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Modèle
des épicycles Le
centre du monde grec se déplace vers Alexandrie. Une école
d'astronomie s'y développe pendant plus de quatre siècles. Elle est
moins préoccupée de philosophie (comme l'étaient Platon et Aristote)
que d'observations. Par exemple, Eratosthène (273-192 A.C.) mesure le
rayon terrestre ; Hipparque (190-120 A.C.), fondateur de la
trigonométrie et le plus grand astronome de l'Antiquité, dresse un
catalogue des positions de plus de 800 étoiles. Les
astronomes de cette école ne s'inspirent ni d'Héraclide ni
d'Aristarque, ils sont partisans du géocentrisme ainsi que de
l'immobilité de la Terre, comme Platon et Aristote. Ils abandonnent
cependant le système des sphères concentriques d'Eudoxe qui ne
donnait pas entièrement satisfaction. En effet, plusieurs
observations comme par exemple :
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Les
variations d'éclats des planètes (plus ou moins brillantes d'un
mois à l'autre).
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La
variation du diamètre apparent de la Lune au cours d'un mois.
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Ainsi
que l'existence d'éclipses de Soleil parfois totales, parfois
partielles et parfois annulaires.
Un
nouveau système est élaboré par Apollonius (262-180 A.C.),
amélioré par Hipparque et enfin par Ptolémée (70-140 P.C.) par
lequel l'astronomie grecque atteint son sommet. Apollonius Selon
le modèle d'Apollonius, chaque "planète" (excepté le
Soleil) décrit à vitesse constante un cercle appelé
épicycle, dont
le centre se déplace en mouvement uniforme sur un cercle appelé
déférent, centré sur la Terre. On peut ainsi obtenir des
trajectoires telles que la distance Terre-planète est variable et
présentant des boucles et lacets comme ceux observés. Ces
mouvements doivent être considérés par rapport aux étoiles,
autrement dit, abstraction faite de la rotation quotidienne du ciel.
Un choix judicieux de la valeur des rayons des deux cercles ainsi que
des périodes des deux mouvements circulaires, est nécéssaire pour
être le plus fidèle possible au mouvement de la planète le long de
l'écliptique, y compris ses rétrogradations. De
plus, pour Mercure et Vénus, la droite rejoignant la Terre au centre
de l'écliptique devrait selon Apollonius constamment passer par le
Soleil. Hipparque Ce
modèle d'Apollonius souffre cependant d'imperfections aperçues par
Hipparque :
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Ce
systèle prévoit que les rétrogradations des planètes se
produisent de manières strictement périodique, ce qui n'est pas le
cas.
-
D'après
ce modèle, le mouvement annuel du Soleil doit être uniforme ce qui
n'est pas conforme à la réalité.
Pour
remédier à cette dernière imperfection, Hipparque imagine que le
mouvement uniforme du Soleil se fait autour d'un point qui ne
coïncide pas avec la Terre : la trajectoire du Soleil est un cercle
décentré par rapport à la Terre. Ptolémée Le
modèle des épicycles sera encore amélioré au IIe siècle de notre
ère par Claude Ptolémée. Son ouvrage principal "La composition
mathéma-tique", plus connu sous le nom "Almageste" que
les Arabes lui ont donné au Xe siècle, est le couronnement de
l'astronomie antique et est admiré jusqu'au début du XVIIe siècle !
Par les outils mathématiques utilisés et ses résultats obtenus, il
comporte des progrès considérables. Comme
ses deux prédécesseurs, Ptolémée est un ardent défenseur du
géocentrisme. Pour lui, "la Terre ne peut avoir aucun mouvement",
quand à ceux qui soutiennent que la Terre tourne, leur opinion est
ridicule ..., car si elle tournait, "les corps qui ne seraient
pas appuyés sur elle paraîtrait toujours avoir un mouvement
contraire au sien" : les nuages, les objets lancés, les oiseaux,
"paraîtraient tous ... reculer en arrière vers l'occident". Sa
théorie à propos du mouvement du Soleil est identique à celle
d'Hipparque. Mais pour les cinq planètes autres que le Soleil et la
Lune, il introduit des améliorations importantes : la Terre est
excentrée par rapport au centre M du déférent, de plus le mouvement
de centre C de l'épicycle est uniforme, non pas par rapport à la
Terre ni par rapport à M, mais par rapport au point équant E
symétrique de T par rapport à M (voir dessin ci-dessous - le dessin
va arriver-). Enfin,
pour expliquer les mouvements des planètes de part et d'autre de
l'écliptique, il imagine que pour chaque planète, déférent et
épicycle sont situés dans des plans différents formant un angle
variable dans le temps.
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