L’ancien détecteur de tremblements de terre chinois inventé il y a 2 000 ans a vraiment fonctionné !

Bien que nous ne puissions toujours pas prévoir avec précision les tremblements de terre, nous avons fait beaucoup de progrès dans la détection, l’enregistrement et la mesure des chocs sismiques. Beaucoup ne se rendent pas compte que ce processus a commencé il y a près de 2000 ans, avec l’invention du premier sismoscope en 132 après J.-C. par un inventeur chinois appelé Zhang (« Chang ») Heng. L’appareil était remarquablement précis pour détecter les tremblements de terre à distance, et ne dépendait pas des secousses ou des mouvements à l’endroit où il se trouvait.

Les anciens Chinois ne comprenaient pas que les tremblements de terre étaient causés par le déplacement des plaques tectoniques dans la croûte terrestre. Au lieu de cela, ils les expliquaient comme des perturbations du yin et du yang cosmiques, ainsi que le mécontentement du ciel face aux actes commis (ou les doléances des gens du commun ignorées) par la dynastie au pouvoir actuelle. Étant donné que les anciens Chinois croyaient que les événements sismiques étaient des signes importants venant du ciel, il était important que les dirigeants chinois soient avertis des tremblements de terre se produisant n’importe où dans leur royaume.

Zhang Heng : Ancien inventeur

Zhang Heng était un astronome, mathématicien, ingénieur, géographe et inventeur, qui a vécu sous la dynastie Han (25 – 220 après JC). Il était réputé pour avoir inventé la première sphère armillaire à eau au monde pour l’observation astronomique, amélioré l’horloge à eau et documenté environ 2 500 étoiles dans un catalogue d’étoiles détaillé. On pense également qu’il a inventé le premier odomètre.

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Mais l’invention qui a créé les plus grandes ondes de choc a été le premier détecteur de tremblements de terre au monde. Selon le livre de Later Han (compilé par Fan Ye au 5e siècle), le détecteur de tremblements de terre de Zhang Heng était capable de déterminer la direction d’un tremblement de terre à des centaines de kilomètres de distance.

Le sismoscope de Zhang était un vaisseau géant en bronze, ressemblant à un samovar de près de 2 mètres de diamètre. Huit dragons serpentaient face contre terre le long de l’extérieur du canon, marquant les directions de la boussole primaire. Dans la gueule de chaque dragon se trouvait une petite boule de bronze. Sous les dragons se trouvaient huit crapauds de bronze, avec leur large gueule ouverte pour recevoir les boules. Son dispositif comprenait également un axe vertical passant par une fente de la manivelle, un dispositif d’accrochage, un pivot sur une saillie, une élingue suspendant le pendule, une attache pour l’élingue, et une barre horizontale supportant le pendule – cette invention n’était pas une mince affaire !

Le mécanisme exact qui a provoqué la chute d’une balle en cas de tremblement de terre est encore inconnu. Une théorie est qu’un mince bâton a été placé de façon lâche au centre du canon. Un tremblement de terre aurait fait basculer le bâton dans la direction du choc sismique, déclenchant l’ouverture de la gueule d’un des dragons et la libération de la boule de bronze. Le son de la balle frappant l’un des huit crapauds alerterait les observateurs du tremblement de terre et donnerait une indication approximative de la direction d’origine du tremblement de terre.

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138 APRÈS J.-C : Tremblement de terre détecté !

En 138 après J.-C., le bruit de la chute de la boule de bronze a provoqué un émoi parmi tous les fonctionnaires impériaux du palais. Personne ne croyait que l’invention fonctionnait réellement. Selon la direction dans laquelle était orienté le dragon qui avait fait tomber la boule, on a déterminé que le tremblement de terre s’était produit à l’ouest de Luoyang, la capitale. Comme personne n’avait rien senti à Luoyang même, les gens étaient sceptiques. Cependant, quelques jours plus tard, un messager de la région occidentale de Long (aujourd’hui, la province du sud-ouest du Gansu), qui se trouve à l’ouest de Luoyang, a signalé qu’un tremblement de terre s’y était produit. Comme cela s’est produit exactement au même moment que le déclenchement du sismomètre, les gens ont été très impressionnés par l’instrument de Zhang Heng.

En 2005, des scientifiques de Zengzhou, en Chine (qui était également la ville natale de Zhang), ont réussi à reproduire le sismoscope de Zhang et l’ont utilisé pour détecter des tremblements de terre simulés à partir des ondes de quatre tremblements de terre réels différents en Chine et au Vietnam. Le sismoscope a détecté tous ces tremblements de terre. En fait, les données recueillies lors des tests correspondaient exactement à celles recueillies par les sismomètres modernes !

Aujourd’hui, du point de vue de la science et de la technologie modernes avancées, le sismomètre inventé par Zhang Heng est toujours considéré comme étonnamment raffiné et remarquable, et bien en avance sur son temps.

Image en vedette : Une réplique moderne du célèbre sismoscope de Zhang Heng. Photo : Houfeng Didong

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Par Joanna Gillan

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