Naissance de la physique
De la Sicile à la Chine
Michel Soutif
EDP Sciences
Avant-propos5
I - Les premiers essais d'intervention sur la nature: les outils et les armes7
Les débuts de l'outillage lithique en Eurasie7
Les débuts de l'outillage métallique10
Le cuivre12
Les minerais de cuivre et leur traitement12
Usages du cuivre13
Le bronze13
Usages du bronze13
Influence de l'usage du bronze sur la société15
Le bronze en Chine16
Apparition du fer17
Le minerai et son traitement18
Le fer en Occident19
Le fer en Chine21
Influence de l'usage du fer sur la société en Chine22
Les métaux précieux23
L'or23
L'argent25
Métallurgie de l'argent26
II - La raison et l'expérience29
La tradition grecque29
Le prolongement en Occident32
La pratique chinoise34
Les origines34
La voie de la sagesse36
Le canon des mohistes38
L'Ecole des logiciens (Ming Jia)38
Evolution et diffusion38
Conclusion39
III - La numération et le calcul41
Introduction41
La numération - les deux procédés42
Le procédé de superposition43
La notation égyptienne43
La notation grecque43
La notation latine44
La notation mésopotamienne44
La notation décimale de position46
Les chiffres en Chine46
Les chiffres en Inde48
L'apparition du zéro50
Diffusion des connaissances indiennes vers les Arabes51
Introduction des chiffres ghubars en Europe52
Les maîtres de calcul au début de la Renaissance53
La naissance du calcul54
En Egypte55
En Mésopotamie55
Les mathématiques grecques et hellénistiques56
Les mathématiques chinoises57
Les mathématiques indiennes57
Les mathématiques de l'Islam57
L'essor des mathématiques européennes après 150058
IV - La mesure et la précision61
Mesures de longueur61
Histoire61
La recherche d'un étalon universel63
Mesures de surface et de volume64
Le modèle égyptien64
Le modèle mésopotamien65
Le modèle des Vedas indiens65
Le modèle des textes Jaïn (- IIe siècle IIe siècle)65
Le calcul d'Archimède (- 269 - 212)65
Le calcul de Liu Hui (IIIe siècle)65
Les calculs ultérieurs65
Mesures de masse66
La balance66
La recherche d'un étalon de masse68
Mesures de temps69
Autres mesures69
La précision des mesures et la notion d'erreur69
V - La matière et le vide73
La matière73
La physique grecque73
La suite en Europe75
La physique de la matière en Chine81
Le vide et le plein83
En Occident83
En Chine86
Conclusion88
VI - Le calendrier et le temps91
La notion primitive91
Le calendrier92
Le calendrier mésopotamien92
Le système grec93
Le calendrier égyptien93
Le calendrier indien94
Le calendrier chinois95
Le calendrier aztèque96
Le temps dans le monde occidental97
La mesure du temps97
Définition de l'unité de temps100
Le temps, variable indépendante101
Le temps chez Platon (- 427 - 348)102
Le temps après Platon102
L'apparition du temps absolu103
L'origine de l'ère chrétienne: le zéro de notre référence actuelle104
VII - La mécanique: l'équilibre et le mouvement105
L'étude du mouvement105
La mécanique d'Aristote en Grèce et au Moyen Âge105
La mécanique de Galilée107
La mécanique de Newton109
La mécanique utilitaire111
La mécanique chinoise113
Le cas particulier de la statique114
Archimède114
La statique en Occident115
VIII - La lumière et l'optique117
La perception lumineuse117
La lumière selon les Grecs117
La lumière selon les Chinois118
La contribution arabe119
Le Moyen Âge occidental et l'optique arabe120
Galilée121
Les théories de la lumière122
L'expression mathématique de la réfraction122
L'hypothèse sur la nature de la lumière au XVIIe siècle123
La solution Fermat (1601 1665)123
L'optique ondulatoire au XIXe siècle124
La crise du corps noir124
Les applications125
Les instruments d'optique125
Lunettes et télescopes125
Microscopes127
La vitesse de la lumière127
La spectroscopie129
IX - Les actions à distance131
Le magnétisme131
Le magnétisme terrestre et la Chine131
Le magnétisme en Europe134
La déclinaison134
Les vibrations mécaniques136
Généralités sur la musique136
La musique grecque et mésopotamienne137
La musique chinoise138
Le tempérament141
La propagation des ondes142
L'électromagnétisme143
Les lois de l'électricité143
Les ondes électromagnétiques145
X - La production d'énergie et sa transmission147
Introduction147
L'animal, le vent, l'eau et le gaz148
L'énergie animale et l'homme148
Le vent152
L'eau153
Le pétrole, le gaz et l'eau salée158
La chaleur et le travail160
La notion de température et sa mesure160
Qu'est-ce que la chaleur?161
La dilatation des gaz162
La loi de Dulong et Petit (1819)162
La diffusion de la chaleur selon J. Fourier (1768 1830)163
Le charbon et la vapeur163
Le charbon et l'industrie163
Watt et la machine à vapeur164
Le charbon et la vapeur en France166
La thermodynamique166
Remarques sur la puissance motrice du feu168
Naissance de l'énergie électrique168
Dispositifs divers de transmission169
Engrenages169
Paliers et roulements170
Transmission par courroies et chaînes170
Excentrique, manivelle et bielle171
La pompe à palettes171
L'hodomètre171
La suspension à la Cardan172
Le différentiel172
Conclusion174
XI - Les transports175
Introduction175
La roue et l'attelage175
Les débuts175
La roue177
L'attelage178
La navigation179
L'usage des fleuves179
En Mésopotamie179
En Egypte180
La conquête de la mer181
Les premiers temps181
Les navires en Méditerranée182
Les navires de combat182
La trière athénienne182
Les navires de commerce184
Les ports185
Les difficultés du voyage186
Les navires à l'assaut de l'océan186
La marine celte186
La navigation dans l'Europe du Nord186
L'évolution des flottes du XIIIe au XVIe siècle187
La caravelle portugaise188
La marine chinoise189
Les techniques de navigation191
La navigation à l'estime et aux étoiles191
Les cartes192
La trigonométrie193
Le régime des vents194
La localisation sur mer: le point195
XII - La physique et le pouvoir199
La science grecque, la cité et son équivalent chinois199
La science hellénistique et Alexandre200
La Chine unifiée des dynasties Qin et Han (- 221 à 190)201
La Maison de la sagesse à Bagdad201
La Chine des Tang et des Song204
L'académie de Sagres206
Le détonateur de la révolution scientifique: Uraniborg208
La naissance des académies officielles210
Synthèse et conclusion213
Unicité du problème213
La divergence Est-Ouest213
Evolution de la formulation des résultats214
Annexes217
Annexe I - Chronologie de la philosophie scientifique grecque219
Annexe II - Chronologie des avancées scientifiques et techniques chinoises223
Annexe III - L'explosion scientifique arabe225
Annexe IV - L'éveil de la science en Europe occidentale avant Galilée227
Une brève bibliographie231
Table des illustrations237
Index des noms de personnes247
Index géographique255
Table des matières259