La technologie à la Renaissance

La technologie de la Renaissance se distinguait de la technologie du Moyen Âge principalement par de nouvelles inventions importantes, telles que l'impression typographique et les horloges à roues . Des progrès particuliers ont été réalisés dans les domaines militaire, minier et de la production de métaux, et les sciences naturelles émergentes ont été encouragées par le développement ultérieur des instruments de mesure.

Hans Holbein l'Ancien Plus jeune : Les Messagers (1533)

Les inventions du tournant du Moyen Âge à l'époque moderne

Vers la fin du Moyen Âge, certaines inventions importantes en Europe ont eu un impact significatif sur les temps modernes. Il s'agit de la typographie de Gutenberg, des horloges mécaniques et de la poudre à canon .

Typographie

L'imprimerie typographique au XVIe siècle

Au Moyen Âge, les livres étaient principalement copiés dans les monastères, où ils étaient copiés à la main par les moines. D'autre part, on connaissait depuis longtemps des techniques d'impression dans lesquelles des négatifs en bois ou en métal étaient grattés et servaient de tampons. Au milieu du XVe siècle, Johannes Gutenberg a eu l'idée de produire des lettres individuelles au lieu de mots entiers. Pour cela, Gutenberg a créé une matrice en acier gratté pour chaque lettre (correspond à la lettre inversée), qui a été enfoncée dans un morceau de cuivre, créant ainsi une impression. En versant un alliage de plomb, d'étain et d'ammonium dans ce moule maître, une réplique de la patrix a été créée. Cette réplique représente la lettre mobile individuelle, dont n'importe quel nombre pourrait être produit. Les lettres étaient placées dans un soi-disant navire à phrases et pouvaient rapidement être réarrangées à nouveau. Au début de la Renaissance, de nombreux livres furent imprimés en grande quantité. D'abord la Bible, bientôt aussi la littérature scientifique d'auteurs anciens ou de nouveaux livres. Vous pouviez également imprimer des tracts et des journaux, ce qui marqua le début de la communication de masse.

Horloges à roues mécaniques

Les premières horloges mécaniques ont été fabriquées au 14ème siècle. A l'intérieur des horloges, un poids, ou plus tard un ressort, faisait bouger les engrenages et donc les aiguilles. Ce mouvement était périodiquement interrompu par le soi-disant échappement , qui était mû par un pendule . Dans le domaine de la technologie horlogère, il y avait une interaction entre la science et la technologie. En science, les horloges étaient nécessaires dans les expériences, par exemple dans le domaine de la dynamique . D'autre part, de nombreux scientifiques se sont également consacrés aux horloges. Christiaan Huygens, par exemple, a pu montrer que la période d'oscillation d'un pendule est indépendante de la déviation s'il se déplace sur une cycloïde , et a également pu construire une horloge qui met en œuvre cela.

Exploitation minière

L'industrie minière a plongé dans une crise profonde au 14ème siècle après l'épuisement des zones minières facilement accessibles et l'effort pour soulever les eaux profondes était devenu trop grand. À la fin du XVe siècle, il y a eu un essor, qui était dû d'une part à la concurrence des mines de métaux précieux en Amérique et d'autre part à de nombreuses innovations techniques. De plus, une énorme quantité de capital financier a été investie dans l'exploitation minière par les nobles. Au XVIe siècle, les innovations et les procédés ont été consignés par écrit par Georgius Agricola et Biringuccio, entre autres , de sorte que l'état de l'art à cette époque est très bien documenté. Les pierres étaient extraites avec les mêmes méthodes et outils que dans l'Antiquité et au Moyen Âge. Lors de l' incendie , la roche était d'abord chauffée par le feu, éteinte avec de l'eau, puis extraite avec un marteau, une pioche et un burin.

