Connaissance technique

Connaissance technique
Devise du Musée de l'Homme à Paris - au Palais de Chaillot - qui conserve des merveilles artisanales et industrielles.
"Dans ces murs voués aux merveilles
J'accueille et garde les ouvrages
De la main prodigieuse de l'artiste
Égale et rivale de sa pensée.
L'une n'est rien sans l'autre."

La connaissance technique est lensemble des moyens mis en œuvre pour conduire à son terme un projet technique.

Si notre époque est résolument technicienne, elle ne rend pas pour autant honneur aux techniques non strictement scientifiques, en général à caractère empirique ou expérimental. Pourtant lhistoire nous enseigne que la pratique professionnelle quotidienne, de l'artisan et de l'artiste comme de l'ouvrier à l'ingénieur, est souvent source de créativité et d'innovation.

Cet article développe donc, dans une perspective historique, les modalités de la connaissance technique :

  • origine et émergence,
  • transmission,
  • principes de formalisation,

et cela quil sagisse de techniques élémentaires (ex: "faire de la confiture") ou plus élaborées (ex: "concevoir l'architecture du châssis d'un véhicule automobile de compétition").

Sommaire

De la notion de connaissance technique

Connaissance

Dans le Théétète, Platon définit la connaissance comme une croyance vraie justifiée. Cette définition traditionnelle contient plusieurs idées de nature à préciser la notion :

  • une idée de fondement, de quelque chose qui rend fiable cette croyance, de lien intelligible, dexplication
  • une idée de vérité, de fiabilité, et pour laquelle la reproductibilité est démonstration car de nature à vérifier cette rationalité
  • enfin lidée même de croyance cest-à-dire qui est de lordre de la fausseté et quil est nécessaire de traiter pour déterminer le rapport avec lobjet

Pour Michel Maffesoli, la connaissance est fonction des objets auxquels elle se rapporte : il existe donc des connaissances particulières qui se différencient par ce à quoi elles sappliquent [1]

Les contextualistes mettent en lumière lhistoricité de la connaissance avec ce qui la produit, les motivations et intérêts en jeu, lhistoire sociale et politique dans laquelle elle se construit. La connaissance est donc soumise à un mode de validation historique relatif à un temps et un lieu donnés, et dont la recherche des invariants et des constantes anthropologiques vise à saffranchir.

Enfin la connaissance diffère du savoir car elle est entachée dempirisme, elle est teintée de pragmatisme et donc faillible, elle intègre des éléments que le savoir scientifique voit avec suspicion. Elle comporte des éléments donnés (empirisme) et des éléments construits, le tout avec une dimension généralement collective cest-à-dire partagée.

Une motivation sous-jacente

« Construire le plus gros avion civil du monde »

Pour préciser une forme de connaissance particulière, il est possible de situer ce qui la motive dans le champ plus général de la motivation humaine.

Laction technicienne est extrinsèquement motivée car elle est pratiquée soit pour lobtention dune conséquence positive (augmentation de la puissance, de la vitesse, du confort, objets permettant le nomadisme...), soit pour lévitement dune conséquence négative (diminution de la pénibilité dune tâche, de la consommation d'énergie, ...), et non pour son seul contenu.

Au départ, le technicien est porteur dune intention, dun projet, d'une ambition téléologique qui motive et organise son action. Celle-ci devient alors une expérience au sens dun engagement dans une situation de mise à lépreuve des faits. Ainsi, à partir dun objectif initial, le technicien vise laccès à un résultat quil jugera positif et qui consacrera la réussite de son action, la pertinence de sa démarche et lefficacité de sa méthode.

Le paradoxe de lefficacité

Le socio-anthropologue Alain Gras [2] fait lhypothèse que la technique est socialement construite et « quon ne choisit pas une technique parce quelle est efficace, mais cest parce quon la choisit quelle devient efficace ». La question devient alors pourquoi choisit-on une technique plutôt quune autre ? Ainsi, la raison dêtre dun objet ou dune action technique naurait de sens que dans une culture et dans un temps donnés, de sorte quils ne peuvent être saisis indépendamment du système ils font sens et dans un environnement qui les transforme.

En conséquence, toute opinion sur lefficacité technique implique :

  1. Une possibilité de comparer,
  2. Une échelle de mesure qui correspond à une capacité à juger en termes de « mieux » ou de « moins bien »,
  3. Une représentation du temps, c'est-à-dire une échelle de durée.

Lillusion de la fatalité technique

La roue, inventée par les Sumériens

Refusant lidée dun progrès technique aussi global que fatal, Alain Gras [3] admet cependant des micro-évolutions orientées qui correspondent à des trajectoires technologiques précises et indéniables. Cependant, lhistoire nous donne des exemples singuliers avec :

  • des généalogies dobjets dont lévolution a été brusquement interrompue, non par des carences techniques, mais du fait de modifications des objectifs (du projet). Cest par exemple le cas du dirigeable sacrifié sur l'autel de la vitesse ou encore de létrier considéré comme un progrès décisif pour léquitation jusquà la Renaissance mais qui sera négligé par les Indiens dAmérique
  • des refus dengagement dans des trajectoires technologiques données bien quaccessibles en termes de faisabilité. Cest par exemple le cas de la roue, utilisée dans des jouets aztèques alors que cette civilisation na jamais développé dengins utilisant la roue [1]. De même, la lenteur de la diffusion de la brouette illustre l'influence de la culture sur la technique.

