabic manuscript of sixteenh century - University of Aleppo 1976.
4 - Idem
La sphère céleste d'Al-Khazini
l'horloge astronomique de Taqi al-Din
La mécanique des machines élévatrices d'eau
un peu d’histoire
L'eau symbole de la vie, thème principal du Coran, l'aumône qui reflète le premier acte de générosité, posait de grands problèmes dans les pays arabo-musulmans.
Outre son utilisation pour irriguer, boire et répondre aux besoins domestiques et industriels, les Arabes cherchaient l'eau pour se défendre de la chaleur. Ainsi diverses solutions, selon la configuration du terrain, ont été mises en application pour trouver l'eau, l’amasser, l'emmagasiner, la puiser, l'élever et la transporter. Ce sont ces solutions qui nous intéressent dans cette catégorie.
Avant de rentrer dans les détails techniques de ces solutions, il est assez important de mettre en évidence l'ambiance climatique qui régnait dans les pays arabes.
D'après Marc Bergé1: "Les Arabes sont issus d'une sorte de sous-continents, aux trois visages: à l'ouest, tout d'abord, une étroite plaine côtière, le Tihama, tournée vers la mer Rouge et adossée, par des vallées aux pentes ardues, à une barrière montagneuse, le Hijaz, qui culmine à 2600 mètres; au sud et sud-est, le relief le plus tourmenté: c'est le Yemen(l'Arabie heureuse), avec à l'ouest de la ville de Sana', le Hadun chu'ayb dont le sommet atteint 3760 mètres. Mais ces montagnes s'arrêtent pour laisser la place, au centre, à un plateau, le Najd, vaste désert de sable. Ainsi le sud, plus élevé, reçoit parfois la neige sur ses sommets, alors que le nord se contente de l'humidité moite de la côte, et que l'aridité et les tempêtes de vent et de sable sont l'apanage du Najd. Mais, pour l'Arabie entière, c'est la sécheresse qui prédomine avec le problème obsédant de l'eau que le spectacle des vallées desséchées vient constamment rappeler".
Traitant le problème de la production agricole et de l'irrigation, Les Sourdels2 résument:"Certes, les cultures sèches existaient jadis comme aujourd'hui dans certaines régions relativement arrosées et constituaient par exemple, en Syrie comme au Magreb, un élément fondamental de la production agricole, celui qui fournissait les indispensables bases nutritives constituées par le blé et l'orge. Mais ces cultures n'avaient pu se développer qu'autour de noyaux sédentaires, nécessitant eux-mêmes une alimentation en eau qui ne fût pas tributaire des seules pluies printanières. On se trouvait donc immanquablement obligé de recourir à des techniques dont les deux aspects essentiels consistaient à emmagasiner l'eau et surtout à aller le chercher partout où il se trouvait."
D'autres historiens et techniciens spécialisés, traitant le problème de l'agriculture et de l'irrigation dans le monde arabo-musulman, arrivent à la conclusions suivante:" le soucis primordial des gouverneurs arabes était l'apport de l'eau et sa distribution"3
Il est vrai, que les frontières de l'Arabie changèrent à travers les siècles, surtout après l'apparition de l’Islam, que les pays occupés par les conquérants musulmans ne se basaient plus sur les puits comme la seule source d'eau, et que les fleuves naturelles fournissaient la quantité d'eau suffisante, mais le problème reste le même : l'irrigation et les cultures pastorales jouent encore le rôle principal, sinon prédominant, comparé à la récolte sous la pluie.
Ainsi, le problème qui s'est dorénavant posé consistait à trouver des moyens efficaces pour capter l'eau des différentes sources naturelles ou artificielles .
Tout au début, dans le désert, le problème s'est résolu de lui-même quand l'eau fut puisée pour subvenir aux besoins vital: boire et manger. Cependant avec une population de plus en plus sédentaire, les demandes plus accrues d'eau ont rendu les puits insuffisants d'où l'idée d'emmagasiner l'eau dans des citernes ou de grands réservoirs qui furent alimentés par de longs aqueducs à ciel ouvert ou par de long conduits souterrains. À ces citernes se rattachaient aussi des réservoirs couverts qui renfermaient les réserves d'eau des villes et citadelles ou qui jalonnaient les routes du désert les plus fréquentés à l'instar de ceux qui furent réalisés par exemple en pleine époque abbasside le long de le route de pèlerinage menant de Bagdad à la Mecque.