Exploitation minière et assèchement

La nouveauté de la Renaissance était le marteau oscillant , un long marteau utilisé à deux mains avec un manche flexible qui réduisait le risque de ricochet. Un gros problème dans l'exploitation minière était l'infiltration de l'eau de la mine, qui dans l'Antiquité était résolue avec des vis d'Archimède actionnées par des esclaves. À la fin du Moyen Âge, on utilisait des seaux en cuir et des roues à godets actionnés par des mains humaines, et plus tard des élévateurs à godets entraînés par des roues hydrauliques , des pédales ou des göpeln . Alternativement, des renflements ont été utilisés, de grands navires en cuir qui ont été retirés des fosses avec des treuils. Les roues de balayage , les roues hydrauliques, qui pouvaient changer leur sens de rotation afin d'élever et d'abaisser des charges sans engrenages compliqués , ont été récemment introduites . Les roues hydrauliques étaient également utilisées dans les mines qui n'étaient pas à proximité directe du cours d'eau. Pour ce champ, une tringlerie (était un système de tige plate ) installée entre la roue et l'arbre, qui pouvait s'étendre sur plusieurs kilomètres. Une autre nouvelle méthode était l'utilisation de pompes aspirantes . Alors qu'à la fin du Moyen Âge certaines mines devaient être fermées car plusieurs centaines d'hommes munis de seaux n'étaient pas en mesure de vidanger les tunnels, il était désormais possible de remettre en service les mines inondées avec seulement quelques machinistes . Cependant, cela a nécessité d'importants investissements financiers dans les machines. Au fur et à mesure que l'on s'aventurait dans des profondeurs toujours plus grandes, les cordes se cassaient plus souvent, ce qui était l'une des raisons pour lesquelles Da Vinci a mené une enquête scientifique sur elles pour la première fois. C'est ainsi qu'ont émergé des termes tels que résilience et résistance ou la longueur de rupture , qui indique la longueur à laquelle une corde se brise sous son propre poids. En 1712, le forgeron anglais Thomas Newcomen a finalement mis au point le premier moteur à vapeur à piston fonctionnel , qui a également été utilisé dans l'exploitation minière. Dans d'autres industries, la machine à vapeur n'a été utilisée qu'après l'amélioration décisive de James Watt dans la seconde moitié du XVIIIe siècle.

Convoyage, pilonnage et lavage

Croquis montrant le fonctionnement de l'usine d'emboutissage

Des chariots et des chariots étaient utilisés pour le transport souterrain, dont certains circulaient également sur des rails en bois et plus tard en fer. Le mouvement des matériaux au-dessus du sol était appelé transport et s'effectuait au moyen de chariots tirés par des chevaux. Dans l'industrialisation, des trains à vapeur ont ensuite été utilisés pour cela. Avant la fusion, les minerais étaient broyés et lavés pour éliminer la roche sourde (ne contenant pas de minerai) , qui servait principalement à économiser le charbon de bois coûteux lors de la fusion. Le broyage est appelé pilonnage. Pour cela, on utilisait des moulins à minerai médiévaux d'où émergeaient maintenant des moulins à timbres . Lors du coup, un arbre à cames était tourné à l'aide d'une roue à eau, qui soulevait ensuite des piquets en bois et les relâchait à une certaine hauteur. Ces piquets en bois étaient recouverts de fer sur la face inférieure et, une fois relâchés, heurtaient une coupe remplie de minerai, de sorte que le minerai était broyé.

Traitement des métaux

Le processus de course était répandu jusqu'au Moyen Âge, où les fours de course étaient chauffés au charbon de bois et le fer réduit collecté sous forme de morceau durci au fond de la fosse. Le four de course devait être complètement démoli après chaque tour et reconstruit pour le tour suivant. Le vent de pente naturel (dans le cas des puits de fusion qui ont été installés sur des pentes) ou des sarbacanes ou des soufflets ont été utilisés pour fournir de l'air .

La consommation accrue de bois et de charbon de bois a entraîné des itinéraires de transport de plus en plus longs pour le bois. En Angleterre, l'exploitation forestière était si sévère que le bois devait être importé, et dans les privilèges impériaux des inventeurs pour la période 1500-1600, 26 des 78 privilèges étaient liés aux technologies d'économie de bois. La rareté des matières premières et la poursuite du développement des fours ont montré que le bois comme combustible a été remplacé par le charbon et le coke après la Renaissance.