Par suite, il convient de saffranchir dune vision déterministe pour constater labsence de progressions systématiquement orientées vers un « toujours plus » ou « toujours mieux » en termes defficacité. Le développement durable correspond peut-être à un exemple contemporain de réorientation dun projet technique du fait dune modification des intentions et donc de la motivation sous-jacente.

Connaissance technique et développement

Au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, le président Harry Truman voyait, dans son discours sur l'état de l'Union du 20 janvier 1949, la connaissance technique comme un puissant moyen pour les pays développés d'aider les pays sous-développés :

« We must embark on a bold new program for making the benefits of our scientific advances and industrial progress available for the improvement and growth of underdeveloped areas. (...) I believe that we should make available to peace-loving peoples the benefits of our store of technical knowledge in order to help them realize their aspirations for a better life. And, in cooperation with other nations, we should foster capital investment in areas needing development. »

Le champ dapplication

Le cadre de laction technicienne étant maintenant précisé, il convient de définir le champ dapplication de cette connaissance. Les domaines dexercice envisagés ici sont vastes.

Ils peuvent être regroupés de façon plus ou moins arbitraire autour de quelques thèmes fondamentaux tels que :

  1. lélaboration dobjets techniques répondant à des fonctions dusage précises (machinisme sous ses formes les plus diverses ou encore production dobjets de consommation),
  2. lexploitation dans les domaines de lénergie, des mines, de lagriculture, de la chasse ou de la pêche,
  3. les transformations des matières premières, les procédés thermiques, chimiques, physiques ou mécaniques, ou encore la production de composés synthétiques,
  4. les activités de construction, lorganisation et la maîtrise de lespace, le transport ou encore les arts militaires.


Une illustration en archéologie expérimentale

Canon de type « Feldschlange »

En 2000, les frères Grassmayr, célèbres fondeurs de cloches à Innsbruck depuis 1599, se voient proposer une mission darchéologie expérimentale : couler à lidentique un fût de « Feldschlange » - le célèbre canon de Gregor Löffler - afin détudier ce qui rendait ces pièces de bronze allongées tellement supérieures aux autres [4].

Cela fait des siècles que la famille Grassmayr ne coule plus de canons et jusque-, toutes les autres tentatives pour fabriquer un canon selon les méthodes anciennes ont échoué

La fabrication doit suivre pas à pas le procédé ancestral, pour autant que toutes les étapes soient encore connues. Pour cela, les Grassmayr disposent dune chronique familiale vieille de 400 ans, avec notamment des plans de construction et des tableaux des alliages particuliers du bronze. Après remise en route de lancienne fonderie avec son four à bois qui doit donner une chaleur à la fois stable et élevée, la fabrication débute selon la technique de la cire perdue. Vient enfin létape de la fusion et du dernier ajout détain peu avant la coulée : cette opération se fait à un moment précis dont seul le fondeur connaît le secret. De même, le moment de la coulée et son flux sont déterminés par lexpérience du fondeur. Après quatorze jours de refroidissement, le fût de bronze est dégagé de sa gangue dargile. Malheureusement une longue fissure apparaît sur le côté : léchec est attribué à une température de coulée insuffisante.

Ainsi, le savoir-faire pour couler des canons à lancienne sest perdu, et par -même lart des anciens maîtres fondeurs tout comme lexpérience technique acquise au cours des siècles.

Si le but premier na pas été atteint, cette expérience nen est pas moins riche denseignements car elle illustre de façon concrète le délicat problème de la préservation et de la transmission de la connaissance technique.

Une technique a-scientifique

Cercle vertueux de la roue de la qualité

La technique fait partie intégrante de lhistoire des idées. Comme telle, elle a été trop longtemps négligée, la période récente lassimile le plus souvent et à tort à lhistoire des sciences. Pourtant il faut bien admettre la possibilité dune technique a-scientifique, c'est-à-dire évoluant en dehors de tout corpus scientifique.

Pour sen convaincre, il suffit dexaminer le travail dun garagiste. Celui-ci ignore tout des travaux thermodynamiques des inventeurs du moteur thermique Beau de Rochas ou de Sadi Carnot. Il a cependant acquis un ensemble de repères qui lui permettent davoir une activité technique bien réelle et parfaitement efficace.