Outre les citernes et les réservoirs, les Arabes on construit pour la collecte de l'eau, des barrages et des canaux parmi lesquels nous signalons le barrage de Ma'rib.
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1 - Marc Bergé - Les Arabes - histoire et civilisation des Arabes et du monde musulman des origines à la chute de Grenade" Paris 1998.
2 - Dominique et Janine Sourdel - la civilisation de l'Islam classique - Paris
3 - Mazahiri Ali - La vie quotidien des musulmans au Moyen Âge
les premières machines
Les premières machines
les premières machines à puiser l'eau d'un puits furent les sceaux à corde on distinguait :
I - Des sceaux à corde
a - un seau avec une corde
La méthode la plus rudimentaire pour puiser l'eau fut de rattacher une corde à un sceau , de jeter ce dernier dans le puits et de le retirer une fois plein. Cette opération est assez fatigante et nécessite un effort musculaire. Pour rendre cette opération plus facile, la personne tirait la corde en s'éloignant du puits de sorte que la corde s'appuie le bord de ce dernier. Mais à long terme et à cause des frottements entre le puits et la corde, cette dernière creusait des fentes assez profond sur les bords du puits.
b- un sceau à deux cordes
Plus pratique fut le sceau à deux cordes , mais deux personnes doivent s'entraider pour le soulever. Chacun doit tirer sur l'une des deux cordes. La méthode est plus avantageuse car le sceau, en se déplaçant garde mieux son équilibre et par conséquent la quantité d'eau récupérée est plus grande (fig-A-).
c - un sceau à quatre cordes
Plus avantageux encore était le sceau à quatre cordes dont deux personnes sont chargées de le retirer du puits en tirant chacun sur deux cordes accrochées d'un même côté du sceau (Fig-B-).
d - Le chadouf
Cet outil très élémentaire pour puiser l'eau des puits fut connu depuis l'antiquité en Égypte et en Assyrie. Il est formé d'une longue perche de bois qui joue le rôle de levier. Ce dernier est mobile, dans un plan vertical, autour d'une traverse en bois. À l'une de ses deux extrémités pend un sceau tandis que l'autre est alourdi par un poids.
A B (Égypte) C (figure tiré d'un traité d'oxford)
Dans la figure (C) le contrepoids fut remplacé par une planchette sur laquelle le poids d'une personne joue le rôle de contrepoids.
II -Des sceaux accordés à une poulie
Pour faciliter la tâche et diminuer l'effort musculaire déployer, l'homme s'est servi d'une poulie sur laquelle il a enroulé la corde liée au sceau.
a - deux sceaux reliés par une même corde.
Afin d'augmenter le rendement en eau puiser, on fait passer une corde sur la gorge d'une poulie fixe et l'on attache à chaque extrémité un sceau. Ainsi lorsqu'on fait tourné la poulie le sceau plein monte tandis que l'autre vide descend pour se remplir.
Al -Dimashqi décrit une machine à deux sceaux qui se retrouvent à côté de la citadelle de Safad. Il dit: "la machine élévatoire de Safad est très particulière. Elle est montée à l'ouverture d'un puits de 55m de profondeur et de trois mètre de diamètre. Elle est formée d'une poulie sur laquelle glisse une corde qui porte à chacune de ses deux extrémités un sceau. Un mulet fait tourner la poulie; ainsi le sceau vide descend et l'autre plein monte. Ce dernier, arrivé au bord du puits, est rattrapé par deux bras de fer pour être vidé, dans un grand réservoir, par une opération mécanique (la figure ci-contre représente les mains de fer).
Dès que l'animal entend le son de l'eau déversée il rebrousse chemin pour tourner dans le sens opposé; et l'opération continue tant que l'animal tourne."
b - un sceau à corde simple avec un treuil carré
Un treuil carré fut utilisé pour faire remonter un sceau dont la corde est enroulée sur sa gorge. la rotation de la poulie est assurée par une manivelle (figure ci-contre).
c - une poulie et une roue sont accordées à un sceau à corde simple
Une technique plus avancée pour puiser l'eau d'un puits fut développée par les techniciens arabes. Une roue fut accordé à la poulie sur laquelle s'enroule la corde d'un sceau. La description de cette machine se trouve dans un manuscrit arabe d'oxford . Nous traduisons littéralement la description.