Faire fondre et verser

Croquis d'un four à cuve relié à un soufflet.

Cependant, la demande croissante de fer ne put bientôt plus être satisfaite par le processus de course, ce qui entraîna le développement de fours à cuve et plus tard de hauts fourneaux . Avec les fours à cuve, il était désormais possible de séparer le fer de l'acier. Le four était garni de pierre réfractaire ou de boue ou d'argile et un soufflet était actionné par l'énergie hydraulique pour assurer un approvisionnement constant et suffisant en air. La coulée de fer qui s'ensuit marque l'invention de la fonte .

Extraction d'or et d'argent

La plupart des métaux non ferreux tels que l'étain, le zinc ou le cuivre ont été extraits par fusion. En principe, l'or et l'argent pouvaient également être fondus à partir des minerais, mais cela nécessitait beaucoup de charbon de bois et certains métaux précieux étaient brûlés au cours du processus. Le problème était que les métaux précieux convoités se trouvaient souvent dans de petits mélanges dans les minerais de cuivre. L'amalgame prévaut au XVIe siècle . Un alliage mercure-plomb a été utilisé, dans lequel les métaux précieux se sont dissous tandis que le cuivre restait. La solution a ensuite été pressée et le mélange plomb-métal noble a été séparé par seigering . Les métaux étaient fondus dans des récipients, le métal le plus dense étant déposé au fond, tandis que l'autre pouvait être écumé au sommet. La fusion et le seigering ont permis aux propriétaires de mines de cuivre d'entrer dans le commerce de l'argent. Les mines d'argent d'Amérique du Sud dépendaient de l'importation de mercure d'Espagne, car il n'y avait ni mercure ni assez de bois pour la fusion locale.

tréfilage

Une innovation décisive a eu lieu dans le domaine du tréfilage . Alors que la production précédente de fil consistait à forger du fer, au Moyen Âge, le fil était tiré à travers des trous de différentes tailles jusqu'à ce que l'épaisseur souhaitée soit atteinte. Cependant, la demande pourrait bientôt ne plus être satisfaite par la simple puissance musculaire. En utilisant une roue hydraulique sous-jacente, la puissance pouvait être transférée à un vilebrequin et utilisée pour tirer le fil.

Technologie militaire

Les batailles médiévales étaient décidées principalement par les chevaliers , tandis que les troupes à pied ne jouaient qu'un rôle subalterne. Mais déjà vers la fin du Moyen Âge, le déclin des chevaliers se fait sentir : pendant la guerre de Cent Ans , les archers anglais à l' arc long vainquent à plusieurs reprises les armées françaises, tandis que les piquiers suisses l' emportent sur les chevaliers allemands. Avec les nouvelles armes à feu, les chevaliers perdirent encore plus d'importance, l'armure lourde ne répondait plus aux exigences du «mitrailleur agile», comme le nouveau soldat était caractérisé. Les conflits militaires importants de la Renaissance étaient la guerre de Trente Ans (1618-1648) et les guerres de Frédéric le Grand de Prusse.

Landsknechte combattant avec leurs lances (gravure par Holbein)

Diverses armes d'hast comme la pique ou la hallebarde étaient typiques de la transition du Moyen Âge à l'ère moderne . Les deux étaient maniés à deux mains afin que les soldats ne puissent pas utiliser de boucliers. Le brochet mesurait environ quatre mètres de long et avait une pointe de fer à percer. Contre les attaques des chevaliers ou autres cavaliers, l'extrémité était enfoncée dans le sol et l'arme était tenue à un angle d'environ 30°. Les amas de violence formés par les piquiers constituaient un obstacle insurmontable pour les guerriers à cheval, car les chevaux s'en éloignaient. La hallebarde, longue de seulement deux mètres, était en revanche considérée comme une arme d'attaque. Il était équipé d'une pointe pour poignarder, ainsi que d'une hache et d'une pointe pouvant pénétrer toutes les armures. Il était moins adapté à la défense contre la cavalerie, de sorte que les piquiers et les hallebardes combattaient souvent ensemble.

