HISTOMOBILE

Marque :



ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

M’enregistrer - Se connecter

;



Page  1 / 2


Page 2 / 2 : 

Histoire des techniques



par Stéphane van Damme


Définition

Le terme « technique » dérive de la racine indo-européenne teks-, qui désigne toute activité de fabrication.

Le terme « technologie », anciennement désignant les connaissances techniques et leur enseignement, désigne aujourd’hui les techniques matérielles modernes.

La technique est l'Application du savoir scientifique (dont la technologie en est sa théorie) à l'ensemble des procédés et des moyens mis en œuvre pour la production de biens et de services, de manière à obtenir un résultat concret.


La préhistoire

Pour survivre, l’homme a développé des outils en prolongements externes de son corps.

Comme il était démuni d’outils naturels l’homme se montra capable de vivre dans des environnements très variés en développant les techniques appropriées. L’espèce se répandit sur toute la Terre, à partir de l’Afrique orientale.


Le feu


L'invention du feu et sa domestication permit aux hommes de conquérir les régions froides, et de tenir à distance les bêtes sauvages. Le groupe humain rassemblé autour du foyer, jouissant d’une sécurité nouvelle, pouvait s’adonner à la conversation. La maîtrise du feu a donc favorisé d’une certaine façon le développement de la vie sociale et de la pensée.


Le travail des matériaux


Au cours du paléolithique, nos ancêtres améliorèrent leur savoir-faire. En témoigne le progrès des méthodes de taille de la pierre : avec 1 kg de silex, l’australopithèque obtenait 20 cm de tranchant, l’Homo sapiens d’il y a 50 000 ans en produisait plusieurs dizaines de mètres, car il savait détacher des lames très fines.


La « révolution néolithique »


Entre 14000 et 11000 ans, on assiste à un réchauffement du climat. L'homme est plus répandu sur le territoire, il sort des grottes et s'installe dans des abris au grand air. Ce réchauffement créera les conditions favorables aux changements qui interviendront au Néolithique

C'est au Levant (en Palestine) qu'apparaissent entre 10000 et 8000 les premiers villages néolithiques, avant l'arrivée de la " production de subsistance ". C'est la période de la sédentarisation.

Avec la sédentarisation, il devint désormais possible de stocker des provisions, d’accumuler des richesses. Celles-ci suscitèrent des convoitises entre communautés voisines : la guerre naquit probablement de l’accroissement de la productivité et de l’augmentation de la densité humaine. Elle devint un facteur essentiel du progrès technique, et parfois de sa régression.

Au chapitre des innovations technologiques, on doit mentionner de nouveau le polissage de la pierre pour les outils et les armes en particulier des faucilles.

La principale source d’énergie était toujours la force physique des hommes, mais ils y ajoutèrent celle des animaux domestiqués : le chien (utilisé à la chasse depuis le paléolithique), les bovins, les ânes et plus tard les chevaux, que l’on pouvait atteler à une charrue, monter ou bâter.


La protohistoire

Vers 3 000 av. J.-C., quatre innovations majeures furent introduites au Proche-Orient, en particulier en Mésopotamie, puis en Égypte, ainsi que dans la vallée de l’Indus (Mohenjo-Daro) : le travail des métaux, le phénomène urbain, l’écriture et l’invention de la roue.


L’avènement de la métallurgie


La métallurgie mit à la disposition des hommes de nouveaux matériaux, plus solides ou se prêtant à des usages plus variés : le cuivre, le plomb, l’étain et l’or, puis le bronze, suivi du fer.


L’écriture


La plus ancienne écriture connue date d’environ 3000 av. J.-C. et est attribuée aux Sumériens de Mésopotamie. L’écriture servit entre autres à conserver des connaissances : textes sacrés, astronomie, chroniques, etc. Elle donnait la capacité de communiquer dans le temps et dans l’espace.


L’invention de la roue


La roue fut fabriquée pour la première fois en Mésopotamie, vers 3000 av. J.-C. Cette invention donna une ampleur nouvelle aux transports et constitua en quelque sorte les fondements du machinisme : de la roue découla la poulie, la grue, le moulin, l’engrenage, et la manivelle.

