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 La machine d’Anticythère

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Marie-José



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MessageSujet: La machine d’Anticythère   Sam 28 Juin - 5:55

La machine d’Anticythère - 1

La mécanique inattendue d’Anticythère

--------La première aventure d’archéologie sous-marine eut lieu aux abords de Pâques 1900. Dans le sud de l’archipel grec, des pêcheurs d’éponges du Dodécanèse furent emportés par la tempête et obligés de jeter l’ancre dans une petite crique. L’île, située entre Cythère et la Crète, s’appelait Anticythère. Les hommes plongèrent à nouveau mais pour découvrir cette fois l’épave d’une galère gisant par 50 mètres de fond. Ils ramenèrent des amphores, des jarres, des débris de statues, en marbre calcifié ou en bronze, corrodés par la mer. Il y avait d’autres objets mineurs encore...

--------Mais, sans équipement lourd, les hommes durent bientôt abandonner. En septembre 1901, la moisson fut confiée au Musée National Archéologique d’Athènes.

--------Bientôt, quelques pièces imbibées d’eau séchèrent et se fissurèrent. On les mit de côté, croyant que c’était des fragments de statues. Huit mois plus tard, une mission archéologique, dirigée par le professeur Valerio Stais, dressa le premier inventaire.

--------Travail de routine, sauf pour certaines pièces qui révélèrent l’intérieur d’un mécanisme. Au fond de l’eau, elles étaient maintenues solidaires par les débris d’une structure en bois. Réajuster les morceaux ne fut pas aisé, encore moins que d’imaginer ce qui manquait. Et d’abord fallait-il débarrasser les engrenages de leur gangue de calcaire et de corail. Les spécialistes firent ce que les techniques du moment autorisaient, c’est-à-dire pas grand-chose.

--------Entre-temps, on avait daté le naufrage. Les rapports de Miss Gladys Weinberg, réalisés à partir des amphores, poteries et objets mineurs, le situaient à 65 ans avant J.-C. (± 15 ans). Les pièces identifiables provenaient de Rhodes et de Cos. La galère faisait donc probablement route vers Rome, sans escale en Grèce.

--------La boîte reconstituée fut cataloguée par le Musée : “astrolabe”, une espèce de carte circulaire de navigation, pour les observations simples, basée sur les étoiles.
--------Et la poussière s’accumula... Jusqu’en 1959, où le Dr Derek J. de Solla Price visita le Musée d’Athènes.




L’astrolabe devient un ordinateur

--------Le Dr Price est un personnage intéressant. Sa carrière montre à quel point il cherche avant tout à se forger une culture d’homme ouvert, tentant de briser les barrières entre les disciplines.

--------Lauréat de l’Université de Londres, il y avait obtenu un doctorat pour ses recherches en physique expérimentale durant la seconde guerre. Après une bourse de physique-mathématiques à l’Institut d’Études Avancées de Princeton et une autre à l’Université de Singapour, il revient à Londres, navré de ne pouvoir couvrir tous les aspects de la recherche physique et mathématique. Il se décide alors à faire de la science dans son sens le plus large, à la manière des traditions humanistes, et décroche un nouveau doctorat, à Cambridge cette fois, en histoire des sciences. Après avoir étudié l’astronomie des Anciens et l’évolution des instruments scientifiques, il retourne à Washington, pour aider la Smithsonian Institution dans l’élaboration d’un nouveau Musée National d’Histoire et de Technologie.

--------Après la seconde guerre, on récupérait sur les champs de bataille, tous engins, outils et machines abandonnées. Et le besoin aidant, on avait assez vite mis au point un nouveau procédé de désoxydation : un dérouillage électrolytique permettait - par une électrolyse à l’envers - de remplacer les oxydes par le métal original et d’ainsi reconstituer la pièce en question.

--------Le Dr Price fit appliquer ce procédé à l’“astrolabe” du Musée... Et il l’identifia comme étant une horloge astronomique, qu’il n’hésita pas à baptiser “computer”.

--------L’horloge ainsi reconstituée se présente comme un boîtier de 20 cm de haut, rappelant un peu une machine à écrire portative, et pourvu de trois cadrans métalliques gravés. À l’intérieur, des roues dentées, des axes, des tambours, et des aiguilles mobiles, celles-ci protégées par des étuis de bronze gravés de longues inscriptions grecques.