Une invention importante était l'arquebuse, une forme précoce du mousquet , qui a progressivement remplacé les armes à longue portée existantes telles que les arcs et les arbalètes. Comme les mousquetaires devaient recharger longtemps après avoir tiré et étaient sans défense, ils se retirèrent derrière les piquiers. Les mousquets étaient forgés en fer ou en bronze coulé, les munitions étaient constituées de balles de plomb que les tireurs pouvaient couper eux-mêmes dans un bloc plus gros. Les armes à feu de la fin du Moyen Âge consistaient en un simple tuyau de fer monté sur un manche en bois. Il n'y avait pas de mécanisme de déclenchement comme pour les arbalètes, c'est pourquoi elles étaient très bon marché à fabriquer. Pour tirer, ils étaient tenus d'une main à hauteur de taille et enflammés avec un fer chaud ou une mèche fumante. Un autre développement important était la mèche à allumettes , dans laquelle la mèche était fixée dans un mécanisme de sorte que le tireur avait les deux mains libres pour viser et pouvait ainsi tirer avec l'arme de l'épaule, ce qui augmentait considérablement la précision. Au niveau du verrou de roue, un morceau de métal en rotation frottait contre un silex, créant des étincelles. À la fin du XVIIe siècle, la platine à silex prévalait et fut utilisée jusqu'au début du XIXe siècle lorsqu'elle fut remplacée par le pistolet à aiguille . Initialement, les fusiliers ne pouvaient pas se défendre contre les attaques des cavaliers et étaient sans défense pendant longtemps après avoir tiré une fois avec leurs armes. Cela a été remédié par la baïonnette à bonde , une lame qui a d'abord été enfoncée dans le canon afin qu'elle puisse être utilisée comme une pique, mais ne puisse plus être tirée. Plus tard, les baïonnettes étaient comme Tüllenbajonett équipées d'un œillet autour du canon, de sorte qu'elles pouvaient toujours tirer.

Grâce au processus de moulage du fer , des canons pourraient être construits qui pourraient résister à la forte force de l'explosion. Au début, ceux-ci n'étaient pas très efficaces et immobiles, mais ont été développés au XVe siècle sous Charles VIII de France, en introduisant le support de roue et en utilisant de la poudre granulée. Les boules de fer qui pouvaient percer les murs de pierre ont fait leurs preuves en tant que projectiles. Mais des projectiles explosifs ont également été utilisés, à partir desquels la grenade à main s'est développée.

Mécanique de précision, instruments et appareils de mesure

Les innovations sont nombreuses dans le domaine de la mécanique de précision , des instruments et appareils de mesure ainsi que des horlogers . Ils avaient de nombreux liens avec les sciences émergentes qui ont prospéré grâce à la révolution scientifique . Entre autres, le microscope optique et le télescope , qui étaient initialement utilisés en astronomie, étaient nouveaux . L'invention du télescope par Hans Lipperhey et le développement ultérieur de Galileo Galilei ont rendu possibles les recherches astronomiques. La profession de luthier est devenue une entité importante car il y avait une demande toujours croissante pour des instruments plus précis et meilleurs. Ils fabriquaient des instruments pour les scientifiques, qui à leur tour s'occupaient également de ces appareils et créaient ainsi l'optique en tant que discipline scientifique. En outre, les voyages de découverte ont favorisé les instruments de navigation tels que la boussole et les cartes marines , qui sont rapidement devenus indispensables pour la navigation . Une forme précoce du sextant , l' astrolabe nautique , a également été développée et continuellement améliorée. Dans le domaine technique, les dessins d'appareils techniques se sont multipliés. Ceux-ci ont été créés d'une part dans des livres, qui traitent, par ex. B. le soulèvement de l'eau dans les mines par des roues hydrauliques, décrit, d'autre part, mais aussi dans des croquis comme chez Léonard de Vinci.

