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L'invention du sismoscope

L'invention du sismoscope

Il y a peu de choses plus déconcertantes que la sensation de la Terre, apparemment solide, qui roule et tangue soudainement sous ses pieds. En conséquence, les humains ont cherché des moyens de mesurer ou même de prévoir les séismes depuis des milliers d'années.

Bien que nous ne puissions toujours pas prédire avec précision les séismes, les humains ont parcouru un long chemin pour détecter, enregistrer et mesurer les chocs sismiques. Ce processus a commencé il y a près de 2000 ans, avec l'invention du premier sismoscope en Chine.

Le premier sismoscope

En 132 de notre ère, l'inventeur, historien impérial et astronome royal Zhang Heng a présenté son incroyable appareil de détection de tremblement de terre, ou sismoscope, à la cour de la dynastie des Han. Le sismoscope de Zhang était un vaisseau géant en bronze, ressemblant à un baril de près de 6 pieds de diamètre. Huit dragons ont serpenté face cachée le long de l'extérieur du canon, indiquant les principales directions du compas. Dans la bouche de chaque dragon se trouvait une petite boule de bronze. Sous les dragons se trouvaient huit crapauds en bronze, la large bouche béante pour recevoir les balles.

Nous ne savons pas exactement à quoi ressemblait le premier sismoscope. Les descriptions de l'époque nous donnent une idée de la taille de l'instrument et des mécanismes qui l'ont fait fonctionner. Certaines sources ont également noté que l'extérieur du corps du sismoscope était magnifiquement gravé de montagnes, d'oiseaux, de tortues terrestres et d'autres animaux, mais la source originale de ces informations est difficile à localiser.

Le mécanisme exact qui a provoqué la chute d'une balle en cas de tremblement de terre est également inconnu. Une théorie est qu'un bâton mince a été placé de manière lâche au centre du baril. Un tremblement de terre provoquerait le renversement du bâton dans la direction du choc sismique, ce qui inciterait l'un des dragons à ouvrir la gueule et à libérer la boule de bronze.

Une autre théorie postule qu'un bâton était suspendu au couvercle de l'instrument sous la forme d'un pendule à balancement libre. Lorsque le pendule se balançait assez largement pour toucher le côté du canon, le dragon le plus proche libérait sa balle. Le son de la balle frappant la bouche du crapaud alerterait les observateurs du séisme. Cela donnerait une indication approximative de la direction d'origine du séisme, mais ne fournissait aucune information sur l'intensité des tremblements.

Preuve de concept

La merveilleuse machine de Zhang s'appelait houfeng didong yi, signifiant "un instrument de mesure des vents et des mouvements de la Terre". Dans la Chine sujette aux tremblements de terre, il s'agissait d'une invention importante.

Dans un cas, six ans à peine après l’invention du dispositif, un séisme de grande ampleur, estimé à une magnitude sept, a frappé l’actuelle province du Gansu. Les habitants de Luoyang, la capitale de la dynastie Han, à 1 000 km de distance, n'ont pas ressenti le choc. Cependant, le sismoscope a alerté le gouvernement de l'empereur sur le fait qu'un tremblement de terre avait frappé quelque part à l'ouest. Il s'agit du premier exemple connu d'équipement scientifique détectant un séisme qui n'avait pas été ressenti par les humains dans la région. Les conclusions du sismoscope ont été confirmées plusieurs jours plus tard lorsque des messagers sont arrivés à Luoyang pour signaler un séisme majeur à Gansu.

Des sismoscopes chinois sur la route de la soie?

Les archives chinoises indiquent que d'autres inventeurs et bricoleurs au tribunal ont amélioré la conception du sismoscope de Zhang Heng au cours des siècles qui ont suivi. L'idée semble s'être répandue vers l'ouest à travers l'Asie, probablement sur la route de la soie.

Au XIIIe siècle, un sismoscope similaire était utilisé en Perse, bien que les archives historiques ne fournissent pas de lien clair entre les appareils chinois et persans. Il est possible que les grands penseurs de la Perse aient trouvé une idée similaire de manière indépendante.