Hero of Alexandria était un mathématicien et ingénieur gréco-égyptien qui était actif dans sa ville natale d'Alexandria, en Égypte romaine. Il est souvent considéré comme le plus grand expérimentateur de l'antiquité et son travail est représentatif de la tradition scientifique hellénistique.
Hero a publié une description bien reconnue d'un dispositif alimenté à la vapeur appelé une éolipile parfois appelée un « moteur de Hero ». Parmi ses inventions les plus célèbres figurait une roue à vent, constituant le premier exemple de captage du vent sur terre. On dit qu'il était un adepte des atomistes. Dans son ouvrage Mécanique, il a décrit les pantographes. Certaines de ses idées ont été dérivées des travaux de Ctésibius.
En mathématiques, il est surtout mémorisé pour la formule de Héron, une façon de calculer l'aire d'un triangle en utilisant uniquement les longueurs de ses côtés.
Une grande partie des écrits et dessins originaux de Hero ont été perdus, mais certains de ses travaux ont été préservés, principalement dans des manuscrits de l'Empire romain d'Orient, et une plus petite partie dans des traductions latines ou arabes.
Vie et carrière
L'origine ethnique de Hero était peut-être soit grecque, soit égyptienne hellénisée. Il est presque certain que Hero enseignait au Musaeum qui comprenait la célèbre Bibliothèque d'Alexandria, car la plupart de ses écrits apparaissent comme des notes de cours pour des cours de mathématiques, de mécanique, de physique et de pneumatique. Bien que le domaine n'ait pas été formalisé avant le vingtième siècle, on pense que le travail de Hero, en particulier ses dispositifs automatisés, représente certaines des premières recherches formelles en cybernétique.
Inventions
Hero a décrit la construction de l'éolipile, une version de laquelle est connue sous le nom de moteur de Hero, qui était un moteur à réaction de type fusée et le premier moteur à vapeur enregistré, bien que Vitruve ait mentionné l'éolipile dans De Architectura environ 100 ans avant Hero. Il a été créé près de deux millénaires avant la révolution industrielle. Un autre moteur utilisait l'air d'une chambre fermée chauffée par un feu d'autel pour déplacer l'eau d'un navire scellé; l'eau était collectée et son poids, tirant sur une corde, ouvrait les portes du temple. Certains historiens ont confondu les deux inventions pour affirmer que l'éolipile était capable de travail utile.
- Le premier distributeur automatique était également l'une de ses constructions; quand une pièce était introduite via une fente sur le dessus de la machine, une quantité définie d'eau bénite était distribuée. Ceci a été inclus dans sa liste d'inventions dans son livre Mécanique et Optique. Lorsque la pièce a été déposée, elle est tombée sur un plateau attaché à un levier. Le levier a ouvert une soupape qui a laissé s'échapper une certaine quantité d'eau. Le plateau a continué à s'incliner sous le poids de la pièce jusqu'à ce qu'elle tombe, auquel cas un contre-poids aurait remis le levier vers le haut et fermé la soupape.
- Une roue à vent actionnant un orgue, marquant le premier cas dans l'histoire du vent alimentant une machine.
- Hero a également inventé de nombreux mécanismes pour le théâtre grec, y compris une pièce entièrement mécanique d'une durée de près de dix minutes, alimentée par un système de type binaire de cordes, de nœuds et de machines simples actionnées par une roue dentée cylindrique rotative. Le son du tonnerre a été produit par la chute temporalisée mécaniquement de boules de métal sur un tambour caché.
- La pompe de force a été largement utilisée dans le monde romain, et l'une des applications était dans un moteur de pompiers.
- Un dispositif de type seringue a été décrit par Hero pour contrôler la livraison d'air ou de liquides.