Cette forme de connaissance peut donc sapparenter à de lempirisme que nous définirons comme « une quantité dobservations accumulées et concordantes qui permettent de dégager une certaine forme de vérité sans en rechercher les causes scientifiques et sans raisonnement logique ». Cette approche technicienne peut aussi se résumer par la formule « taille et essaie » qui fut largement utilisée au XIXe siècle dans la mise au point de la turbine hydraulique, se rapprocher de la notion dexpérience qui est le savoir acquis au cours des ans par la pratique et la réflexion, ou encore sillustrer par la notion moderne de « roue de la qualité » de Edwards Deming.

Pour Bertrand Gille, « le progrès technique s'est fait par une somme d'échecs que vinrent corriger quelques spectaculaires réussites » et cest dabord par les échecs, par les erreurs, par les catastrophes que Léonard de Vinci cherche à définir la vérité : les lézardes des murs, les affouillements destructeurs des berges, les mauvais mélanges de métal sont autant doccasions de connaître les bonnes pratiques.

A léchelle de lhistoire, il est remarquable de constater que la connaissance technique de type a-scientifique et heuristique a longtemps été la règle, que le progrès technique sen est fort bien accommodé jusquau XVIIIe siècle, époque se développeront les théories et avec elles de nouvelles formes de connaissance axiomatisées.

Le geste et la parole

La Leçon de labourage (1793-98)
François-André Vincent

Pour les techniques dites « élémentaires », le geste et la parole [5] sont les vecteurs privilégiés de la connaissance.

Dans ce cas, lapprentissage est la règle pour acquérir, et par la même transmettre, la connaissance technique qui va le plus souvent sorganiser autour de quelques thèmes fondamentaux comme :

  • le choix de la matière première,
  • la connaissance de lacte et du tour de main,
  • lutilisation optimale des outils,
  • la nature de lobjet à fabriquer.

Pour introduire en France des techniques nouvelles, Colbert fera venir des ouvriers qualifiés avec obligation d'apprendre ces métiers aux autochtones. Diderot notera que « c'est la main-d'œuvre qui fait l'artiste et ce n'est point dans les livres qu'on peut apprendre à manœuvrer »[6]. D'autres auteurs noteront l'importance de cette forme de transmission des savoir-faire :

« ...d'autres arts industriels sont à peine abordés dans les textes ; c'est notamment le cas de la métallurgie, art pourtant porté à des sommets de technique dans les pays de l'Islam. Il paraît d'ailleurs évident que les arts du feu en général sont des métiers qui s'exercent en atelier, souvent dans un cadre familial, et avec une transmission du savoir qui se fait directement du maître à l'élève. »

— Yves PORTER[7]

Cette forme dacquisition de la connaissance - par exemple à travers le compagnonnage - reste aujourdhui dune grande valeur et efficacité pour nombre de spécialités techniques : lorganiser (maître / apprenti, junior / senior…) nest quintérêt bien compris, vouloir lignorer revient à couper le fil de la connaissance alors que dans le domaine de la technique, la continuité dans l'effort inter-générationnel est précisément la règle. On peut aussi parler de savoir par témoignage.

La recette

Recette d'aspect : test de la perle pour déterminer la cuisson optimale de la gelée de coings

La recette est un processus opératoire, quantifié ou non, qui permet darriver au résultat recherché. Cest une accumulation dobservations, un savoir de mémoire centré sur le « comment » plutôt que sur la connaissance scientifique du « pourquoi ».

Les recettes peuvent être de divers types :

  1. recettes dépoque ou de temps qui sont, par exemple, des dates dexécution de telle ou telle opération (ex : « à la Sainte Catherine, tout bois prend racine », date pour couper les bois de charpente, ...),
  2. recettes daspect pour piloter une fabrication (ex : couleur de la flamme du four Thomas, cuisson optimale de la gelée de coings, ...),
  3. recettes de qualité qui peuvent concerner le choix des matières premières (ex :usage du fer d'après sa cassure par Mathurin Jousse),
  4. recettes de mélange pour déterminer les proportions des différents éléments qui entrent dans la confection dun produit déterminé (ex : recette de la bouillie bordelaise).

Au cours des siècles, le terme « recette » a constitué le titre de nombreux ouvrages techniques. Lacception moderne le restreint à la connaissance en matière de cuisine (voir recettes de cuisine, recettes de pâtisserie) alors que dans les autres domaines techniques, la recette a progressivement pris une connotation péjorative.

La littérature technique médiévale est essentiellement faite de recettes car constituée déléments disparates non systématisés [8]. Citons quelques exemples :

Jusquau XXe siècle, lagriculture a été essentiellement une technique de recettes.

La description et le dessin

Extrait du carnet d'ingénieur de Francesco di Giorgio Martini - 1470

À partir des œuvres du Moyen Âge et jusquaux carnets des ingénieurs de la Renaissance, on assiste à une évolution progressive de la simple description littérale vers le dessin qui deviendra alors le vecteur privilégié de la connaissance technique.