--------Certains archéologues avaient longtemps refusé de considérer la pièce comme un objet ancien. Ils croyaient plutôt au vestige d’un naufrage récent, entraîné là par des courants marins. Même au cours de la Renaissance, disaient-ils, on utilisait encore le grec ancien comme langue scientifique.

--------Mais, selon le spécialiste en épigraphie, Benjamin Dean Meritt, les formes des lettres sont bien du premier siècles avant J.-C. : elles ne peuvent être plus anciennes que l’an - 100, ni dater de notre ère non plus. Les mots utilisés et leur sens astronomique sont tous de cette période. Ainsi, l’inscription la plus complète est un fragment de papapegma (calendrier astronomique), similaire à celui d’un certain Gerninos de Rhodes, qui vécut vers - 75. L’horloge ne pouvait donc être beaucoup plus ancienne au moment où elle fut montée à bord de la galère.



Détails du système à engrenages (les chiffres se réfèrent au nombre de dents à chaque roue).
a. point de fixation du tambour excentré.
b. bras de fixation du système.
e. roue principale.
f. roue dentée en chaton.
g. verrou d'entrée.
xy. rivets à travers la plaque.

Les astres sur fichiers

--------Revenons au boîtier. Il est couvert de trois cadrans, deux à l’arrière et un à l’avant ; des débris de bois et des concrétions en rendent parfois la lecture assez ardue.

--------Le cadran de face est muni de deux échelles, l’une fixe, montrant les signes du Zodiaque, l’autre mobile, indique les mois de l’année. Toutes deux sont rigoureusement graduées. Ce cadran s’ajuste exactement sur la roue principale, qui fait tourner une aiguille à l’aide d’un tambour excentré. Son but était donc de renseigner sur les mouvements annuels du soleil dans le zodiaque. De plus, grâce à des lettres-clés sur l’échelle du zodiaque, lettres qui correspondent à d’autres sur l’échelle du calendrier astronomique, il indiquait les déplacements des étoiles les plus brillantes et des constellations dans le ciel.

--------Les cadrans arrière sont plus complexes : celui du dessus est gravé de quatre cercles concentriques, celui du dessous en a trois. En outre, à chacun est annexé un petit cadran supplémentaire, un peu comme pour les secondes sur nos montres. Chaque espace entre les cercles est gravé de lettres et de nombres, séparés tous les six degrés par un trait. Pour le cadran inférieur, ce la semble indiquer : “lune : autant d’heures, soleil : autant”, soit les mouvements des marées liées aux phases principales de la lune, ainsi que les lever et coucher de soleil. Tandis que le cadran supérieur renseigne sur les mouvements apparents des planètes connues des Grecs (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne).

--------Enfin, le système à engrenages - une vingtaine au moins de roues dentées ont pu être préservées - était monté sur une plaque de bronze. Sur l’une des face, on peut reconstituer tous les engrenages, le nombre de dents et leur emboîtement. L’autre face, par contre est incomplète.

--------Le principe en est le suivant. Le mouvement est actionné par un verrou pénétrant sur le côté du boîtier. Il met en branle une roue dentée, qui elle-même fait bouger la roue principale, opérant sa révolution en un an. Cette roue est connectée à deux trains d’engrenages, qui, respectivement, montent et descendent le long de la plaque de bronze. Par les axes transversaux, ils sont solidaires des roues de l’autre côté. Là, l’engrenage traverse un tambour excentré pour aboutir à un système actionnant les aiguilles.

--------C’est le principe même du mouvement épicyclique ou différentiel : quand on tourne le verrou d’entrée, toutes les aiguilles se meuvent à des vitesses différentes. On peut ainsi traduire en mouvement tangible les relations cycliques, qui sont à la base de l’astronomie gracque.

--------On ignore, bien sûr, si l’appareil fonctionnait à la main ou automatiquement. Il aurait pu, par exemple, être tenu en main et actionné par une roue latérale ; ou bien fixé à une statue, être mis en mouvement par un dispositif hydraulique.

--------Notons enfin une chose tout à fait remarquable. À savoir que tous les engrenages - minces lames de bronze d’à peine 2 mm d’épaisseur - sont composés de roues ayant exactement les mêmes dimensions et les mêmes angles à 60°. Autrement dit, elles étaient standardisées et interchangeables.

