Une histoire des techniques, B. Jacomy / notes de lecture

Une histoire des techniques, Bruno Jacomy, Edition du  Seuil, 1990 -Notes de lecture-

Bruno Jacomy écrit une histoire des techniques culturelle : unissant les techniques aux pratiques sociales, les innovations aux modes de vie, etc. L’objet y est à la fois considéré comme produit dans un système de production, comme marchandise dans un système de consommation, dans un système d’utilisation et enfin en tant que symbole ; cela selon les quatre approches de l’objet industriel d’Yves Deforge.

7 grandes tranches de l’histoire [Les origines, Antiquité, Au delà de l’Europe, le Moyen-Age et la Renaissance, de l’Age classique à l’Encyclopédie, la civilisation industrielle, de la production de masse à la communication] sont reprises chronologiquement avec à chaque fois, une synthèse d’ensemble dit Panorama, la présentation d’un objet [l’obélisque, la noria, le moulin à eau, le métier à bas, le rivet, le minitel] et la biographie d’un homme [Héron d’Alexandrie, Al-Jazari, Francesco di Giorgio Martini, Jacques Vaucanson, Frédéric Japy, les hommes des Bell Laboratories]. Le terme de premier attribué à tel ou tel objet ou machine est réfuté : les inventions étant bien souvent le fruit d’une lente maturation aux multiples apports, l’ouvrage récence plus les modes d’apparitions et leurs effets. On notera, entre autres, la présence de nombreuses illustrations et de plusieurs chronologies utiles.

Les origines : Outre la station debout qui sépare l’homme de l’animal, l’usage de l’outil artificiel le distingue complètement (cette affirmation reste à nuancer, certains grands primates utilisent les mêmes éléments semblables aux prémices des techniques humaines : voir L’utilisation d’outils chez les animaux). Naissance de l’outil de pierre taillée et avec lui, notre culture technique, ce il y a 3 millions d’années avec l’Homo Habilis : obtenu en brisant un galet perpendiculairement à un autre. Ces outils vont connaître des variations exponentielles du galet tronqué dit chopper au biface.

Le complexe levalloisien : ensemble technique généré par les premiers hommes de Neandertal (100 000 et 40 000 ans avant notre ère) : il s’agit d’une technique mûre de débitage des silex : racloirs, pointes, couteaux…

La sédentarisation : le climat plus doux permet aux hommes de se fixer dans des zones favorables [notamment, entre la Méditerranée, et la mer Noire] : on commence alors l’exploitation agricole. Suivra d’autres foyers d’agriculture. La domestication du feu (-40 000) permettant de chauffer les aliments va aussi rythmer la vie des hommes (heures des repas, etc.) ; un des traits de l’influence de la technique sur les mœurs. Les outils encore sommaires se développent (la houe, l’herminette). Puis avec la domestication des plantes et du bétail on voit apparaître la vannerie, l’habillement, le mobilier. Les rythmes saisonniers qu’imposent l’agriculture seront désormais les rythmes sociaux.

6000 ans avant notre ère : premières figurines d’argile cuite et la céramique primitive. L’obtention du plâtre, quant à lui, exige une température de cuisson de 500 à 700 °c, corollaire d’une grande maîtrise du feu. La pratique des potiers et des chaufourniers servira de base à celle de la métallurgie. Le maître du feu, comme technicien, est maître de la civilisation dans le sens où il influe sur les modes de vie.

L’antiquité :

Ere d’ingénierie, d’architecture civile (infrastructures hydrauliques, etc.) et de mécanique fine. Utilisation des hydrocarbures : le bitume pour imperméabiliser les toitures ou les digues ; le pétrole pour l’éclairage.

Egyptiens et Mésopotamiens usent du chadouf. Les grecs utilisent la pierre et les machines de levage quand les romains utiliseront intensivement le mortier (d’où notamment la construction d’aqueduc). C’est le temps des premiers grands ingénieurs (Archytas de Tarente) et de la maîtrise architecturales (arches, aqueducs, etc.). Tous les grands travaux et leur développements techniques n’eurent pas possibilité de grandir s’il n’y avait ce pouvoir fort et riche.

