Histoire des sciences et techniques en Chine - Définition et Explications

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Introduction


Histoire des sciences
Chronologie
Chronologie des sciences
Chronologie de l'astronomie
Sciences de l'Antiquité
Sciences au Moyen Âge
XVe s. - XVIe s.
XVIIe s. - XVIIIe s.
XIXe s. - XXe s.
Thématiques
Sciences chinoises
Sciences grecques (Les sciences grecques sont tout à la fois un ensemble de questionnements, de méthodes et de résultats à l'origine de la pensée...)
Sciences indiennes
Sciences islamiques
Histoire...
de l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés...)
des mathématiques
de la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire...)
de la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et...)
de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...)
de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui...)
de la zoologie & botanique (La botanique est la science consacrée à l'étude des végétaux (du grec βοτάνιϰή; féminin du mot...)
de l'écologie
des sciences du langage
Voir aussi
Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de connaissances,...)
Histoire des sciences (L'histoire des sciences est l’étude de l'évolution de la connaissance scientifique. La science, en tant que corpus de connaissances mais également comme manière d'aborder et de...) (discipline)
Philosophie des sciences
Épistémologie
Sociologie des sciences (La sociologie des sciences vise à comprendre les logiques d'ordre sociologique à l'oeuvre dans la production des connaissances scientifiques. Elle porte ainsi une attention particulière aux institutions scientifiques, au...)
Histoire des techniques
Méta
Projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...)

L'histoire des sciences et des techniques en Chine est l'occasion de découvrir l'autre grande contribution d'une civilisation non occidentale à un développement précoce des sciences, et que son retard pris à l'époque de la renaissance en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...) a laissé oubliée de l'Occident (L'Occident, ou monde occidental, est une zone géographique qui désignait initialement l'Europe. L'extension de l'espace considéré a varié au cours de l'Histoire. À une période donnée, elle peut...).

Durant l'antiquité, indépendamment des philosophes grecs, les penseurs chinois ont contribué à des progrès significatifs dans de nombreux domaines.

Le premier exemple d’outil de calcul complexe est l’abaque, qui connut diverses formes, jusqu’au boulier toujours utilisé en Chine.

L'astronomie chinoise s'est développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la courbe.) sur plusieurs siècles et s'est longtemps montré en avance sur celle du monde (Le mot monde peut désigner :) occidental. Un très grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'observations antérieures à la fin du Moyen Âge sont sans comparaison avec ce qui se faisait dans le monde occidental. Une des finalités du développement de l'astronomie était de nature divinatoire. Les premières observations de comètes, d'éclipses solaires et de supernovae furent faites en Chine.

En physique, les travaux sur le magnétisme (Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre, ou avec des charges électriques en mouvement. Ces objets, dits magnétisables,...) permirent aux chinois de mesurer avec précision la déclinaison d'une boussole (Une boussole est un instrument de navigation constitué d’une aiguille magnétisée qui s’aligne sur le champ...).

En médecine, l'acupuncture (L’acupuncture est une des branches de la médecine traditionnelle chinoise, basée sur l’implantation et la manipulation de fines aiguilles en divers points du corps à des fins...) et l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) des plantes médicinales fut précoce et développé. Les alchimistes taoistes ont été des pionniers. Shennong est réputé avoir goûté de nombreuses substances pour tester leurs vertus médicinales, suite à quoi il a écrit une des premières pharmacopées incluant 365 remèdes issus de minéraux, plantes, animaux.

Les chinois inventèrent de nombreux systèmes techniques, comme la brouette (La brouette est un petit tombereau « à bras » (à énergie humaine). C’est l’outil ergonomique pour le transport de matériaux ou d’outils...), l'horloge mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou transmet un mouvement, une...) etc.