Les carnets dingénieurs

Les « carnets dingénieurs » sont des recueils chacun notait tout ce quil avait pu voir dintéressant pour son métier, tout ce qui avait attiré sa curiosité et son attention. Entre Villard de Honnecourt et Léonard de Vinci ces quelque 150 carnets d'ingénieurs constituent une sorte de catalogue de fabriquant, de consultants itinérants en technologie, avec une recherche des fondements de leur art[9]

Ces carnets sont progressivement couverts de dessins qui seront à lorigine du dessin technique. Ils conduiront à la Renaissance aux « théâtres[N 1] de machines » qui sont des machines en représentation avec des gravures présentant des coupes et des écorchés, le tout complété de quelques explications sommaires.

Les traités

Traité d'architecture navale de Duhamel du Monceau - 1758

Progressivement apparaissent de nouveaux ouvrages lauteur réunit tout ce qui concerne une fabrication donnée avec un esprit critique mais pas encore scientifique. Avec le développement du capitalisme industriel au XVIe siècle, mais également de l'imprimerie, la réalisation de ces ouvrages impose une codification des savoirs aléatoires et donc la rationalisation de ces savoirs industriels[9].

Dans le domaine de la métallurgie, on citera par exemple Georgius Agricola en Allemagne ou encore Vannoccio Biringuccio en Italie. Ainsi naissent des traités de canonnerie, de distillerie, de teinturerie, darchitecture ou encore durbanisme qui attestent de la constitution progressive dune technique ordonnée.

À la fin du XVIIe siècle apparaît la « véritable description » avec lacadémie des sciences et Colbert. La Description des Arts et Métiers puis lencyclopédie de Diderot et dAlembert suivront cette même voie. Le XVIIIe siècle compte nombre de traités dagriculture, comme celui de lagronome anglais Jethro Tull. Progressivement tout secteur technique aura son traité et toute lEurope occidentale participera à ce mouvement.

Les revues techniques apparaissent à la fin du XVIIIe siècle comme le « Journal » puis les « Annales » des mines (1794), le Journal des Arts et Manufactures (1795) ; suivront les « Annales agronomiques » au cours du XIXe siècle[10].

Enfin, le XIXe siècle verra labandon des théâtres de machines et des descriptions au profit du traité technique du fait de lavancement des sciences et de lalliance renforcée entre la science et la technique.

Le dessin technique

Exemple de dessin technique

Les premières représentations sont des dessins densemble, elles senrichiront progressivement des détails de diverses parties de la machine (De re mettalica) ou encore de planches présentant lensemble des outils nécessaires à un métier (lencyclopédie).

Viendront ensuite les représentations graphiques avec le souci de la cotation, comme chez Lorenzo Ghiberti pour la fonte des cloches au XVe siècle ou Matthew Baker pour la construction des navires. Celles-ci évolueront vers le dessin coté puis le dessin industriel (XVIIIe siècle) avec coupes, plans, profils et sections.

À partir des années 1950, le dessin industriel fera l'objet de recherches et développements pour son informatisation et les grands industriels de l'automobile (General Motors) et de l'aéronautique (Lockheed, Boeing, Dassault) financeront les premiers logiciels de DAO en 2 dimensions qui deviendront disponibles commercialement à partir des années 1960.

Du modèle réduit à la maquette numérique

Modèle réduit du dôme de la cathédrale de FlorenceFilippo Brunelleschi (vers 1432-6)

Il semble que les mécaniciens grecs aient utilisé le modèle réduit pour la recherche technique et compris qu'il n'était pas nécessairement homothétique, cest-à-dire la réduction à la même échelle de tous les éléments d'une machine[11]. Le modèle réduit était pratiqué par les ingénieurs de la Renaissance, en particulier pour les édifices en construction et Léonard de Vinci réalisa des expérimentations hydrauliques sur de petits modèles[12].

Parallèlement au courant visant la représentation, la « collection » sera développée par des savants, de simples curieux ou encore à linitiative duniversités comme Oxford. En 1683, a lieu à Paris la première exposition de modèles de machines construites par les frères Périer. Il sagit de modèles réduits de machines réalisés daprès les dessins de quelques théâtres de machines auxquelles viennent sajouter dix inventions nouvelles.

Maquette physique de la cabine de l'A380

Provenant parfois de simples cabinets de curiosité, certaines collections sont restées célèbres tel les modèles et machines rassemblés par lingénieur Jacques de Vaucanson qui seront à lorigine du Conservatoire national des arts et métiers, futur musée des arts et métiers et dont le but premier était lencouragement à linnovation [13]. Duhamel du Monceau, qui était inspecteur général de la marine, constitua une collection de maquettes de navires qui « lui coûta fort cher » et dont il fit don au Roi à la fin de sa vie[14].

