MAthématiques

Héron, les mathématiques au service de l’ingénierie

Nous sommes en Egypte romaine, à Alexandrie, au beau milieu du premier siècle après Jésus-Christ…
Les prêtres du temple se pressent autour de ce qui semble être un distributeur d’eau… Une pièce de monnaie, et voilà que de l’eau jaillit !
Tout ce petit monde s’affaire pour mener à bien une cérémonie en l’honneur du dieu Jupiter, le grand seigneur de la foudre…

Alors qu’un des prêtres allume le feu sacré de l’autel, les statues se mettent à verser des larmes de sang… C’est l’heure, un taureau doit être sacrifié ! Le tonnerre résonne alors au-dessus du temple…
Soudain, comme si Jupiter entrait lui-même dans le temple, les portes s’ouvrent seules, puis se referment, sans que personne ne les touche !
Vous y avez cru ?
C’est que Héron d’Alexandrie a su vous berner avec ses inventions !
On peut le qualifier de l’inventeur des effets spéciaux !

Surnommé Héron l’Ancien, cette figure de l’antiquité était un mathématicien et ingénieur grec.
Malgré ses surprenantes inventions, peu d’informations sur sa vie nous sont parvenues. Il vécut très probablement au premier siècle après Jésus-Christ, entre 10 et 70.
On lui doit entre-autres les premiers automates et les premiers distributeurs.

Cependant, la majorité de ses ouvrages ont été retrouvé, parmi lesquels figurent :

• Πνευματικά (Pneumatica) : ouvrage sur la pression de l’air et de la vapeur d’eau. 
• Μηχανική (Mechanikè) : ouvrage sur les moyens de soulever des objets et sur leur centre de gravité. 
• Μετρική (Metrikè) : ouvrage sur les différents moyens de mesurer. 
• Βελοποικά (Belopoica) : ouvrage sur les machines de jet et la poliorcétique.
•  Αυτόματα (Automata) : ouvrage sur les automates.

Héron d’Alexandrie travailla principalement pour les prêtres et les théâtres, qui recherchaient les effets spéciaux dont il avait le secret.
Revenons sur les effets spéciaux utilisés dans le temple…

Le premier distributeur d’eau de l’histoire ?
Une pièce était introduite et tombée sur un plateau, qui descendait sous l’effet de son poids, et qui entraînait une sorte de piston. Ce piston, qui faisait office de bouchon, se soulevait et permettait tout simplement à l’eau de s’évacuer. La pièce finissait par tomber, et l’eau s’arrêtait de couler.

Les statues qui pleurent du sang ?

Lors des cérémonies, le prêtre allumait un foyer, et de ce foyer partait un petit tuyau en cuivre, relié à un récipient hermétiquement clos, rempli de sang. L’air alors, en chauffant, se mettait à gonfler et à prendre plus en plus de place, et chassait donc tout naturellement le liquide, qui alors passait par un second tuyau, qui se baladait à l’intérieur de la statue, pour finalement arriver à ses yeux.

Le tonnerre ?

Il suffisait de remplir une cuve cylindrique d’eau, et ainsi progressivement, l’eau faisait monter un plateau, sur lequel était posé de grosses billes en bois.
Ce plateau arrivait en haut de la cuve, et les billes finissaient par rouler et tomber sur un gros plateau en fer, provoquant alors un vacarme digne des plus gros orages !

Les portes qui s’ouvrent toutes seules ?

De l’air chauffé était propulsé vers une cuve fermée qui contenait de l’eau. Progressivement, l’eau était chassées par l’air, qui passait dans un tuyau qui remplissait une seconde cuve. En se remplissant, cette cuve activait un système de poulies et de contre-poids, qui ouvrait automatiquement les énormes portes…

On l’a dit, Héron d’Alexandrie était aussi un mathématicien…
Il est à l’origine d’un algorithme permettant de calculer n’importe quelle racine carrée, et on lui doit la célèbre formule, qui porte désormais son nom, donnant l’aire d’un triangle quelconque connaissant uniquement son périmètre !