Le chadouf égyptien

Au IVe siècle av. J.-C. apparaisse les premiers moulin à eau : ensemble hydraulique de Barbegal (quasi exception à cette époque). Au début du IIIe siècle : construction du phare d’Alexandrie par l’architecte Sostratos de Cnid (au de 87 m et visible à plus de 50 m). Le réseau routier romain est dans l’histoire des technique un échelon majeur (plus de 90 000 km de routes) : sa structure stratifiée lui offre une grande résistance par sa souplesse.

Dessin de Thiersch du phare d’Alexandrie

Aux origines de la métallurgie : premiers utilisateurs du cuivre et de l’or, dans un four de potier pour en faire des bijoux par martelage autour de la mer Noire et dans le bassin oriental de la Méditerranée. Les Mésopotamiens savent réaliser le premier alliage vraiment utilisable, le bronze (alliage de cuivre et d’étain) ; on passara à la métallurgie du fer, par celle des métaux cuivreux. Le fer météorique pratiquement pur  fut sans doute utilisé au départ (dans le mot sidérurgie, on retrouve sidéral donc l’origine céleste du fer). Son emploi reste cependant encore limité. Le fer moins onéreux de part les gisements et moins lourds supplantera cependant petit à petit le bronze dans la fabrication des outils. Les sidérurgistes ont à cette époque acquis de grandes compétences qui les spécialisent ; il faudra attendre le Moyen-age qui avec le haut fourneau fera évoluer le domaine. L’obélisque, objet symbolique dont l’érection par les Egyptiens demandait une grand maîtrise d’autant plus remarquable qu’elle était rapide. Les machines élémentaires utilisées : le coin, le levier et le plan incliné,  dressage par traîneau sur boue humide (les boues du Nil) et non pas de glissement sur des rondins.

Héron d’Alexandrie qui vécu au Ier ou IIème siècle avant J.-C, est à lui seul la synthèse d’une école alexandrine marquée par les grands mécaniciens que furent Archytas, Ctésibios et Philon de Byzance (400 et 200 av. J.-C.). On parle avec lui de naissance de la technologie ; on flatte son esprit scientifique. Les automates alliant jeu et mécanique sont un des domaines ou excelle Héron d’Alexandrie : un art mécanique et hydraulique de la présentation scénique dans un milieu friand de telle distraction. Deux points fondamentaux : la programmation et la régulation par rétroaction.

L’éolipile d’Héron d’Alexandrie

La vidéo suivante présente de manière didactique les principales inventions d’Héron d’Alexandrie : Civilisations: Découvertes Antiques e3p2 par GlobZOsiris

Dans le même temps, l’art militaire se garnit de machine de projection, elle devient par là, essentiellement machinique. Illustration de l’arc aux catapultes.

Au delà de l’Europe :

En parallèle de l’Europe, les populations d’Extrême-Orient acquirent très tôt de nombreux savoir faire : métallurgie, machinerie, etc. ; on a trouvé notamment des objets en fonte en Chine dès les derniers siècle avant notre ère, alors que la maîtrise de la fonte n’apparaît qu’au Moyen-Age en occident ; le système bielle-manivelle ; le papier et la poudre à canon. Dans le même temps, on note l’absence de la roue dans les civilisations pré-colombiennes. On retrouve cette dualité toujours propice à l’avancée de l’histoire des techniques, soit celle entre la guerre et le jeu ; entre les chars de guerre et les fusées d’artifice.

La noria – elle même précédée par le Chadouf : la machine industrielle type du monde extra-européen ; ce nom arabe désigne une machine permettant d’élever l’eau lors de l’irrigation, cependant les norias servirent aussi à l’alimentation en eau des populations. On peut distinguer 4 familles de machines de même usage : (1) la vis d’Archimède [imaginée par Archytas de Tarente plutôt que par Archimède] ; (2) la pompe aspirante et foulante ; (3) la roue élévatoire (Egypte) ; (4) la roue à chaîne. Vitruve a laissé de nombreuses descriptions de différentes noria.

Al-Jazari : Le traité d’Al-Jazari est une somme, un usage technique pour les ingénieurs et les artisans, les machines y sont décrites pour être construite à l’aide des textes et dessins fournis. Quoique s’intéressant aux automates et aux horloges les principaux apports d’Al-Jazari se trouve dans les innovations aux systèmes de tractage, de transmission de puissance (par exemple, la mécanisation du chadouf), mise au point pour les clepsydres d’un système de régulation par rétroaction avancé (mécanisme à soupape flottante).