--------Enfin, le cadran permet d’en estimer la date de construction. Le calendrier des anciens Égyptiens conduisant à une erreur d’un quart de jour chaque année, l’échelle des mois a donc dû être ajustée d’autant. Or, les deux échelles du cadran sont déphasées de 13,5 degrés. Des tables astronomiques permettent d’en rapporter l’origine à - 80, ou alors, chaque fois 120 ans avant ou après (30 jours divisés par un quart) : - 200 est trop ancien, + 40 trop récent. Donc, si l’échelle graduée n’a pas été déplacée, l’horloge date de - 80.

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MessageSujet: Re: La machine d’Anticythère   Sam 28 Juin - 5:58

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La machine d’Anticythère - 2



Reconstitution du mécanisme (les dimensions sont indiquées en mm.)
a. le couvercle gravé d'inscriptions.
b. le cadran de face.
c. le tambour excentré.
d. le système à engrenages.
e. le verrou d'entrée.
f. un repère de contrôle.
g. les quatre cercles concentriques du cadran arrière.
h. le couvercle arrière gravé.
i. les trois cercles inférieurs du cadran arrière.


Une faille dans l’histoire grecque

--------Ces cadrans sont les seuls spécimens d’instruments gradués que nous ait laissés l’Antiquité : on n’a jamais mis au jour un dispositif semblable, ou approchant. Or, il est évident qu’il n’a pu être le premier ni le dernier de son espèce. Et pourtant, il est totalement différent des objets manufacturés de la Grèce antique. Les Anciens avaient des cadrans solaires ou des clepsydres. Certes, ils n’ignoraient pas le principe de l’engrenage, mais ne l’utilisaient que pour des applications simples : ainsi, leurs chars étaient équipés d’espèces de taximètres formés de couples de roues dentées. Depuis Aristote, on avait appris à actionner des aiguilles à l’aide de poids, mais sans pouvoir en régulariser le mouvement.

--------Mais admettre que les anciens Grecs étaient des techniciens avancés est contraire à leur mentalité abstraite de philosophes, et à leur mépris du travail manuel et des machines. Les instruments qu’on leur connaît par les textes sont très ingénieux au point de vue mathématiques, mais mécaniquement plutôt rudimentaires.

--------Le mécanisme d’Anticythère est plutôt, selon le Dr Price, une horloge mécanique ou un ordinateur analogique, en ce sens qu’il met en œuvre des mouvements simples pour éviter des calculs fastidieux. Il ressemble encore plus aux horloges astronomiques de la Renaissance. Il y aurait donc un fil ininterrompu reliant l’horloge d’Anticythère à celles du Moyen Âge que nous ont apportées les Arabes après avoir relu les textes grecs. Dans ce cas, l’horloge d’Anticythère ferait partie d’un courant important dans la civilisation hellénistique, mais que l’Histoire aurait contribué à nous cacher.

--------Ou alors, elle provient d’une technologie aujourd’hui perdue, mais qui valait la nôtre dans le domaine de la fabrication d’instrument. Revenons pour cela aux inscriptions gravées sur les parois du boîtier. Le soleil y est souvent mentionné, des termes font allusion à la position des planètes, l’écliptique, calculée par Eratosthène en - 250 est mentionnée. Une des lignes cite 76 et 19 années, allusion au cycle calippique de 76 ans, qui vaut quatre fois le cycle métonique de 19 ans, ou 235 mois lunaires ; et enfin le chiffre 233 se réfère au cycle des mois lunaires pour le calcul des éclipses.

--------En fait, ce genre de théorie arithmétique basée sur les mois sidéraux et synodiques est le thème central de l’astronomie babylonienne des Séleucides, transmise aux Grecs durant les derniers siècles avant J.- C. Il est tout à fait différent de la théorie géométrique des cycles et épicycles essentiellement grecque. Ce n’est que Claude Ptolémée qui, au IIe siècle, unifia les deux théories.

--------L’horloge d’Anticythère serait alors la contrepartie arithmétique des modèles solaires géométriques plus familiers, connus de Platon et d’Archimède et qui ont mené au planétarium.

--------Anticythère : un planétarium miniature ? Peut-être... Mais la notion de rotation de la terre sous une voûte céleste fixe était loin d’être admise...

--------On comprend dès lors que le Dr Derek Price se soit exclamé : “Trouver une chose comme celle-là équivaut à découvrir un avion à réaction dans le tombeau de Tout-Ankh-Amon !”