« ... le feu Roi après avoir témoigné toute sa satisfaction à Mr Duhamel sur le traité de conservation des grains qu'il avait eu l'honneur de lui présenter, lui demanda de lui porter à Versailles un modèle en relief de la tour l'on déposait le grain, des ailes qui faisaient agir les soufflets et de l'étuve. Mr Duhamel employa les meilleurs ouvriers, et en peu de temps eut la satisfaction de démontrer à son souverain sur ce modèle toutes les opérations qui se pratiquaient depuis longtemps à Denainvilliers »

— Fougeroux de Bondaroy[15]

De même, Tourville propose d'utiliser des maquettes de vaisseaux pour l'instruction[16]. Construits à des fins de démonstrations au service de la formation, les modèles réduits serviront régulièrement à lexpérimentation. En ajoutant la description scientifique, on dispose alors de tous les éléments constitutifs dune véritable technique.

Le développement de la presse technique combiné à la pratique du dessin industriel feront perdre au modèle réduit son utilité comme outil denseignement. Pourtant, ce courant modéliste persistera encore, comme en témoignent les maquettes longtemps jointes aux dépôts de brevets. Dans le même esprit, naîtra plus tard une vague de musées techniques et industriels avec pour double mission la transmission des savoir-faire et la protection de la propriété industrielle. Enfin, la démonstration par modèles des techniciens a certainement précédé celle des physiciens avec les cabinets de physique dans lesquels il s'agissait de faire percevoir des phénomènes dont on était incapable de rendre compte de manière scientifique.

Liaison au sol arrière Formule Renault

À partir des années 1960, la maquette numérique tridimensionnelle remplace progressivement le modèle réduit classique. En 2000, la société Dassault Aviation a annoncé avoir conçu son avion Falcon enitèrement en maquettage numérique, sans l'utilisation de maquettes physiques tandis que la société PSA annonçait avoir conçu la Citroën Xantia entièremenent en CAO 3D.

Grâce à l'ordinateur, la maquette numérique et l'ingénierie numérique permettent de nombreuses analyses utiles pour le technicien :


Une technique scientifique

Étude de Léonard de Vinci sur les turbulences

Lutilisation de la science par les techniciens est longtemps demeurée ambiguë car utiliser la science ne signifie pas formellement que la technique devient scientifique, quelle sefface pour devenir une « science dégradée ».

La théorie (ou la science) met en évidence un certain nombre de principes, dexplications de phénomènes techniques, mais ne suffit pas pour maîtriser parfaitement l'action efficace : cette marge représente précisément la différence entre la connaissance technique et la connaissance de type scientifique (ex: la tribologie)

Pour développer une technique scientifique, il faut en premier lieu une certaine conjonction, c'est-à-dire un type de science dont on puisse se servir et, en face, un type de technique propice à une théorisation.

Un premier essai de traitement théorique dune technique se trouve sans doute dans les roues dentées et les démultiplications rapportées à la théorie des leviers. Le De ponderibus de Jordanus Nemorarius (XIIIe siècle) constitue un bon exemple douvrage dans lequel les préoccupations scientifiques sont mêlées à des problèmes techniques concrets[17].

Jusquau XIXe siècle, la géométrie a été probablement la seule science utilisable par les techniciens[18]. Ainsi paraissent de nombreux ouvrages de géométrie pratique, rédigés en langue « vulgaire », qui se rattachent à la tradition des traités de calcul, et dans lesquels lauteur simplifie en fournissant les formules utiles sans sencombrer des détails de la démonstration.

Vers la Renaissance, on assiste à un renversement de méthode : le technicien ne cherchera plus dans la science les quelques connaissances, les quelques formules qui lui étaient directement utiles, il crée la science qui lui est nécessaire et sintéresse aux développements théoriques quelle autorise.

Du XVIe siècle au XVIIIe siècle, avec un prolongement jusquau XIXe siècle, la majorité des savants seront aussi des techniciens, le dialogue entre science et technique sera permanent.


Plusieurs stratégies de formalisation scientifique des connaissances techniques apparaissent et sont décrites ci-après :

  • la table,
  • le module,
  • la formule chiffrée,
  • la théorisation a posteriori,
  • la théorisation a priori.

La table ou principe du nombre ordonné

Abaque pour déterminer les caractéristiques des ressorts hélicoidaux

Dans un ensemble complexe, lorsque lobservation première (lempirisme) ne permet pas de surmonter une difficulté, il faut adopter une autre méthode.

Pour Aristote « tout ce que l'on peut connaître a un nombre, sans le nombre nous ne comprenons ni ne connaissons rien »[19]. Et, Gille d'écrire à propos des mécaniciens de l'École d'Alexandrie : « leur refus des qualités, des entités abstraites [...] leur attachement à la quantité, au nombre, à la série, à la table, leur permirent d'aller plus loin, dans des voies qui se fermèrent à leur tour »[20]. Au départ doit se trouver ce que Philon de Byzance appelait lélément premier qui doit être mesurable (poids, dimension…). Ensuite, il faut faire varier un certain nombre dautres éléments bien choisis, eux aussi mesurables, de sorte quil ny ait plus de simples observations isolées les unes des autres. On abandonne alors les variétés pour les variations en s'attachant à un phénomène particulier pour tenter d'en objectiver toutes les variables et d'en éprouver la sensibilité. Ainsi la recherche de variations fait apparaître progressivement des séries de chiffres ordonnés qui peuvent se mettre en tables pour affiner la compréhension du concept et préparer sa mathématisation [21].

