Charriot pointant le Sud

Reconstitution, 2005

Modèle du Science Museum de Londres

Le Charriot pointant le Sud (t:指南車;s:指南车;p:zhi3 nan2 che1) est une technologie de charriot antique chinois muni d'un dispositif mécanique permettant de compenser les rotations du véhicule, afin qu'une partie déterminée du charriot pointe constamment vers le Sud. Le charriot est un véhicule à 2 roues, sur lequel une figurine est connectée aux roues par un engrenage différentiel. Grâce à un choix judicieux du diamètre des roues et du rapport des engrenages, la figurine au dessus du charriot est toujours dirigée vers la même direction, se comportant donc comme un système de boussole non-magnétique. Au cours de l'histoire, plusieurs textes Chinois ont mentionné le Charriot pointant le Sud ; quelques uns d'entre eux décrivent en détail les composants internes et le fonctionnement de l'engin.

Le Charriot pointant le Sud est regardé comme un des mécanismes d'engrenages les plus complexes inventé par l'ancienne civilisation Chinoise, et il n'a cessé d'être utilisé au cours de la période médiévale. On estime qu'il a été inventé vers 2600 av J.C. en Chine par l'Empereur Jaune Huángdì, mais que la première version historiquement opérationnelle a été créée par Ma Jun (vers 200-265) de Cao Wei à l'époque des Trois Royaumes.

Fonctionnement

Le Charriot pointant le Sud est une boussole mécanique qui garde une direction, indiquée par le pointeur, tout au long de son déplacement. Le différentiel dans le système d'engrenages intègre les différences de rotation des deux roues et ainsi détecte la rotation du tablier du charriot par rapport au sol. Le mécanisme compense cette rotation en faisant tourner le pointeur dans la direction opposée de celle du tablier.

Mathématiquement le système réalise approximativement un transport parallèle au cours du trajet. Sur un plan euclidien, le système permet le transport parallèle. Sur une surface courbe, on obtient qu'un transport parallèle approximatif. Dans le cas limite où la distance entre les roues tend vers zéro, l'approximation devient exacte.

Le charriot peut être utilisé pour tracer des lignes droites ou des géodésiques. Un chemin tracé sur une surface que suit le charriot est une géodésique si et seulement si le pointeur ne tourne pas par rapport au tablier du charriot.

Où on peut le voir

Il ne subsiste aucun Charriot pointant le Sud historique, seules des répliques peuvent être vues.

Le Muséum d'Histoire de Pékin, montre une réplique basée sur le mécanisme de Yen Su (1027). Le National Palace Museum à Taipei (Taïwan) possède une réplique basée sur le mécanisme Lanchester de 1932.

Références

• The Chinese South-Seeking chariot: A simple mechanical device for visualizing curvature and parallel transport M. Santander, American Journal of Physics -- September 1992 -- Volume 60, Issue 9, pp. 782-787
• Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 4, Part 2. Taipei: Caves Books, Ltd.
• Kit Williams, Engines of Ingenuity, Gingko Press (February 2002), ISBN 978-1584231066

Liens externes

• South Pointing Things - site donnant nombre d'informations, images et plans pour construire des charriots.

• Portail du monde chinois