"Construction d'un sceau de capacité 1000 ratls que peut tirer un homme en se déplaçant sans fatigue. Nous creusons la fondation où nous voudrons; puis nous prenons un arbre sur deux tourillons, dont l'élévation au-dessus du sol est d'environ la hauteur d'une personne ; ces tourillons sont (AB), l'arbre est marqué (c). Nous installons une poulie sur l'ouverture du puits en (D), et nous prenons comme récipient un grand sceau en cuir de bœuf, de la capacité de 1000 ratls environ ou un peu moins, comme nous voulons. Nous attachons ce sceau, avec une corde et un anneau, à la poulie. Sur l'arbre, nous fixons un tambour cylindrique marqué (q) portant en son milieu un collier solide pourvu d'un large œillet marqué (F). Nous creusons ensuite dans la terre, parallèlement au tambour, une espèce de canal, et nous montons dans le collier du tambour des pieux de bois, au nombre de 10 ou 12, marqués tous (p). Nous formons sur ces pieux, tout près de leur extrémité et à une distance d'une coudée un collier (m).
Sachez, que, plus ces pieux sont longs, plus le manœuvre en est aisée et facile pour celui qui fait tourner ce collier. Puis , vous montez le sceau et vous attaches le bout de la corde à la poulie. l'homme monte sur le bord et au bout du canal creusé sous le collier, et commence à faire tourner ce dernier par l'intermédiaire des pieux. Le sceau s'élève avec la plus grande facilité, et il ne semble pas plus lourd qu'un ratl, bien qu'il en contienne 1000. C'est ce que nous voulions expliquer."
d- Association de plusieurs poulies à un sceau tiré par une corde simple.
Les techniciens arabe ont bien remarqué que l'association de plusieurs poulies demande un etrès faible force de la part de la personne qui doit faire remonter le sceau. Dans un manuscrit arabe nous trouvons la description d'une machine de ce genre . La figure tirée du traité montre clairement les éléments de cette machine .
Fontaines et pompes
Les fontaines
Dans les traités des Banû Mûssa , d'Al-Jazari et de Taqi-al-Din nous trouvons la description des Fontaines de formes différentes
Les Fontaines des Banû MÛssa
Dans leur traité "Kitab al-Hiyal" nous distinguons la description de 7 modèles de fontaine allant du numéro 88 jusqu'au numéro 94 .
Dans tous ces modèles , les Banu Mûssa se basent sur la pression de l'eau exercée par la différence des niveaux du réservoir principale et des tuyaux éjectant l'eau sous différentes formes.
Modèle N° 88 du traité
C'est une fontaine qui peut éjecter l'eau selon deux formes différentes . La première ayant l'aspect d'une fleur de lis et la deuxième de forme circulaire ressemblant à un timbale renversé.
La figure ci-contre est tirée du traité des Banû Mûssa nous avons ajouté les lettres français pour les explications.
Description et fonctionnement
Une petite jarre ronde divisée horizontalement et juste en son milieu par une plaque métallique (mn). Sur cette plaque on a fixé des petits tubes ouvert aux deux extrémités se dirigeant vers la partie supérieure de la jarre. Un entonnoir métallique couvre les tubes et laisse apparaître son ouverture (J) vers l'extérieur de la jarre.
Un réservoir d'eau (d) placé à une hauteur bien supérieur à celui de la jarre communique avec ce dernier par le tuyau (db) . Dès qu'on remplit le réservoir (d ),l'eau passe par le tuyau (db) remplit la moitié inférieurs de la jarre, s'échappe par les petits tubes et sort de l'ouverture (J) sous forme de fleur de lis.
Pour la seconde forme il suffit de couvrir l'ouverture (J ), sans le boucher, par la plaque concave (pq) pourque l'eau éjectée par (J) prend la forme d'une fleur. Dans ce cas l'eau sort par le pourtour de la plaque .
Modèle N° 89 du traité
Ce modèle est plus compliqué il s'agit d'une fontaine qui peut éjecter l'eau alternativement selon la forme d'une fleur de lis ou d'un jet pendant un temps bien. Les deux formes s'alternent tant que le réservoir principal est alimenté par l'eau d'un autre réservoir de plus grande capacité.