Au début, elle permit surtout la réalisation de chariots, initialement à deux roues. Les systèmes d’attelage mis au point pour traîner les instruments agricoles (joug, timon, collier) s’adaptèrent à ces premières voitures. L’homme qui, jusque-là, ne se déplaçait qu’à pied ou exceptionnellement sur quelque pirogue ou radeau, se mit à construire des véhicules et des routes.


L’ANTIQUITE

Égyptiens et Mésopotamiens entreprirent de grands travaux hydrauliques (canaux, digues, barrages) pour contrôler les puissants fleuves que sont le Nil, le Tigre et l’Euphrate.

En ce temps, les prêtres s’adonnaient à l’astronomie ; ils menèrent réflexions et calculs pour ces travaux ; ce fut le début des mathématiques appliquées.


Les techniques militaires


Dans l’Antiquité, les techniques militaires connurent un développement spectaculaire dont le développement des chars. L’invention des roues à rayons, plus légères que les roues pleines, ainsi que celle du mors et des brides pour les chevaux firent du char une machine de guerre légère et efficace. Les Perses furent les premiers à constituer un réseau de routes et de relais permettant à leur armée et à leur administration de contrôler un vaste empire, qui s’étendait de l’Inde à la Méditerranée.


La Grèce classique


L’esprit extraordinairement inventif des Grecs sur le plan intellectuel permit, vers le Ve siècle av. J.-C., l’avènement de la démocratie, de la rhétorique, de la philosophie et des mathématiques. Cet esprit s’appliqua également aux techniques.

1) L’architecture et la mécanique

Les principales innovations grecques sont liées à l’architecture.

Les temples et les théâtres grecs résultaient à la fois de concepts radicalement nouveaux en architecture et en géométrie. Pour soulever, transporter et empiler précisément des fûts de colonnes de 5 tonnes, ils créèrent des dispositifs de levage perfectionnés.

Ce qui est remarquable, c’est qu’il ne se contentèrent pas d’une technique perfectionnée ou non, ils dégagèrent des principes généraux, transposables à des cas variés ; et inventèrent la science. Leur plus illustre représentant fut Archimède, dont les études sont encore enseignées de nos jours. Au Ier siècle apr. J.-C., Héron d’Alexandrie expérimenta la force motrice de la vapeur d’eau dans l’éolipile.

Avec sa bibliothèque et ses écoles, Alexandrie, sous le règne des successeurs d’Alexandre le Grand qui protégeaient l’art et la science, fut le centre du savoir et de la technique hellénistiques.

2) Les limites des techniques grecques

Si les grecs avaient la théorie suffisante pour créer une « révolution industrielle », il leur manquait les éléments essentiels :

- Le choix des matériaux en général limité au bois, au cuir et aux fibres végétales qui limitait la précision, la solidité et l’étanchéité des montages.

- Les métaux restaient rares et chers.

- On ignorait tout des phénomènes de pression

- On niait l’existence du vide

- Aucun usinage de précision n’était réalisable, faute d’outils adéquats et d’instruments de mesure.

Et surtout, l’unique source d’énergie thermique de l’époque était le bois qui se raréfiait déjà, absorbé par les constructions.


L’Empire romain


En 205 av. J.-C., les Romains vainquirent les armées macédoniennes et s’installèrent en Grèce ; heureusement les auteurs romains poursuivirent l’œuvre encyclopédique de l’école d’Alexandrie.


LE MOYEN ÂGE

L’Empire romain occidental assurait protection, paix, prospérité des échanges et de la vie intellectuelle. Après sa disparition, l’Europe occidentale traversa six siècles agités : invasions barbares, guerres, épidémies, famines réduisirent de moitié la population française. Jusqu’au XIe siècle, la situation fut donc défavorable à tout progrès. Une partie de l’héritage antique fut oubliée ; elle ne fut conservée qu’à Byzance et dans les royaumes arabes.


Les sources d’énergie


Dès l’an mille, le moulin à eau, se diffusa en Europe et fournit une puissance mécanique jusque-là inconnue. Il entraînait entre-autres des soufflets de forge grâce auxquels la métallurgie fit ultérieurement de grands progrès (invention du haut-fourneau). On construisit ainsi de petites usines en Europe.