- En optique, Hero a formulé le principe du chemin le plus court de la lumière: Si un rayon lumineux se propage du point A au point B dans le même milieu, la longueur de chemin suivie est la plus courte possible. C'est près de 1000 ans plus tard qu'Alhacen a étendu le principe à la fois à la réflexion et à la réfraction, et le principe a ensuite été énoncé sous cette forme par Pierre de Fermat en 1662; la forme la plus moderne est que le chemin optique est stationnaire.
- Une fontaine autonome qui fonctionne sous l'énergie hydrostatique autonome; maintenant appelée fontaine de Héron.
- Un chariot programmable qui était alimenté par un poids tombant. Le « programme » consistait en des cordes enroulées autour de l'essieu de transmission.
Mathématiques
Hero a décrit une méthode pour calculer de manière itérative la racine carrée d'un nombre. Aujourd'hui, cependant, son nom est le plus étroitement associé à la formule de Héron pour trouver l'aire d'un triangle à partir de ses longueurs de côtés. Il a également conçu une méthode pour calculer les racines cubiques au 1er siècle de notre ère. Il a également conçu un algorithme de chemin le plus court, étant donné deux points A et B d'un côté d'une ligne, trouver C un point sur la ligne droite, qui minimise AC+BC.
Références culturelles
- Un court métrage d'animation soviétique de 1979 se concentre sur l'invention de l'éolipile par Hero, le montrant comme un artisan ordinaire qui a inventé la turbine accidentellement
- Un spectacle télévisé de 2007 The History Channel Ancient Discoveries comprend des reconstitutions de la plupart des dispositifs de Hero
- Un épisode de 2010 du spectacle télévisé The History Channel Ancient Aliens intitulé « Alien Tech » comprend une discussion sur le moteur à vapeur de Hero
- Un épisode de 2014 du spectacle télévisé The History Channel Ancient Impossible intitulé « Ancient Einstein »
- Le roman de science-fiction de 2006 de Paul Levinson, The Plot to Save Socrates, met en vedette Hero comme un voyageur dans le temps américain.
- Une série télévisée animée pour adultes Netflix de 2020, Blood of Zeus, dépeignant Heron comme le fils demi-dieu de Zeus et demi-frère de Seraphim, dans laquelle il est exprimé par Derek Phillips.
Bibliographie
L'édition la plus complète des travaux de Hero a été publiée en cinq volumes à Leipzig par la maison d'édition Teubner en 1903.
Travaux connus pour avoir été écrits par Hero:
- Pneumatica, une description de machines fonctionnant sur la pression de l'air, de la vapeur ou de l'eau, y compris l'hydraulis ou l'orgue à eau
- Automata, une description de machines qui permettent des merveilles dans les temples par des moyens mécaniques ou pneumatiques, par exemple l'ouverture ou la fermeture automatique des portes du temple, des statues qui versent du vin, etc.; voir Automate et la traduction de Bernardino Baldi
- Mechanica, préservée uniquement en arabe, écrite pour les architectes, contenant des moyens de soulever des objets lourds
- Metrica, une description de comment calculer les surfaces et les volumes d'objets divers
- On the Dioptra, un recueil de méthodes pour mesurer les longueurs, une œuvre dans laquelle l'odomètre et la dioptra, un appareil qui ressemble au théodolite, sont décrits
- Belopoeica, une description de machines de guerre
- Catoptrica, sur la progression de la lumière, la réflexion et l'utilisation des miroirs
Travaux qui ont parfois été attribués à Hero, mais que l'on pense maintenant très probablement avoir été écrits par quelqu'un d'autre:
- Geometrica, une collection d'équations basée sur le premier chapitre de Metrica
- Stereometrica, des exemples de calculs tridimensionnels basés sur le deuxième chapitre de Metrica
- Mensurae, des outils qui peuvent être utilisés pour effectuer des mesures basées sur Stereometrica et Metrica
- Cheiroballistra, sur les catapultes
- Definitiones, contenant des définitions de termes pour la géométrie
Travaux qui ne sont préservés qu'en fragments:
- Geodesia
- Geoponica