Description
D'après les Banû Mûssa et selon la figure ci-contre tiré du traité et dont nous avons ajouté les lettres en français nous distinguons :
- la fontaine principale presque identique à la première avec ses petits tubes (s) et la plaque concave (q).
- Le réservoir principal est formé de deux réservoirs (y et t) fixés dans un plan horizontal.
- deux tuyaux évacuateurs s'intègrent l'un dans l'autre. Un premier (f), large relie le réservoir(t) directement à la fontaine. Un second tuyau fin entre dans le réservoir (y) au point (k) , se recourbe à angle droit pour rentrer à l'intérieur du premier tuyau et suivre son chemin horizontal. Enfin il se redresse verticalement traversant le corps de la jarre qui forme la fontaine.
- Une colonne(d) est dressée verticalement au-dessus des deux réservoirs . Cette colonne porte l'axe de rotation d'un canal qui porte à l'une de ses deux extrémités un petit bassin (b) et à l'autre un tuyau recourbé (j) qui donne accès directement au réservoir (y). Pour rendre la position du canal horizontal on lui accroche deux petits récipients (e) et (w). Ce dernier a accès au premier par un petit trou, tandis que le récipient (e) est muni d'un petit tuyau de décharge (z).
- Au-dessus du réservoir (b) nous distinguons un autre petit réservoir (a) qui peut alimenté directement le réservoir (t).
Mode de fonctionnement
Les Banû Mûsa expliquent ce qui suit: "Lorsque l'eau du réservoir (a) se déverse dans le récipient (b), elle passe dans le canal (bj) et se déverse dans le réservoir (y) à travers le tuyau (j). Du réservoir (y) l'eau passe à travers l'ouverture (k) dans le tube (kx) et sort du pourtour de la plaque concave en forme de fleur. Pendant ce temps, une partie de l'eau du canal passe dans le petit récipient (w) qui se remplit et déverse son contenu dans le récipient (e). Ainsi le canal bascule de sa position horizontale et l'eau du réservoir (a) passe directement dans le réservoir (t). De là l'eau traverse le tuyau (fs) pour sortir par les tubes inclinés en forme de fleur de lis. Mais le récipient (e) se décharge par (z) et la canal reprend sa position horizontal pour que l'opération se répète."
Les fontaines d'AL-Jazri
Toujours dans le même traité intitulé "Recueil utile de la théorie et de la pratique pour la construction de moyens ingénieux" Al-Jazari consacre la quatrième partie pour les fontaines et les instruments à sifflement perpétuels.
Dans l'introduction de ce cette partie Al_Jazari précise qu'il ne suivra pas les principes adopté par les Banû Mûssa pour construire ses fontaines car selon lui le fonctionnement du modèle 89 des Banû Mûssa ne peut pas fonctionner régulièrement et il n'arrive pas à trancher que ce fait es dû au copiste ou à une technique mal expliqué par les Banû Mûssa.
Premier modèle du quatrième genre
la fontaine des plateaux
C'est une fontaine placée dans un grand bassin qui éjecte l'eau d'un seul canal ou des six canaux simultanément pendant des périodes respectives d'une heure exacte.
Description
Comme d’habitude la description d'Al-Jazari est nette et clair avec à l'appuie la figure ci-dessus sur laquelle nous distinguons:
- La fontaine (sn) formée par une sphère creuse (s) munie de six petits tuyaux recourbés encastrés dans sa surface latérale. Cette sphère est traversée par deux tuyaux. Un premier large (l) donne accès aux tuyaux recourbé. Un autre plus fin traverse le premier, continue son chemin selon un diamètre de cette sphère et sort par son bout (n) vers l’extérieur.
Comme le signale Al-Jazari, la fontaine est placé dans un bassin qui n'apparaît pas sur le schémas.
- Un réservoir assez élevé placé loin du bassin est divisé en deux compartiments identiques (e) et (k). Du compartiment (e) sort le tuyau (I) tandis que le second tuyau (h) sort du compartiment (K).
- Chaque compartiment contient un plateau à bascule spécialité d'Al-Jazari. D'après ce dernier ce plateau doit se remplir pendant une heure. Les deux plateaux sont notés (a) et (t).
