L'invention du sismoscope

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

Bien que nous ne puissions toujours pas prédire avec précision les tremblements de terre, les humains ont parcouru un long chemin dans la détection, l'enregistrement et la mesure des 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 EC, l'inventeur, l'historien impérial et l'astronome royal Zhang Heng ont présenté son incroyable machine de détection de tremblement de terre, ou sismoscope, à la cour de la dynastie Han. Le sismoscope de Zhang était un vaisseau géant en bronze, ressemblant à un baril de près de 6 pieds de diamètre. Huit dragons serpentaient face cachée le long de l'extérieur du canon, marquant les directions principales de la boussole. Dans la bouche de chaque dragon, il y avait une petite boule de bronze. Sous les dragons étaient assis huit crapauds en bronze, avec leurs grandes bouches béantes 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 notent également que l'extérieur du corps du sismoscope était magnifiquement gravé de montagnes, d'oiseaux, de tortues et d'autres animaux, mais la source d'origine de ces informations est difficile à retracer.

Le mécanisme exact qui a fait tomber une balle en cas de tremblement de terre n'est pas connu non plus. Une théorie est qu'un bâton mince a été placé de manière lâche au centre du canon. Un tremblement de terre ferait basculer le bâton dans la direction du choc sismique, déclenchant l'un des dragons pour ouvrir sa bouche et libérer la boule de bronze.

Une autre théorie postule qu'un bâton était suspendu au couvercle de l'instrument comme un pendule à oscillation libre. Lorsque le pendule se balançait suffisamment pour frapper le côté du baril, le dragon le plus proche lâchait sa balle. Le bruit de la balle frappant la bouche du crapaud alerterait les observateurs du tremblement de terre. Cela donnerait une indication approximative de la direction d'origine du tremblement de terre, mais cela n'a fourni aucune information sur l'intensité des tremblements..

Preuve de concept

La merveilleuse machine de Zhang a été appelée houfeng didong yi, ce qui signifie "un instrument pour mesurer les vents et les mouvements de la Terre." Dans la Chine sujette aux tremblements de terre, il s'agissait d'une invention importante. 

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

Sismoscopes chinois sur la route de la soie?

Les documents chinois indiquent que d'autres inventeurs et bricoleurs de la cour ont amélioré la conception de Zhang Heng pour le sismoscope au cours des siècles qui ont suivi. L'idée semble s'être propagée vers l'ouest à travers l'Asie, probablement sur la route de la soie. 

Au 13ème siècle, un sismoscope similaire était utilisé en Perse, bien que les archives historiques ne fournissent pas de lien clair entre les appareils chinois et persan. Il est possible que les grands penseurs de la Perse aient trouvé une idée similaire indépendamment.