Les astronomes arabes ont élaboré un grand nombre de tables, appelées zij, et qui sont avant tout des traités dastronomie pratique dans lesquelles il s'agit de trouver la position des astres dans le ciel. Au début du traité, l'auteur y expose généralement sa méthode de construction des tables par le calcul. En intégrant des recettes, les zij sont un intermédiaire entre une connaissance empirique, résultant d'une simple observation comme on en rencontre dans d'autres traditions astronomiques, et l'application d'une astronomie purement théorique.

Les premières tables sont dites « tables dobservation » ou simplement de « correspondance [N 2] ». Elles doivent aboutir à une loi universellement admise et que les techniciens pourront traduire en « tables dexécution » ou abaques. Cest ainsi que seront progressivement constituées à partir du XVe siècle diverses tables, comme les tables de navigation[N 3] ou encore les tables de tir pour lartillerie à poudre avec Galilée

Avec les tables, peu importe pour le technicien, lexplication de ce quil réalise puisquil peut désormais agir[22]. La science est alors utilitaire et « il nest plus nécessaire davancer sa connaissance au-delà des limites quassigne le but poursuivi » pour reprendre les termes de Gaston Bachelard. Ainsi, dans son Éloge de M.Duhamel, Condorcet écrit « ... il cherche partout à bien constater quelle est la meilleure pratique, à la réduire à des règles fixes qui la séparent de la routine, à l'appuyer même sur les principes de la physique ; mais s'abstenant de toute théorie quand il ne pouvait la fonder que sur des hypothèses, on voit qu'il ne veut plus être savant dès que la science n'est plus utile[16] »

Le module ou principe de lélément premier

Article détaillé : Notion de module.
Les engrenages nécessitent un module pour leur dimensionnement

La méthode consiste à choisir un élément premier, nécessairement un élément majeur, en fonction duquel toutes les autres parties seront déterminées à partir de coefficients affectés à ce module.

Daprès Vitruve, le rythme modulaire comprend :

  • les proportiones qui sont des rapports de grandeur reliant les éléments deux à deux,
  • les symetriae qui sont les rapports qui lient chacun des éléments à lunité fondamentale, c'est-à-dire au module.

De , viennent les notions de proportion, de ton ou encore dharmonie longtemps mises en avant dans la pratique technicienne.

Bien connu en architecture avec le Nombre d'or, le module se retrouve également avec Philon de Byzance pour la construction des engins balistiques dans lesquels la relation entre le poids du boulet et lénergie nécessaire pour le lancer a été retenue comme élément premier, c'est-à-dire comme module. Avec la vis dArchimède, la longueur de la vis constitue un autre exemple de module : le diamètre de la vis représente 1/16e de module, le pas de l'hélice 1/8e.

La tradition persistera jusquà la machine à vapeur, pour laquelle Sébastien de Maillard et ses prédécesseurs tenteront de contourner les obstacles scientifiques à laide de modules mais aussi de formules. Un peu plus tard, dans les Réflexions, Sadi Carnot « maintient le calcul à son rang de moyen et se contente volontiers dêtre un virtuose de la proportionnalitéun style très ancien[23]». Dans ce cas, l'emploi des proportions permet de ne pas expliciter des constantes parfois difficiles à déterminer. De même Galilée ignorait que le roulement de la boule sur le plan incliné « absorbait » les 2/7e de g : en procédant par comparaisons, il s'affranchissait de la connaissance de cette donnée[24].

Exemple d'une application contemporaine : construction d'une cuve à vin en forme d'œuf en utilisant le tracé du pentagone par la méthode de Ptolémée ; le nombre d'or constitue ici le module.

La formule algébrique

La confection de tables, à partir de séries dexpériences ordonnées, conduira à lobtention de formules comme ce fut le cas pour la résistance des poutres à la flexion.

Ainsi, de nombreuses tables peuvent donner matière à des courbes, donc à une formule algébrique. La formule applicable mais non démontrable constitue une recette en langage mathématique : son rôle a sans doute été considérable dans lhistoire de la technique.

La théorisation a posteriori

Baliste avant la théorie de la balistique
Moteur à vapeur de Woolf combinant haute pression et action par expansion selon le principe de James Watt

« Ami lecteur, garde toi de croire les opinions de ceux qui disent et soutiennent que la théorie a engendré la pratique […] Quand vous auriez étudié pendant 50 ans les livres de cosmographie et de navigation en mer et, que vous disposeriez des cartes de toute une région, dune boussole, dun compas et des instruments astronomiques, voudriez-vous pourtant entreprendre de conduire un navire par tous pays comme le ferait un homme réellement expert et rompu à la pratique ? Ces gens ne sexposent pas à de tels dangers, quelques théories quils aient apprises. Et quand ils auront bien débattu de la question, il leur faudra admettre que la pratique a engendré la théorie »

— Bernard Palissy. Discours admirable, 1580

Progressivement, à lempirisme se substitue la cote établie et observée, alors on pouvait commencer à chercher la raison de ces règles et leur perfectionnement. La théorie a toujours apporté quelque chose à la technique, dans le sens de la perfection, de la précision, car elle permet de réduire les marges qui existent dans une connaissance approchée. La connaissance technique se sépare alors de la connaissance scientifique en ce sens quelle sempare des résultats sans se préoccuper de savoir comment ils ont été obtenus.