Le moulin à eau suscita d’autres innovations. Pour entraîner tous ces appareils, on perfectionna les mécanismes hérités de l’Antiquité et l’on inventa un dispositif capital : le couple bielle-manivelle, transformant le mouvement rotatif en mouvement alternatif. La plupart de ces mécanismes étaient encore en bois et en pierre, mais leur pratique, jointe au travail des métaux qui se développait (armures), permit de réaliser, au XIVe siècle, des engrenages métalliques et d’inventer une machine essentielle de la civilisation industrielle : l’horloge. En effet, cette dernière amena l’Occident à une notion du temps entièrement nouvelle, notamment pour l’organisation du travail et de la vie sociale ; elle constitua également un instrument de mesure, qui permit de développer certaines sciences.

En Europe, on découvrit la poudre à canon, connue depuis mille ans en Chine.


L’imprimerie


L’avènement de l’imprimerie allait révolutionner la vie intellectuelle. En 105 apr. J.-C., les Chinois avaient inventé le papier et les premières techniques d’impression. Mais ces innovations ne parvinrent au monde occidental que bien plus tard. Elles furent complétées par celles de la presse typographique et des caractères mobiles, mis au point par l’imprimeur allemand Johannes Gutenberg vers 1450, ainsi que des encres adhérant au métal.


L’EPOQUE MODERNE


La démarche scientifique


Jusqu’au XVII ème siècle, seule la mathématique avait joué un rôle, d’ailleurs limité, dans le progrès de la mécanique statique depuis les Grecs. Les savants prirent désormais en compte les corps en mouvement : Galilée jetant les bases de la balistique, Blaise Pascal et ses notions de pression et de vide, …

Bien que la machine à vapeur fut créée par des techniciens qui connaissaient ces notions générales, le principe scientifique de son fonctionnement, objet de la thermodynamique, ne fut découvert qu’au XIXe siècle. Ce domaine de la physique permit ensuite de grands progrès dans les moteurs thermiques.

On associa plus étroitement la science à la technique dans deux nouveaux secteurs : la chimie moderne, dont l’avènement est attribuée à Lavoisier à la fin du XVIIIe siècle, et l’électricité, développée au cours du XIXe siècle.

La raison majeure du rapprochement de ces secteurs relève de l’apparition d’un personnage nouveau, l’ingénieur. Il se distinguait de l’artisan par sa culture scientifique, qui lui permettait d’innover dans des domaines très distincts. À partir du XVIIIe siècle se créèrent en Europe des écoles où l’on formait les futurs ingénieurs.

La révolution industrielle


1) La métallurgie

Dans les mines, on apprit dès la Renaissance à aérer les galeries, à faire sauter des blocs à l’explosif, à transporter le minerai dans des wagonnets sur des rails, à le remonter à l’aide de treuils perfectionnés. En métallurgie, on mit au point de puissantes souffleries hydrauliques et des hauts-fourneaux, dans lesquels on prépara la fonte ; le laminage — la laminoir fut inventé à Liège au XVIe siècle —, remplaça avantageusement le martelage dans la production des tôles. Les progrès accomplis dans ces domaines provoquèrent la baisse du prix des métaux, qui purent être employés dans d’autres activités à la place du bois. Avec des outils plus solides et plus précis, les activités industrielles devinrent à leur tour plus productives.

2) Les machines

Grâce aux progrès de la métallurgie, des machines complexes, imaginées depuis longtemps, mais qui étaient irréalisables avec les matériaux organiques, purent être construites. Pour travailler le métal, il fallut mettre au point de nouvelles machines.

La demande croissante en métal et en charbon obligea à creuser des mines de plus en plus profondes. On se heurta bientôt à un problème délicat : comment vider l’eau qui inondait les galeries souterraines ?

La solution fut inventée au cours du XVIIIe siècle. Il s’agit de la machine à vapeur, dont un premier prototype avait été imaginé par Denis Papin à la fin du XVIIe siècle. Les premières « machines atmosphériques », ou « pompes à feu », furent mises au point par le mécanicien anglais Thomas Newcomen. Elles furent transformées vers 1780 par l’Écossais James Watt en un véritable moteur universel, symbole de la première révolution industrielle.