D'autres appareils qui étaient soit complètement nouveaux, soit considérablement améliorés étaient la Bussole , les boussoles proportionnelles , les accessoires pour armes à feu et le quadrant . A cela s'ajoute la pompe à air d' Otto von Guericke .

Ingéniérie de construction

Le château médiéval , qui était à la fois une structure résidentielle et défensive, s'est développé en une forteresse en tant que structure de défense exclusive d'une part et un château en tant que bâtiment résidentiel et représentatif d'autre part. Les murs des châteaux étaient principalement hauts, de sorte qu'ils ne pouvaient pas être facilement escaladés avec des échelles. Avec l'avènement des canons, ils ont perdu leur fonction protectrice. Au lieu de cela, les forteresses ont été construites avec des murs plus bas mais plus épais qui pouvaient résister au feu des canons. Afin de protéger le mur proprement dit, le mur- rideau , diverses maçonneries ont été placées devant celui-ci, comme le bastion ou le ravelin . Pour s'assurer que les défenseurs puissent tirer à chaque point devant ces défenses, des plans d'étage géométriques inhabituels ont été créés. Les châteaux étaient maintenant construits au milieu des villes et servaient de bâtiments résidentiels aux nobles et à des fins de représentation. La plupart des constructeurs étaient actifs dans les domaines militaire et civil au début de la Renaissance. Au fil du temps, cependant, une spécialisation et donc une séparation ont eu lieu. En France, de nombreux forts, routes et ponts ont été construits par l'État au XVIIe siècle. Par arrêté du ministre, les ingénieurs en construction de forteresses ont été regroupés dans le Corps des ingénieurs du génie militaire , les ingénieurs en construction de routes et de ponts dans le Corps des ingénieurs des ponts et chaussées . Des écoles spéciales pour leur formation suivirent au XVIIIe siècle.

transport

Les chars tirés par des chevaux sont connus depuis l'Antiquité. Au Moyen Âge, ils étaient utilisés presque exclusivement à des fins de transport, et ce n'est qu'au passage à la Renaissance que sont apparues les voitures utilisées par les nobles à des fins de voyage. Au cours de la Renaissance, les camions ont reçu des charges utiles de plus en plus importantes. Au XVIIe siècle, les chariots pouvaient transporter de trois à quatre tonnes et étaient tirés par quatre à six chevaux. Au XVIIIe siècle, douze chevaux pouvaient déplacer jusqu'à huit tonnes. À mesure que la pression au sol augmentait, la largeur des roues a été augmentée jusqu'à 18 cm. Des roues plus étroites pourraient endommager les routes pavées, de sorte que certains frais étaient facturés pour elles.

Dans la construction navale , il n'y a pas eu d'innovations techniques majeures comme le rouage au Moyen Âge ou le bateau à vapeur au XIXe siècle. Néanmoins, l'importance des navires a augmenté parce qu'ils étaient nécessaires pour le commerce maritime vers l'Amérique ou l'Asie. Étant donné que ces relations commerciales sont également devenues de plus en plus importantes sur le plan économique, de nombreux pays européens ont commencé à se doter d'une marine. Les navires n'étaient plus construits comme des navires marchands avec des superstructures militaires comme autrefois, mais plutôt conçus comme des navires de guerre dès le départ, équipés de canons et classés en classes de taille standardisées. Il s'agit notamment des navires de ligne ou de la frégate .

Voir également

• La technologie dans l'industrialisation
• Histoire de la construction navale
• Histoire de la navigation

Littérature

• Günter Bayerl : La technologie au Moyen Âge et au début des temps modernes. Theiss, Stuttgart 2013.
• Magdalena Bushart : Innovations techniques et connaissances artistiques au début de l'ère moderne. Böhlau, Cologne 2015.
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