Cest avec Archimède quon tente une première théorisation sur le levier. Héron d'Alexandrie tentera de faire la théorie des machines simples en réduisant le problème à des notions scientifiques connues, en particulier le levier [25].

Léonard de Vinci cherchera à créer une technique rationnelle, c'est-à-dire à base scientifique mais que la science de son époque ne pourra lui apporter.

Pour théoriser une technique, il est nécessaire de disposer au départ dune science adéquate. Par exemple :

  • sans la dynamique, la balistique ne pouvait exister. Les artilleurs avaient des tables expérimentales de tir, et ce dès la fin du XVe siècle. La science balistique leur a permis dexpliquer les choses mais surtout de dresser des tables plus précises,
  • la machine à vapeur a fort bien fonctionné, a même été perfectionnée[26], avant que Sadi Carnot n'en donne la théorie générale en 1824 (Réflexions sur la puissance motrice du feu - Paris) et crée, dans la foulée, une discipline entièrement nouvelle : la thermodynamique.

« ...Le technicien parfait a de l'esprit contre l'esprit... Chaque invention a humilié l'esprit et consolé. On a fait l'arc, le tunnel et la voile sans savoir assez ce que l'on faisait ; de même le moteur à essence et l'avion... »

— Alain[27]

La théorisation a priori

Transformation des saumures en sel à la manufacture royale dArc-et-Senans (XVIIIe siècle)

Lindustrie chimique existait bien avant la création de la chimie moderne par Lavoisier et Priesley, comme pour le salpêtre, la teinture, lesprit de sel ou encore les corps gras. Pourtant, elle se trouvait bloquée à un certain niveau jusquà ce que la science jette les bases de lindustrie chimique. Le passage de la connaissance à lindustrie nécessitera la création dune interface d'échanges scientifiques/techniques correspondant au génie chimique, dans laquelle se trouveront des associations entre chimistes et ingénieurs, savants et techniciens et qui feront seffacer progressivement la frontière entre connaissance technique et connaissance scientifique.

Avec lindustrie nucléaire, la démonstration devient encore plus probante : son développement naurait jamais eu lieu sans l'acquisition préalable des connaissances scientifiques correspondantes.

Enfin, la découverte théorique du laser (lumière cohérente amplifiée) au début du XXe siècle par Albert Einstein voit ses premières applications industrielles dans les années 1950 alors qu'un siècle plus tard, en l'an 2000, plus personne n'est ému par un graveur de CD-Rom.

La création des écoles qui dispenseront un enseignement scientifique basé sur la physique et les mathématiques sera un tournant décisif [28]. Ainsi, l'école des ingénieurs de l'Université de Leyde confiera dès 1600 un cours de mathématique à Simon Stevin. À côté des caméralistes allemands, la France s'orientera vers la création d'écoles d'ingénieurs, avec entre autres, les écoles dhydrographie (1682) chargées denseigner les règles de la navigation maritime ; lécole des ingénieurs-constructeurs créée par Duhamel du Monceau (1741) enseignent Pierre Bouguer, Étienne Bézout et Charles Étienne Louis Camus[16] ; lÉcole des ponts et chaussées (1747) ; lÉcole des mines (1783) ou encore lÉcole polytechnique (1794) grâce à la Convention.

Perspectives

Principe d'évaluation des sources de connaissance pour une activité technique donnée

Parmi la diversité des techniques mises en œuvre, certaines peuvent paraître « élémentaires ». Ce sont celles pour lesquelles le geste et la parole, lempirisme ou encore la recette sont aux fondements de la connaissance. On les trouvera aujourdhui plutôt dans les activités dinstallation, d'entretien, de réparation ou dans lartisanat.

A lopposé, se développe une activité technicienne faite dexigences scientifiques avec un objectif de conception, d'ingénierie, délaboration doutils et dobjets techniques finalisés et qui s'appuie sur des disciples adéquates.

Entre les deux, s'exerce une activité technicienne, basée sur des opérations de mise au point et de développement qui nécessitent toujours « coup de main », « astuce » et « rectification ».