Dépassant le pompage de l’eau, la machine à vapeur put être installée sur un véhicule à roues, lui-même guidé par des rails empruntés aux galeries de mines, on inventa la locomotive, qui atteignit 100 km/h dès 1860.

La « deuxième révolution industrielle »


La première industrialisation avait été centrée sur la machine à vapeur. Au début du XXe siècle apparurent la production d’électricité et de pétrole, les industries chimique, automobile, puis aéronautique.

1) La chimie

Les travaux des physiciens, qui permettaient d’approfondir les connaissances de base et les méthodes expérimentales, conduisirent à un profond changement à la fin du XVIIIe siècle, quand Lavoisier découvrit la composition de l’air et le principe de la combustion, fondant la science chimique.

A partir de 1945, le pétrole devint une importante source d’énergie.

2) L’électricité

L’électricité avait connut trois âges successifs. De l’Antiquité au XVIIIe siècle, on ne connaissait que l’électricité statique, produite par frottement, dont la seule application fut l’invention du paratonnerre par Benjamin Franklin.

En 1800, Volta inventa la pile, produisant pour la première fois un courant continu et maîtrisé. La troisième époque commença lorsque l’on s’aperçut que le principe du moteur était inversable : s’il recevait un mouvement rotatif, le dispositif produisait du courant continu ou alternatif. La dynamo et l’alternateur en découlèrent, et l’électricité s’imposa comme source d’énergie à partir de 1880.

3) L’automobile

En 1770, le Français Joseph Cugnot construisit le fardier à vapeur, premier véhicule automobile, c’est-à-dire se mouvant par lui-même. En fait, l’histoire de l’automobile commença réellement avec la mise au point de moteurs autonomes suffisamment légers pour être posés sur les châssis fournis par les carrossiers : machines à vapeur d’Amédée Bollée, qui permirent, dès les années 1870, de mettre en service des lignes d’autobus ; moteur à explosion auquel contribuèrent notamment Lenoir, Benz et Levassor dans les années 1880.

Les premières courses automobiles provoquèrent une émulation qui stimula l’esprit inventif des mécaniciens. On atteignit 100 km/h en 1899, époque où des centaines de constructeurs se lancèrent. Les voitures électriques ou à vapeur circulèrent jusqu’aux années 1920, mais, dès le début du siècle, la structure générale d’une « automobile à pétrole » était fixée. Les progrès visèrent à améliorer non seulement la vitesse et l’accélération, mais aussi le contrôle, le confort et la sécurité : freinage, pneumatiques, carrosserie, transmission furent perfectionnés par des milliers d’ingénieurs et de techniciens

La « troisième révolution industrielle »


1) L’aéronautique

Le facteur décisif de l’évolution des avions fut le progrès en performance des moteurs : l’accroissement de la vitesse et de l’altitude obligea à améliorer l’aérodynamique et la résistance des structures. L’innovation la plus spectaculaire fut la mise au point du moteur à réaction.

2) Les nouveaux matériaux

Depuis un siècle, la métallurgie est passée maître dans la production de métaux et d’alliages optimisés pour des usages précis. La chimie a participé à cette diversification et a surtout permis de fabriquer une gamme extraordinairement étendue de matériaux synthétiques Alliages légers, matériaux composites, voire céramiques, entrent de plus en plus dans la composition des objets de notre monde, qu’il s’agisse de voitures, d’avions ou d’articles de sport.

3) Les technologies de l’information

Les technologies de l’information ont emprunté les composants disponibles à chaque époque : - mécaniques dans les machines à calculer (Blaise Pascal, 1642).

- à écrire (vers 1870)

- dans les dispositifs électromécaniques

- l’électroniques.

Le traitement de l’information et le calcul automatique de résultats électroniques à partir des circuits intégrés furent jugés suffisamment fiables pour être utilisés dans les automobiles.

(© Stéphane van Damme)
#158

Sommaire

Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


Join us on