Des débuts précoces

La Chine connaît tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord une période néolithique d'agriculture du millet (dans la culture (La Culture est une civilisation pan-galactique inventée par Iain M. Banks au travers de ses romans et nouvelles de science-fiction. Décrite avec beaucoup de précision...) de Yangshao) et du riz (Le riz est une céréale de la famille des Poacées ou Graminées, cultivée dans les régions tropicales, subtropicales et tempérées chaudes pour son fruit, ou caryopse, riche en amidon....) avec un fort développement de l'irrigation (L’irrigation est l'opération consistant à apporter artificiellement de l’eau à des végétaux cultivés pour en augmenter la production, et...). L'élevage concerne les espèces de porc (Le porc (du latin porcus) qui se dit aussi cochon domestique (Sus scrofa domesticus) ou cochon des villes est un mammifère domestique omnivore de...), chien (Le chien (Canis lupus familiaris) est un mammifère domestique de la famille des canidés, proche du loup et du renard. Autrefois regroupé dans une espèce à part entière, connue sous le nom...) et poulet (Un poulet est une jeune volaille, mâle ou femelle, de la sous-espèce Gallus gallus domesticus, élevé pour sa chair.).

Royaumes combattants

Cette époque est féconde sur le plan scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.). Les Chinois découvrent ce que l'on nomme habituellement le théorème de Pythagore (Le théorème de Pythagore est un théorème de géométrie euclidienne qui énonce que dans un triangle rectangle (qui possède un angle droit) le carré de la longueur de l’hypoténuse...) (que les Babyloniens connaissaient quinze siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération...) avant l'ère chrétienne. Ils identifient la comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une ellipse très allongée, et souvent...) de Halley et comprennent la périodicité des éclipses.

Ils inventent la fonte de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie...), que l'Europe ne connaîtra qu'au XVIIIe siècle. Durant la période des Royaumes combattants, apparaît l'arbalète.

Sous les Han

Partie d’un Atlas des comètes sur soie (De la soie (fibre textile d'origine animale) est produite par de nombreux insectes, araignées et chenilles de certains papillons notamment (Yponomeutes, bombyx). Celle qui sert à produire des tissus de soie est issue du cocon...), dynastie Han.
La numération à bâtons s'écrit avec deux séries de chiffres, l'une pour les unités, l'autre pour les dizaines, celle des unités est reprise pour la centaine, etc.

Sous les Han occidentaux, les socs d’araire en fonte, apparus sous les royaumes combattants, se répandent. La traction animale se développe grâce au harnachement de garot, plus efficace que le collier (Le Collier (titre original : Semley's Necklace) est une nouvelle de science-fiction, d'Ursula K. Le Guin (États-Unis). Elle fait partie d'un...) à sangle de gorge. Les systèmes d’irrigation sont étendus dès le règne de Gaozu, et le système de rotation des cultures amélioré.

La première représentation connue d’un gouvernail (Le gouvernail est une partie mobile d'un bateau, ou d'un avion.) est un modèle de bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer, dirigé ou non par ses occupants. Il répond aux besoins du transport maritime ou fluvial, et permet...) découvert dans une tombe chinoise du Ier siècle av. J.-C.

En -104, est promulgué le calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été inventés par les hommes pour mesurer, diviser et organiser le temps sur de longues durées. Initialement conçus pour...) Taichu (1), premier véritable calendrier chinois (Le calendrier chinois est un calendrier soli-lunaire (ordre plus souvent utilisé que :calendrier luni-solaire). Durant l'antiquité, des observations diverses (mouvements de la lune, du...). En mathématiques, les chinois inventent, vers le IIe siècle av. J.-C., la numération à bâtons. Il s'agit d'une notation positionnelle (La notation positionnelle est un procédé d'écriture des nombres, dans lequel chaque position est reliée à la position voisine par un multiplicateur, appelé base du système de numération. Chaque position peut être représentée par un...) à base 10 comportant dix-huit symboles, avec un vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) pour représenter le zéro, c'est-à-dire la dizaine, centaine, etc. dans ce système de numérotation (comme nous le faisons, à la suite des Indiens et des Arabes). En raison de son usage très approprié au calcul, beaucoup de mathématiciens chinois de l'époque adoptèrent cette numération pour leurs travaux.

En 132, Zhang Heng (張衡) invente le premier sismographe pour la mesure des tremblements de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) et est la première personne en Chine à construire un globe céleste rotatif. Il invente aussi l'odomètre (Un odomètre est un instrument de mesure, permettant de connaître la distance parcourue par un véhicule. Pour le piéton, il s'agit du podomètre. Ces dispositifs peuvent être électroniques ou mécaniques.).

La médecine progresse sous les Han orientaux avec Zhang Zhongjing et Hua Tuo, à qui l'on doit en particulier la première anesthésie générale (L'anesthésie générale, ou AG, est un acte médical dont l'objectif principal est la suspension temporaire et réversible de la conscience et de la...).

