L'art de l'ingénierie de la Renaissance

Il manque quelque chose dans notre appréciation de la Renaissance, dit Paolo Galluzzi, professeur d'histoire des sciences à l'Université de Florence, quelque chose de très important. Alors que nous glorifions à juste titre cette période comme une extraordinaire floraison de l'humanisme et des arts, la plupart d'entre nous ont négligé les réalisations techniques qui faisaient autant partie de la Renaissance que la Joconde. Certes, nous nous émerveillons devant Léonard de Vinci et ses rêves technologiques d'hélicoptères et d'équipements de plongée, mais notre instinct est de le considérer comme une figure surnaturelle, presque effrayante, tombée dans l'Italie du XVe siècle - la définition de cette aberration, un génie. En fait, explique Galluzzi, Léonard représente l'aboutissement d'une transformation centenaire des arts techniques et de ceux qui les pratiquaient. Pour comprendre la Renaissance d'un point de vue technique, dit-il, nous devons réaliser que Léonard n'était pas un prophète visionnaire solitaire dans le désert.

En tant que commissaire de l'exposition Mechanical Marvels: Invention in the Age of Leonardo, qui est exposée à la Liberty Gallery de New York jusqu'au 1er mars, Galluzzi nous a fourni l'occasion idéale de réévaluer la Renaissance. L'exposition se concentre sur les carrières de quatre grands artistes-ingénieurs de la Renaissance italienne : Filippo Brunelleschi, Mariano di Iacopo, Francesco di Giorgio et Léonard de Vinci. Il présente 50 modèles fonctionnels de machines qu'ils ont conçues ainsi que des dizaines de reproductions à grande échelle de leurs dessins et conceptions pour ces appareils. Les merveilles mécaniques comprennent un treuil à trois vitesses entraîné par des bœufs et capable de soulever des charges de plus d'une tonne à une hauteur de 270 pieds, une grue tournante, un pont de siège mobile et un pédalo, ainsi que des chefs-d'œuvre architecturaux tels que le le dôme de la cathédrale de Florence, haut de 100 pieds et large de 165 pieds, une pièce d'ingénierie et de construction audacieuse qui reste un symbole durable de la Renaissance.

Cette exposition remarquable dépeint une transformation non seulement dans les techniques disponibles pour la technologie de modélisation, mais aussi dans la profession d'ingénieur. Alors que le Moyen Âge pouvait revendiquer des réalisations et des avancées technologiques impressionnantes - des grandes cathédrales gothiques aux technologies comme la charrue à roues lourdes et le harnais et l'étrier de cheval - les artisans qui étaient responsables de ces réalisations restent anonymes et méconnus. Mais au plus fort du XVe siècle, explique Galluzzi, l'artiste-ingénieur était devenu une figure socialement importante et respectée, mandatée par de puissants et riches mécènes, bien payés, et souvent considérée comme l'un des ornements les plus brillants des cours souveraines.

Ce qui a initialement conduit cette transformation était une croissance rapide du commerce, une urbanisation intense et, peut-être le plus important, un climat de grande rivalité entre les cités-États italiennes. Les exigences de la concurrence, de l'agression et de la sécurité à cette époque ont été un formidable moteur de changement [technologique], ce qui est toujours l'ironie plutôt amère de la guerre, note Nicholas Adams, professeur d'histoire de l'architecture au Vassar College et l'un des nombreux d'experts qui donneront des conférences sur divers aspects de la Renaissance dans le cadre de l'exposition. Dans ce contexte, l'ingénieur était très apprécié en tant que fabricant de technologie militaire, dit Adams. Même le jeune Leonardo s'est promu aux employeurs potentiels en se vantant de ses capacités en tant qu'ingénieur militaire et concepteur d'appareils de siège.

Au fur et à mesure que l'artiste-ingénieur gagnait en notoriété sociale, il cherchait à se présenter comme un savant membre de la cour, un philosophe, et peut-être plus important encore, un auteur de textes. Les artistes-ingénieurs de la Renaissance se sont inspirés de figures célèbres telles que Vitruve, un ingénieur et architecte romain du premier siècle avant J.-C. qui a codifié les principes de l'architecture dans une œuvre monumentale intitulée De architectura ; ils saupoudraient leurs ouvrages de citations (ou plus souvent, dit Galluzzi, de citations erronées) de sources classiques. Mais contrairement à Vitruve et à d'autres érudits classiques, dont les traités comportaient beaucoup de textes mais peu d'illustrations, les ingénieurs de la Renaissance ont intégré le texte et les images d'une manière révolutionnaire. Ce faisant, ils ont développé de nombreuses innovations de grande envergure dans la représentation graphique.