- Une colonne (e) se dresse verticalement entre les deux compartiments du réservoir; elle se termine par l'axe de rotation (d) du fléau qui le surmonte .
- Un fléau (jw) mobile dans un plan vertical autour de l'axe horizontal de la colonne. Ce fléau surmonté en son milieu par un entonnoir (z) n'est autre qu'un large canal ayant quatre sorties d'évacuation pour l'eau qui la remplie.
- Une chute d'eau (f) venant d'une rivière est nécessaire pour le fonctionnement de cette fontaine .
Mode de fonctionnement
Al-Jazari dit: "Il est clair que lorsque l'eau coule dans l'entonnoir il passe dans le canal selon son inclinaison et l'eau coule par l'ouverture (w) dans le compartiment (t) et de là dans le tuyau (h) et sort de (n) en forme de canal vertical. Pendant ce temps l'eau coule du petit tuyau(m) pour remplir le plateau à bascule. Ce dernier une fois remplie se déverse d'un seul coup, pousse par son index le fléau qui s'incline du côté opposé et reprend sa position initiale. Une fois le fléau est incliné du côté opposé, l'eau coule dans le compartiment (e) et de là dans le tuyau large (I) pour sortir par les petits tuyaux recourbés. En même temps l'eau se déverse par le petit tuyau (q) dans le plateau à bascule (a). Une heure passée ce dernier étant plein, bascule déverse son contenu pousse par son index le fléau qui s'incline du côté opposé et se redresse de nouveau. L'opération continue tant que l'entonnoir est alimenté par l'eau de la rivière. Et C'est ce que j'ai voulu éclaircir. "
Selon les mêmes principes et accordant d'autres techniques Al-jazari décrit d'autres fontaines . Nous nous contenterons de tirer les illustrations du manuscrit.
modèle 5 du genre 4 modèle 6 du genre 4
Art militaire
Un peu d'histoire
Dès l'apparition de la nouvelle religion «L'Islam», les conflits entre les différents tribus de la presqu'Île arabe, progressaient rapidement notamment entre les croyants et les non croyants à la nouvelle religion. Ces conflits se traduisaient par de terribles batailles dans le but d'étendre «L'Islam » dans toute la région.
Les croyants musulmans jouissaient d'un courage et d'une volonté hors du commun, portés par leur foi en Dieu l'Unique. Ils ne se contentaient pas de dominer la presqu'île arabe, mais leur ambition d'amplifier le déploiement de la nouvelle religion dans le monde entier, leur accorda de grands succès de sorte que le royaume islamique s'étendit sous les Omeyyades de l'Ouest de la Chine jusqu'au Sud de la France.
Afin d'étendre son audience et son pouvoir, et une fois chassé de la Mecque Mahomet entreprend plusieurs expéditions dès la première année de l'Hégire (622).
Ces expéditions qui se concentraient dans la presqu'île de l'Arabie, ont une courte durée, d'une demie journée et parfois même sans combat. Mais il ne faut pas oublier les batailles organisées dont les plus célèbres sont : bataille de Badr en 624(2ième année de l'hégire) bataille de Uhud, en 625 (troisième année de l' hégire), bataille du fossé en 627, bataille de Mu'ta en 629. Cette dernière a eu lieu à Mu'ta (à l'est de la Jordanie et d'al-Karak) entre une troupe de combattants musulmans dépêchée par le prophète de l`islam Mahomet et une armée de l'empire Byzantine formée essentiellement par les Ghassanides (combattants arabes vassaux de l'empire de Byzance). Après deux jours de combat cette bataille se termine par un match nul et ceci grâce à la stratégie du commandant Khalid ibn Al-Walid qui obligeait les Byzantins à arrêter la poursuite des musulmans ; ce qui permet à ces derniers de revenir à la Médine.
Les historiens qui commentent cette bataille font souvent l'éloge de la stratégie militaire de Khalid ibn al-Walid et le considère comme le meilleur commandant de l'histoire.
Ainsi après dix ans de batailles, les tribus de la péninsule arabiques sont unifiés, pour la première fois de l'histoire sous la bannière de la nouvelle religion qu'est l'Islam.
Mahomet meurt en 632 après avoir conquit toute la péninsule arabique. Ainsi, c'est aux califes (les successeurs) que la tâche est accordée pour continuer son œuvre.
Règne du calife Uthman ben Affan