Noria d’après un manuscrit d’Al-Djazari, vers 1205

Le Moyen-Age et la Renaissance : C’est à cette période que se mettent en place les bases techniques de nos sociétés. L’amélioration de la quantité et de la qualité de la nourriture permet une hausse de la démographie et par là, une expansion des villes d’où le dynamisme technique de cette époque.

Trois innovations agraires majeures : 1) la substitution de la charrue à l’araire ; 2) l’utilisation du cheval avec l’attelage moderne ; 3) la mise en place de l’assolement triennal (rotation annuelle des terres par tiers entre jachère, semis d’automne en céréales d’hiver)

Temps des constructions de cathédrales, qui sera mis en péril et repris plus tard par la Guerre de Cent Ans.

1253 : premier canal de navigation contenant une écluse simple à Sparendam par les hollandais.

Le dynamisme médiéval trouve dans les machines un vaste champ d’expression : les ingénieurs étendront les applications antiques (engrenages, machines hydrauliques, etc.) aux sources d’énergie nouvellement remise en exploitation (l’eau, l’énergie animale, le vent). Cela mènera au XIVe siècle à la création de l’horloge mécanique et du système bielle-manivelle. Reprise en force des moulins hydraulique à roue verticale. Premières usines ? « L’horloge existe depuis l’Antiquité, puisque le même mot recouvre tous les systèmes d’indication du temps, que ce soit les clepsydres, les sabliers ou les horloges mécaniques.« 

L’aigle mécaniques de Villard de Honnecourt

 » Comment des hommes capables d’édifier des cathédrales et des digues, de construire machines, horloges, etc., peuvent-ils ignorer la manivelle, qui nous semble aujourd’hui tellement plus simple que nombre de mécanismes de moulins ?  » La manivelle n’apparaitrait, du moins dans les représentations, qu’au XIe, XIIe siècles.

Le passage de la métallurgie artisanale primitive à l’industrie du fer, qui se fait autour du XVe siècle, s’accompagne d’un déplacement des unités de production aux abords des mines, mais aussi des forêts et des cours d’eau.

Le moulin à eau : le terme au Moyen Age qui désigne les moulins à eaux est celui d’usines. On assiste à un développement exponentiel de la meunerie. Plusieurs facteurs : les changements agricoles (nouvelles catégories de blés nécessitant la substitution de la meule au pilon) ; l’exploitation des forêts et donc la demande en scieries mécanisées ; les progrès en métallurgie et la demande de fer allant avec celle des forges hydrauliques ; les cisterciens qui mènent une politique de mécanisation dans de nombreux monastères à travers l’Europe) ; l’évolution du système féodale (pénurie de main d’œuvre – d’esclaves) ; le réchauffement climatique (augmentant les productions céréalières) ; l’urbanisation ; les raisons financières. Le moulin à eau est un ensemble technique comprenant un bâtiment, une ou plusieurs roues, des mécanismes de transmission de puissance, des machines ou des outils, et des équipements hydrauliques. Le moulin est symbole imaginaire de l’histoire des techniques pré-industrielle (voir Rohmer).

Francesco di Giorgio Martini : arts mécaniques, arts libéraux (engins de fêtes, etc.). Réalisations : les palais d’Urbino, les forteresses de Sassocorvaro (1470-1478), Rocca San Leo (1479), Cagli (1481) ou Mondavio (1501).

De l’âge classique à l’Encyclopédie : Naissance d’une pensée scientifique (au détriment des avancées techniques) cependant la machine tient toujours un des rôles principaux (petite mécanique, horlogerie, moulins). Siècle de l’Encyclopédie de Diderot et d’Alembert (2900 planches gravées dont deux tiers de machines), siècle aussi de la Machine de Marly, des automates de Vaucanson.

Tentative de dompter l’énergie dite du néant, la vapeur : Papin, machines atmosphérique (1707)

Le métier à bas : premier exemple de machine automatique, importance donné à cet exemple dans l’Encyclopédie. Planches du métier à faire les bas dans l’Encyclopédies. S’ensuit une description du métier à bas.