À la même époque, dans le Zhejiang, la porcelaine apparait, elle n'est pas une invention en tant que telle mais plutôt une amélioration progressive (L' amélioration progressive est une manière de concevoir un site web qui prend très largement en compte l'accessibilité, la...) des techniques du feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) et de l'usage du kaolin. Le secret de sa fabrication ne sera percé qu'au XVIIe siècle en Europe.

Dynasties du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.)

À la fin de la période des Trois Royaumes de Chine, en 263, Liu (Liu (chinois : 柳宿, pinyin : liǔ xiù) est une loge lunaire de l'astronomie chinoise. Son étoile référente...) Hui commente et complète Les Neuf Chapitres sur l'art mathématique qui recense le savoir mathématique chinois. Il invente le principe de Cavalieri plus de 1000 ans avant ce dernier.

Sous les dynasties du Nord et du Sud, le mathématicien (Un mathématicien est au sens restreint un chercheur en mathématiques, par extension toute personne faisant des mathématiques la base de son activité...) et astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) Zu Chongzhi (429—500) développe le calendrier Daming introduit en 465 et dérive deux approximations de π, 355/113 et 22/7, il faut attendre mille ans avant que l'humanité produise un meilleur résultat.

Les premières armes à feu apparaissent en Chine au Ve siècle avec les lances à feu (Huo Sang), espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de...) de lance-flammes, à l’efficacité pratique restreinte sur un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de bataille mais utile pour ses qualités incendiaires et présentant une efficacité psychologique certaine sur des novices.

Sous la dynastie Song

Le Sūtra du Diamant, le livre imprimé connu le plus vieux. Dynastie Tang, 868.

L'enrichissement du pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas...) et surtout l'insuffisance de la production de cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces...) pousse (Pousse est le nom donné à une course automobile illégale à la Réunion.) le gouvernement Song à introduire la monnaie (Le Théâtre de la Monnaie (De Munt en néerlandais) est la salle d'opéra de Bruxelles situé sur la place de la Monnaie.) papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous...) en 1024. Cette richesse profite aux sciences. Le mathématicien Shen Kuo (Shen Kuo (chinois : 沈括, pinyin : Shěn Kuò), Shen K’uo, Shen Kua ou encore Shen Gua (Hangzhou, 1031 - Zhenjiang, 1095) est un scientifique polymathe chinois et...) (1031 - 1095) introduit la fonction sinus (En mathématiques, les fonctions trigonométriques sont des fonctions d'angle importantes pour étudier les triangles et modéliser des phénomènes périodiques. Elles peuvent être définies comme rapports de deux longueurs des côtés...). Dans son livre Mengxi Bitan (1088), Shen est le premier à décrire le compas à aiguille magnétique qui sera utilisé pour la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :). Shen Kuo a fait des versions améliorées de la sphère armillaire (En astronomie, une sphère armillaire, aussi connue sous le nom d'astrolabe sphérique, est une modélisation basée sur la sphère céleste utilisée pour en montrer le mouvement apparent des étoiles autour de...), du Gnomon (Un gnomon est le nom du plus simple cadran solaire : un bâton planté verticalement dans le sol, ou même encore plus simple l'homme lui-même. Il est connu depuis...), du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité...) et a inventé la clepsydre. En tant que géologue, il élabore une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une...) sur la formation de la Terre, la géomorphologie, en se fondant sur la présence de fossiles marins à terre, ses connaissances sur l'érosion du sol et l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la...) des dépôts de limon.

Pi Cheng (990-1051) invente l'impression typographique.

Su Song (1020—1101) est le concepteur (Un concepteur est une personne qui imagine et réalise quelque chose. Ce mot vient du verbe concevoir.) d'une horloge astronomique à force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :) qui utilise l'échappement d'horlogerie. Son mécanisme d'échappement avait déjà été inventé par moine bouddhiste Yi Xing pour exploiter une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même...) armillaire hydraulique mais la tour horloge possède la plus ancienne transmission à chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) connue, appelée tian ti ou « échelle céleste », comme on peut le voir dans son traité d'horlogerie Xiangfayao Xinyi. Su Song utilise, dans les cartes qu'il publie, la projection de Mercator (La projection de Mercator est une projection cylindrique du globe terrestre sur une carte plane nommée par Gerardus Mercator en 1569. Les parallèles et les méridiens...) près de cinq cents ans avant qu'elle soit utilisée en Europe.