Les artistes-ingénieurs de la Renaissance découvrent les lois de la perspective et les techniques des vues en coupe, éclatées et rotatives. Ils ont été les pionniers de l'esquisse de pensée, du dessin de travail. Comme Eugene Ferguson l'a écrit dans Engineering and the Mind's Eye, cette série d'inventions graphiques fondamentales… a grandement amélioré la précision avec laquelle une vision dans l'esprit d'une personne peut être transmise par des moyens matériels - des dessins - à travers l'espace et le temps à l'esprit d'une autre personne. Ce développement crucial a à la fois permis et reflété l'évolution de l'ingénierie d'une approche au cas par cas basée sur des ateliers à une discipline ancrée dans les principes et la théorie.

Avant la Renaissance, la conception et la construction étaient basées presque uniquement sur des modèles réduits façonnés par les mains d'artisans. Les modèles sont formidables, dit Adams, car ils vous montrent en trois dimensions à quoi les choses vont ressembler et fonctionner. Le dessin, cependant, est plus rapide, moins cher et plus portable ; il permet de transmettre des idées à distance. Ce qui est intéressant, ajoute-t-il, c'est que l'effort intellectuel et conceptuel qu'implique le dessin devient le moteur d'un développement ultérieur. Elle devient un moyen d'invention, d'innovation.

Dans les carrières des quatre artistes-ingénieurs présentés dans Mechanical Marvels, on peut voir comment le dessin technique a évolué de pair avec l'évolution du rôle de l'ingénieur. Filippo Brunelleschi (1377-1446) a été le premier constructeur de la Renaissance à rompre avec le rôle traditionnel et largement anonyme de l'ingénieur en tant que fournisseur de services techniques. Mieux connu aujourd'hui comme l'homme qui a conçu et construit le dôme de Santa Maria del Fiore, il a acquis une plus grande renommée parmi ses collègues ingénieurs pour les machines de construction qu'il a inventées pour le construire, comme la grue tournante illustrée à la page 54. L'échelle ambitieuse et La nature complexe des projets de construction entrepris par Brunelleschi devait certainement l'obliger à dessiner, mais aucun de ses dessins ne survit. Comme ses contemporains, il les a peut-être détruits selon le code du secret typique des guildes médiévales. Néanmoins, le Florentin est crédité, selon Eugene Ferguson, d'avoir découvert les lois mathématiques de la perspective et produit les premières démonstrations de ces principes vers 1425. Les règles qu'il a conçues ont été codifiées et publiées plus tard, fournissant une base pour d'autres artistes-ingénieurs qui ont suivi lui.

Brunelleschi se considérait comme un artisan, pas comme un auteur. C'est dans l'œuvre de deux ingénieurs qui ont suivi, Mariano di Iacopo (1382-1458 ?), dit Taccola, et Francesco di Giorgio (1439-1501), que l'on voit les premiers grands pas dans le développement de l'ingénieur en tant qu'auteur. et illustrateur. Ces ingénieurs, tous deux de Sienne, étaient profondément engagés dans divers projets militaires, de construction et hydrauliques ambitieux de la ville. Mais ils ont également entrepris de se distinguer en tant qu'auteurs, compilant des écrits techniques avec des illustrations innovantes. Les artistes-ingénieurs de Sienne ont saisi l'énorme potentiel d'interprétation et d'exposition des graphiques, dit Galluzzi, et ils ont consciemment conçu des moyens d'en faire un outil puissant dans leurs écrits.

Taccola a entrepris de récupérer la sagesse technique de l'antiquité. Il a découvert que souvent la meilleure façon de comprendre un texte difficile était d'en faire une traduction visuelle. Les techniques des vues en coupe et éclatées (encore indispensables pour les manuels de montage, d'utilisation et de réparation) trouvent leur origine dans ses cahiers. Il ne s'est pas contenté d'expliquer les anciens, cependant, mais a continué à remplir plusieurs volumes de dessins de machines et d'inventions, allant des armes militaires telles que les trébuchets (voir page opposée) et les dispositifs de perçage de coque à la technologie de pêche avancée et aux roues hydrauliques conçues pour capter l'énergie des marées, un recueil qui mêle rêves d'ingénierie et recherche de solutions pratiques, observe Galluzzi. Et dans une touche qui exprime la continuité de la tradition siennoise, note-t-il, les dernières pages de l'un des manuscrits de Taccola ont été achevées de la main de Francesco di Giorgio.

Les propres écrits de Francesco montrent clairement qu'il a étudié de près les textes de Taccola. Le soi-disant codicetto du Vatican, un petit carnet rempli de notes et de dessins calqués sur les manuscrits de Taccola, illustre le processus d'apprentissage qui caractérise l'atelier de la Renaissance : observation, imitation et raffinement du travail d'un prédécesseur. Le codicetto était évidemment un recueil à usage personnel, observe Galluzzi, un carnet de poche dont la seule caractéristique inhabituelle est les feuilles de parchemin, qui auraient normalement été assez extravagantes pour un tel usage. Là encore, Francesco a probablement utilisé - et réutilisé - ces pages pendant une décennie ou plus.