Vue éclatée du métier à faire des bas, Encyclopédie

Jacques de Vaucanson (1702-1782) : maître des automates mais aussi de plusieurs projets d’organisation industrielles qui échouèrent notablement. Vaucanson « représente l’aboutissement le plus parfait de ce courant modéliste, courant, faut-il le souligner, tout autant de démonstration que de recherche, de diffusion et de progrès technique. » Bertrand Gille

Vaucanson par B. Jacomy [ JACQUES VAUCANSON DU MÉCANICIEN DE GÉNIE À L’INGÉNIEUR VISIONNAIRE
Les trois automates réalisés par Jacques Vaucanson lui ont valu une renommée nationale. Mais sans aucun doute le grand mécanicien aurait aspiré à connaître le même succès pour ses machines industrielles et ses ateliers automatisés. Hélas, probablement trop visionnaire, Vaucanson n’a pas été récompensé de ses efforts en organisation des entreprises. L’examen de ses principales machines – le métier à tisser automatique, le tour à charioter ou le moulin à organsiner – dessine pourtant le « portrait robot » du futur ingénieur du monde industriel naissant. – Conférence de Bruno JACOMY, historien des techniques, Mercredi 13 octobre 2010 à 18h30 au Musée dauphinois]

La civilisation industrielle :

Temps de la révolution industrielle et par là, de l’histoire des techniques. C’est la mutation des techniques textiles anglaises qui a bouleversé l’industrie. Facteur : la demande en énergie croissante (ressources naturelles en fer et en charbon).  Schéma de transmetteurs d’énergie p.257. En Angletterre, perfectionnement de la machine à vapeur ; en France, de la roue hydraulique. Apparition du moteur, dans l’ordre : moteur à vapeur, électrique, à combustion interne (fin du XIXe).

1776 : James Watt : première machine à vapeur, simple effet.

La trilogie fer-fonte-acier : le XIXe donne au fer sa plus grande place. De là aux alliages, puis aux métaux légers à base d’aluminium jusqu’aux matériaux synthétiques. Le fer puddlé (notamment utilisé pour la Tour Eiffel) sera remplacé par l’acier directement obtenu à partir de la fonte (la mécanisation des fourneaux permettant de s’affranchir du puddlage). La métallurgie de l’aluminium (née à Sainte-Claire Deville) connaîtra ensuite une grande expansion. Siècle des chemins de fer, des transports (trains, automobiles).

Schéma d’un four à puddler

Transport de matière, transport de signes : communication par l’entremise des machines (exemple : le télégraphe). Télégraphe Chape, télégraphe Morse. Développement de la culture technique à la suite de l’encyclopédie (des dessins techniques, etc.). Explosion des brevets déposés.

Le rivet : les techniques de rivetage, la machine à riveter, le travail social qui en découle ; mythe de l’usine sans ouvrier.

Frédéric Japy : « les principes sur lesquels se fonde Japy pour mettre en place une usine nous semblent évidents. Le nombre d’opérations est réduit par un processus proche de notre actuelle analyse de la valeur, les machines, conduites par « des estropiés, des vieillards, des femmes et des enfants », réalisent en série les différentes pièces du mouvement de la montre, et la main d’œuvre est concentrée en un même lieu pour réduire les coûts de transfert des sous-ensembles.« 

« Je veux que mes ouvriers ne fassent avec moi et les miens qu’une seule et même famille. » Japy

Bruno Jacomy décrit ensuite la composition de l’usine Japy (description, inventaire des différentes machines) et l’avènement des premières cités ouvrières.

De la production de masse à la communication : 

1950 : l’électricité sillonne la planète par l’intermédiaire du courant alternatif et des transformateurs statiques vers le tout électrique. En 1982, le  pourcentage de production de produits synthétiques (combinaison de matières, alliages, etc.) dépasse celui de l’acier et du fer confondu.

Développement spectaculaire de l’électronique et de l’informatique. Développement de la conception assistée par ordinateur.

Le minitel : « Il ne se substitut à rien et ne sert à rien d’autres qu’à communiquer. »C’est une base de données gigantesque.

Bells Laboratory : découverte du transistor (1948), porte ouverte à l’électronique puis aux ordinateurs. Miniaturisation des composants.

Le premier transistor et son brevet

Bibliographie Sommaire issue du livre et autres :

-Histoire des techniques, Gille Bertrand

Une histoire des techniques, Bruno Jacomy

-Les principaux ouvrages d’Héron d’Alexandrie : Traité des machines de guerre, les Pneumatiques, les Automates et la Chirobaliste.

De re metallica, Agricola

-Traité d’Al-Jazari (1206)

De Architectura, Vitruve

Trattati di architectura, ingegneria e arte militare, Francesco di Giorgio Martini

Les raisons des forces mouvantes, Salomon de Caus

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