Notes et références

Notes

  1. Par « théâtre », il faut aussi entendre recueil, florilège, anthologie des procédés techniques employés dans ce qu'ils avaient de plus remarquables. C'est ainsi qu'Olivier de Serres rédigera le Théâtre d'agriculture (1600)
  2. Voir aussi Histoire des logarithmes
  3. Les « Éphémérides nautiques et connaissance des temps » sont des tables marines qui donnent la position de la lune et des astres. Elles sont toujours éditées par le bureau des longitudes créé par lAbbé Grégoire et restent obligatoires à bord de tout navire français susceptible de croiser au large, pour pallier une éventuelle panne du système GPS.

Références

  1. La Connaissance ordinaire. Précis de sociologie compréhensive. (1985), Paris, Librairie des Méridiens.
  2. p 27 L'Écologiste Vol.2-N°3-Automne 2001
  3. p 28 L'Écologiste Vol.2-N°3-Automne 2001
  4. Arte - Une coulée délicate
  5. Voir aussi André Leroi-Gourhan - Le geste et la parole - Albin Michel - Paris - 1964
  6. Les ingénieurs de la Renaissance p 263
  7. Les arts et les sciences - L'âge d'Or des sciences arabes p 249
  8. Les Ingénieurs de la Renaissance p 260
  9. a et b Robert Halleux, « Le savoir de la main », France Culture.com La marche des sciences. Consulté le 4 février 2010
  10. D'Olivier de Serres à René Dumont, portraits d'Agronomes. p 128. Jean Boulaine, Jean-Paul Legros
  11. Les mécaniciens grecs, Bertrand Gille. Seuil / science ouverte, 1980 (ISBN 2-02-005395-0)
  12. Bertrand Gille (s. dir.), Histoire des techniques, Gallimard, collection « La Pléiade », 1978. (ISBN 978-2070108817)
  13. Le faire savoir des savoir-faire - L'empire des techniques p 39
  14. Duhamel du Monceau. Connaissance et mémoire européennes. p399
  15. Duhamel du Monceau. Bruno de Dinechin. Connaissance et mémoires européennes, 1999. p289
  16. a, b et c Duhamel du Monceau. Bruno de Dinechin
  17. Les ingénieurs de la Renaissance p 233
  18. Laplace un héros de la science «normale» - LA RECHERCHE en histoire des sciences p 186
  19. in Les mécaniciens grecs p 67
  20. Les mécaniciens grecs p 80
  21. Gaston Bachelard - La formation de l'esprit scientifique p36
  22. Les ingénieurs de la Renaissance p 262
  23. Sadi Carnot et l'essor de la thermodynamique, CNRS Editions. p 123
  24. Galilée et l'expérimentation - LA RECHERCHE en histoire des sciences p 134
  25. Les mécaniciens grecs p 128
  26. Les débuts de la thermodynamique LA RECHERCHE en histoire des sciences p 227
  27. in Duhamel du Monceau. Bruno de Dinechin. Connaissance et mémoires européennes, 1999. p380
  28. Gay-Lussac : une étape dans la professionnalisation de la science. LA RECHERCHE en histoire des sciences p 200

Bibliographie

  • Bertrand Gille :
    • (s. dir.), Histoire des techniques, Gallimard, coll. « La Pléiade », 1978 (ISBN 978-2070108817);
    • Les Ingénieurs de la Renaissance, Thèse Histoire, Paris, 1960 ; Seuil, coll. « Points Sciences » 1978 (ISBN 2-02-004913-9);
    • Les mécaniciens grecs, Seuil / science ouverte, 1980 (ISBN 2-02-005395-0);
  • L'Âge d'or des sciences arabes, Actes Sud / Institut du monde arabe, oct. 2005 (ISBN 2-7427-5672-8) ;
  • La Recherche en histoire des sciences, Le Seuil / La Recherche, 1983 (ISBN 2-02-006595-9) ;
  • L'Empire des techniques, Le Seuil / Cité des sciences et de l'industrie / France-Culture, 1994 (ISBN 2-02-022247-7) .
  • La formation de l'esprit scientifique, Gaston Bachelard. Bibliothèque des textes philosophiques, VRIN (ISBN 2-7116-1150-7)
  • L'ÉCOLOGISTE - Vol 2 - no 3 Alain Gras. Automne 2001. pdf.
  • Fragilité de la puissance - Se libérer de l'emprise technologique, Alain Gras. fayard, 2003. (ISBN 2-213-61535-7)
  • La Connaissance ordinaire. Précis de sociologie compréhensive, Michel Maffesoli. Paris, Librairie des Méridiens, 1985.
  • Duhamel du Monceau. Bruno de Dinechin. Connaissance et mémoires européennes, 1999 (ISBN 2-919911-11-2)
  • Le savoir de la main : savants et artisans dans l'Europe pré-industrielle. Robert Halleux, Armand Colin - 28 octobre 2009 (ISBN 978-2200353735)
  • Jean C. Baudet :
    • De l'outil à la machine, Vuibert, Paris, 2003.
    • De la machine au système, Vuibert, Paris, 2004.
    • Le signe de l'humain. Une philosophie de la technique, L'Harmattan, Paris, 2005.

Voir aussi

Articles annexes

Liens externes



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