Vers la fin cette période féconde, en 1247, Qin Jiushao publie le théorème des restes chinois (Le théorème des restes chinois est un résultat d'arithmétique traitant de résolution de systèmes de congruences. Ce résultat se généralise en théorie des anneaux. Ce théorème est utilisé en théorie des nombres.), utilisé en algèbre (L'algèbre, mot d'origine arabe al-jabr (الجبر), est la branche des mathématiques qui étudie, d'une façon générale,...) modulaire. Son traité contient, pour la première fois en Chine, le signe zéro.

Sous les Mongols

Guo Shoujing (郭守敬, 1231-1316) intègre l'observatoire de Kubilai Khan où il travaille sur les améliorations à apporter au gnomon. Il calcule la durée de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), la fixant à 365,2425 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début...), une valeur identique à celle définie par le calendrier grégorien (Le calendrier grégorien est le calendrier actuellement utilisé en Europe et dans une grande partie du reste du monde. Conçu par un collège de scientifiques sous la direction de Christophorus Clavius pour corriger la...), conçu trois siècles plus tard.

Premier dessin du triangle (En géométrie euclidienne, un triangle est une figure plane, formée par trois points et par les trois segments qui les relient. La dénomination de...) de Hui par Zhu Shijie.

Yang Hui (vers 1238-1298) publie un traité sur ce que nous connaissons comme le triangle de Pascal (En mathématiques, le triangle de Pascal est un arrangement géométrique des coefficients binomiaux dans un triangle. À la ligne i et à la colonne j (0 ≤ j ≤ i)...) et en attribue la paternité au mathématicien chinois du XIe siècle, Jia Xian. Ce triangle permet de présenter les coefficients des différents termes dans la formule du binome et, selon V.J. Katz, il était utilisé pour généraliser à des degrés supérieurs à deux la méthode d'extraction de racine. Zhu Shijie (1270-1330) publie Miroir précieux des quatre éléments (Dans le cadre de la philosophie naturelle, la théorie des quatre Éléments est une façon traditionnelle de décrire et d'analyser le monde.) en 1303, ce livre porte l'algèbre chinoise à son niveau le plus haut. Il inclut une explication de sa méthode des quatre éléments, qui sont utilisés pour signifier quatre quantités inconnues dans une seule équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement pour poser le problème de leur identité. Résoudre l'équation consiste à...) algébrique. Zhu y explique comment trouver la racine carrée (La racine carrée d’un nombre réel positif x est le nombre positif dont le carré vaut x. On le note ou x½; dans cette expression, x est appelé le radicande.) d'un chiffre (Un chiffre est un symbole utilisé pour représenter les nombres.) et y expose le fan fa, aujourd'hui connu sous le nom de la méthode de Horner (La méthode de Horner est utilisée dans le calcul polynomial, soit pour calculer la valeur d'une fonction polynomiale en un point, soit pour calculer le quotient d'un polynôme par X - a.).

Les Mongols, vecteurs de la science chinoise vers l'Occident

De nombreux contacts ont lieu entre les Mongols et les Européens au XIIIe siècle, en particulier au travers de l'alliance franco-mongole. Les corps d'armées chinois sont experts dans l'art du siège et sont intégrés aux forces mongoles. En 1259-1260, le prince Bohémond VI d'Antioche et son beau-père, Héthoum Ier d'Arménie font alliance avec le Mongol Houlagou Khan contre les musulmans en Syrie, prenant Alep puis Damas. Guillaume (Guillaume est un prénom masculin d'origine germanique. Le nom vient de Wille, volonté et Helm, heaume, casque, protection.) de Rubrouck, ambassadeur auprès des Mongols en 1254-1255, et ami personnel de Roger Bacon, est souvent cité (La cité (latin civitas) est un mot désignant, dans l’Antiquité avant la création des États, un groupe d’hommes...) comme le possible intermédiaire dans la transmission de la poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent sous forme de petits morceaux, en général de taille inférieure au dixième de millimètre...) à canon. Le compas aurait été rapporté par le templier Pierre de Montaigu entre 1219 et 1223, suite à un voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et...) auprès des Mongols en Perse.

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