Le sismoscope de Zhang Heng (张衡), (78 – 139), est un sismoscope présenté par le savant chinois Zhang Heng en 132. Il mettait en évidence les mouvements du sol et leurs directions mais sans pouvoir les quantifier. Cependant, le premier sismographe a été inventé par le physicien français Jean de Hautefeuille en 1703.
Pendant la dynastie des Han Orientaux (東漢) ou Han postérieurs ((後漢), (25 - 220), il y avait un scientifique célèbre, Zhang Heng.
Zhang Heng est originaire de ville Nanyang. À l’âge de 17 ans, il quitta sa ville natale et se rendit à Chang’an et Luoyang, où il étudia au Collège impérial. À l’époque Luo Yang et Chang’an étaient toutes deux des villes très prospères, et les nobles de la ville vivaient une vie de luxe. Zhang Heng observa tout cela avec dédain. Il écrira deux œuvres littéraires, La poésie de la capitale occidentale et La poésie de la capitale de l’Est : la capitale occidentale est Chang’an et la capitale de l’Est est Luoyang, qui portent une satire sur ce phénomène.
Il est dit qu’il a passé au total dix ans sur ces deux œuvres, fruits d’une réflexion approfondie et de nombreuses révisions, montrant que son esprit d’étude des connaissances était très sérieux.
Mais le point fort de Zhang Heng n’était pourtant pas la littérature, il affectionnait particulièrement les mathématiques et les études astronomiques. Le Palais impérial apprenant que Zhang Heng était un homme cultivé le convoqua. Il se rendit à la capitale en tant que fonctionnaire, d’abord au palais comme gouverneur, puis comme astronome impérial, chargé d’observations astronomiques. C’était un bon poste qui correspondait à ses intérêts de recherche.
Après ses études d’observation, il conclut que la Terre était ronde et que la lune reflètait la lumière à travers le soleil. Il pensait aussi que le ciel ressemblait à une coquille d’œuf, enroulée autour de l’extérieur de la Terre qui ressemblait, quant à elle, à un jaune d’œuf au milieu du ciel. Cette doctrine, bien qu’elle ne soit pas tout à fait exacte, ne pouvait manquer d’inspirer l’admiration des astronomes au cours des ans, car il formulait de telles hypothèses scientifiques il y a plus de 1 800 ans.
De plus, Zhang Heng fabriqua également un instrument de mesure astronomique en cuivre, appelé la « sphère armillaire ». Il permettait de représenter certains mouvements des astres tels que ceux du soleil, de la lune et des étoiles. Il réussit à utiliser l’énergie hydraulique pour faire tourner cet instrument. On dit que toute étoile qui s’élève de l’est et toute étoile qui tombe à l’ouest peut être vue clairement sur la sphère armillaire. Pendant cette période, les tremblements de terre étaient fréquents. Après avoir examiné et testé avec soin les phénomènes sismiques enregistrés, Zhang Heng inventa un instrument de détection des tremblements de terre, appelé « Sismographe ».
Le Sismographe est fait de bronze et a la forme d’une jarre à vin, ornée de huit dragons sculptés dont les têtes sont orientées dans huit directions. (Image : Capture d’écran / YouTube)
Le Sismographe est fait de bronze et a la forme d’une jarre à vin, avec huit dragons sculptés têtes en bas orientées dans huit directions. Chaque bouche du dragon contient une petite boule de bronze : sous la tête du dragon, un crapaud de bronze est accroupi et ouvre sa bouche face à celle du dragon. Comment cela fonctionnait-il? Lors du tremblement de terre, la bouche du dragon orientée vers l’épicentre du séisme s’ouvrait automatiquement et crachait la boule de bronze qui tombait dans la bouche du crapaud avec un bruit qui indiquait le moment de survenue du tremblement de terre et qui fonctionnait comme une alarme.
Un jour de février 138 ap. J.- C., l’instrument de précision de Zhang Heng s’est mis en mouvement,on a vu soudain la bouche du dragon orienté vers l’ouest s’ouvrir et cracher la boule de métal. Ainsi l’appareil de Zhang Heng signalait un tremblement de terre à l’ouest. Cependant, les fonctionnaires de la capitale Luoyang n’entendirent parler d’aucun tremblement de terre dans les environs ce jour-là. En conséquence, on se mit à dire que le Sismographe de Zhang Heng était un appareil frauduleux, et certains pensant même que cet instrument risquait de causer des problèmes en créant de fausses alertes.
Quelques jours plus tard, un cavalier arriva au palais pour signaler qu’un grand tremblement de terre venait de se produire dans la région de Jincheng et Longxi, à plus de mille kilomètres de Luoyang, et que même les montagnes s’étaient effondrées. C’est alors que tout le monde a été convaincu.
Zhang Heng est mort de maladie l’année où il avait 62 ans. Il a laissé une oeuvre scientifique très importante dans l’histoire de la science chinoise.