Agencement des quatre fragments principaux (et le fragment D) de la mécanique d'Anticythère.


Retour à Anticythère

--------Un livre retraçant les recherches et ses rebondissements existe, il est intitulé “Gears from the Greeks : The Antikythera Mecanism, A Calendar Computer from circa 80 BC”. Les études et les radiographies des quatre fragments de base furent renforcées par le hasard, encore une fois, de la redécouverte d’une partie supplémentaire, trouvée dans les réserves du Musée National d’Athènes (!!). Le Professeur Ch. Karakolos se chargea de le radiographier également : ainsi fut révélé le rouage “D”, pièce circulaire dentée quasiment intacte, qui permit une identification plus fine du nombre de dents - 64 - et, par voie de conséquence, le déchiffrage du nombre de dents des autres rouages en fut d’autant plus accessible. Le dernier fragment était donc le chaînon manquant qui donna le coup de pouce nécessaire à de Solla Price et dont voici les conclusions définitives.

--------Les rouages de la mécanique, dès identification des composantes, travaillaient sous forme de “trains de rouages” autorisant la marche avant et arrière, ou si vous préférez, l’addition et la soustraction de données programmables. Au point de vue purement mécanique, les diverses manœuvres étaient optimisées par un véritable différentiel qui n’a rien à envier à ceux qu’on trouve actuellement dans les ponts arrière de nos voitures. C’est aussi là que de Solla Price put constater le réel savoir des constructeurs du calculateur : “Le différentiel est certainement la particularité mécanique la plus spectaculaire de l’appareil d’Anticythère, à cause de sa sophistication extrême et l’absence de tout précédent historique.” En effet, ce mouvement différentiel dont résulte la combinaison de deux mouvements produits par une même force - ces deux mouvements étant la somme et la différence - est de loin plus évolué que celui que nous pouvons approcher avec Vitruve. Cela dit et grâce aux trains d’engrenages et au différentiel, il s’avère que le calculateur offre deux “raisons” ou proportions, l’une annuelle et l’autre approximativement mensuelle.

--------De Dolla Price ajoute : “Les deux choix astronomiques évidents et auxquels on ne peut se dérober, seraient associés avec le fait que le mouvement synodique de la lune - le cycle des phases de la nouvelle lune à la pleine lune - est la différence entre les mouvements apparents du soleil et de la lune sur l’arrière-plan des étoiles fixes. Le soleil semble tourner à travers les étoiles du zodiaque en environ 365 jours tandis que la lune change de place en une période d’environ 27 jours 1/3 et change de phase durant son cycle en environ 29 jours 1/2.” Il est, par ailleurs, confirmé que les divers rouages introduisent des nombres compatibles avec le calendrier grec du cycle de Méton dans lequel 19 années solaires correspondent exactement à 235 lunaisons ou encore à 254 (235 + 19) révolutions sidérales de la lune ; c’est le même cycle dit de Méton qui est utilisé à Stonehenge !

--------De Solla Price dit encore : “L’appareil contient des rouages qui correspondent très bien avec les nombres premiers de 19 et 127 qui sont utilisés dans le cycle métonique.”
Ce qui se vérifie par :
----------------------------64--48--127--254
----------------------------— x — x — = ——
----------------------------38--24--32----19
d’où le différentiel est nourri par 254 révolutions d’un rouage et 19 révolutions inverses d’un autre rouage, cela dès que l’on tourne la roue principale de 19 tours, ce qui donne pour résultat 235 demi-révolutions pour le différentiel complet et tous les rouages y attenant. Les nombres repris ci-dessus s’accordent aux dents des rouages. D’autres implications du différentiel sont offertes aux lecteurs du livre de De Solla Price. Ce dernier s’attarde aussi aux considérations touchant l’inventeur d’une telle mécanique : “Pour Anticythère, je pense qu’il est nécessaire d’évoquer l’existence d’un génie.”

--------Ainsi, les Anciens nous proposent encore maintes surprises - surprises car, après tout, nous ne possédons encore que très peu de données concernant leur savoir.


Le principe du différentiel


La tomographie à rayons X et un logiciel spécial ont permis de reconstituer le mécanisme. A gauche, on distingue deux roues dentées, accolées mais décentrées. Celle du dessus reproduit précisément les variations de vitesse de la Lune, décrites par Hippar.
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