Comme Taccola, Francesco entreprend un ambitieux projet d'illustration d'un vaste catalogue de machines, le Trattato di architettura. Ce qui était distinctif dans l'approche de Francesco, cependant, était qu'il essayait de commander ces machines selon des règles générales. Il a classé les appareils en moulins, pompes, machines de traction et de levage ou wagons, et a fourni des commentaires sur les matériaux, la construction, les applications spécifiques et même des conseils sur les moyens de réduire l'usure. De plus, au sein d'une catégorie de base, comme les moulins, Francesco présenterait comme sous-catégories les moulins à eau, les moulins à vent, les moulins à traction humaine et animale.

Ce qui était significatif dans cette taxonomie mécanique, explique Galluzzi, c'est qu'elle représentait l'émergence progressive de critères pour décrire les machines par type et par catégorie sur la base de l'identification de principes communs. Sur la base de son étude de ces appareils, Francesco a pu concevoir de nouvelles machines beaucoup plus avancées en conception mécanique que celles de Taccola.

C'est bien sûr Léonard de Vinci (1452-1519) qui a initié l'expansion la plus ambitieuse du rôle de l'artiste-ingénieur, passant d'observateur avisé à inventeur puis théoricien. Dans ses cahiers, qui combinent texte et illustration, nous voyons ce que sont vraiment des expériences de pensée dans toutes sortes de domaines, dit Galluzzi. Il a analysé, dans des détails presque anatomiques, les éléments des machines et les a combinés de manière innovante, comme dans le complexe moteur à ressort. Le dessin a joué un rôle clé dans cet effort : il a permis à Léonard de disséquer habilement des dispositifs mécaniques et de les réassembler en utilisant toute la gamme des techniques d'illustration qu'il maîtrisait. Son dessin de la grue tournante de Brunelleschi en est un exemple. En fait, le modèle actuellement exposé a été construit selon les spécifications trouvées dans les croquis de Léonard.

Au fur et à mesure que ses intérêts s'étendaient à d'autres sujets - l'optique, l'hydrologie, la géologie et, finalement, le corps humain - ses études ont été éclairées par sa fascination pour les machines. Par exemple, Léonard présente le corps humain, dit Galluzzi, comme un ensemble remarquable de dispositifs mécaniques. Il esquisse les muscles, les articulations et les mouvements des membres en termes de coins, d'essieux, de points d'appui, de leviers et de contre-leviers - le résultat, note Galluzzi, d'une tentative audacieuse d'unifier la nature sous un petit nombre de lois universelles.

Et c'est encore le dessin qui donne une nouvelle dimension à ces investigations. Pour Léonard de Vinci, le dessin était indispensable pour qu'une machine, un corps ou un phénomène soit véritablement et entièrement connu. écrivain, avec quelles lettres décriras-tu avec une telle perfection tout ce qui est représenté ici en dessin ? demanda Léonard ; … n'essayez pas de transmettre aux oreilles ce qui concerne les yeux, car le peintre y sera bien meilleur que vous … . C'est pourquoi il faut aussi bien dessiner que décrire.

Ce que les artistes-ingénieurs de la Renaissance ont conçu, explique Adams, était une façon de travailler par le biais du dessin. Leonardo commente sa copie du traité de Francesco di Giorgio, dit-il, et Francesco prend des notes sur sa copie de Taccola. Il y a un commentaire interne sur le dessin qui se fait, un discours interne. Il n'y avait rien de tel dans les périodes antérieures. Ce que nous avons à la Renaissance, ce sont des dessins d'idées, des dessins d'expériences.

Leonardo était le grand maître de cette forme d'expérimentation, ajoute Adams : il a juste dessiné et dessiné et dessiné et créé de plus en plus d'idées. Et bien que relativement peu de ces idées aient été réalisées, ce qui est important, c'est qu'il a continué à développer le langage. Et c'est cette langue qui devient la base de l'expérimentation scientifique et du développement technologique dans les siècles qui suivent.

Aujourd'hui, nous tenons pour acquis le cahier du scientifique et de l'ingénieur rempli de questions, notes, citations, dessins, gribouillis et ratures. Mais ce sont les artistes-ingénieurs de la Renaissance qui ont inventé la forme. Nous voyons dans leurs textes et leurs dessins l'interaction complexe entre la pratique et la théorie, et les objectifs qui se chevauchent de l'art, de la science et de la technologie. Décrire la nature, comprendre la nature et modifier la nature étaient tous liés, explique George Bugliarello, ancien président de l'Université polytechnique, et les artistes, les ingénieurs et les scientifiques étaient tous engagés essentiellement en tant que chercheurs. Dans le travail de l'artiste-ingénieur du XVe siècle, dit-il, il est difficile de déterminer où commence l'ingénierie et où finit la science ou l'art.

La Renaissance représentait un rejet des contraintes et une étreinte artistique que les ingénieurs contemporains feraient bien d'imiter. Comme Eugene Ferguson l'a observé dans Engineering and the Mind's Eye, La conversion d'une idée en artefact est un processus complexe et subtil qui sera toujours beaucoup plus proche de l'art que de la science. Ce que Invention in the Age of Leonardo présente de manière si frappante est un rappel de la façon dont peut être inspirant le brouillage de ces frontières.

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