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Archéoastronomie
Le Moyen-Âge (IV) Non loin de l'Europe, alors que l'Empire carolingien se démembre, vers l'an 1000 une civilisation s'épanouit en Orient, soucieuse de briller comme le phare d'Alexandrie. Nous sommes à Bagdad à l'époque des califes Abbassides. Jusqu'au Moyen-Âge les connaissances astronomiques des Grecs et les tables d’éphémérides furent transmises dans le monde arabe du Moyen-Orient. Mais les invasions musulmanes successives conquirent progressivement les cités urbaines et scientifiques, de Cordoue à Bagdad. L'influence arabe Dans le monde musulman dont les centres intellectuels au Moyen-Âge se situaient à Damas (Syrie) puis Bagdad (Irak) et Samarcande (Ouzbékistan), il était inconcevable que les théologiens ne s'occupent que des affaires religieuses. En effet, l'interprétation du Coran exigeait par exemple des connaissances en géographie et en astronomie ne fut-ce que pour s'orienter pour la prière et définir l'heure du lever ou du coucher du Soleil. Tous les théologiens avaient donc des connaissances en mathématiques. Les savants Arabes se contentèrent tout d'abord de traduire les manuscrits grecs d'Aristote, Euclide ou Ptolémée, mais ils développèrent ensuite leur propre culture scientifique, s'attachant en particulier à la médecine, à la chimie, à l'astronomie et à la physique. Ils profitèrent également de l'occasion pour traduire les textes indiens et au VIIIe siècle ils adoptèrent le système décimal indien et son fameux chiffre 0 (inventé par les Babyloniens), dix symboles révolutionnaires qui deviendront nos futurs "chiffres arabes". Au IXe siècle, à l'époque où Bagdad était la capitale de l'empire musulman (califat abbasside de 750-1259 transféré ensuite au Caire), les califes financèrent les premiers observatoires astronomiques du monde islamique grâce auxquels les astronomes arabes reprirent les études commencées par les Anciens Grecs. Ils mentionnèrent sous forme de tables la position des principales étoiles, de la Voie Lactée ainsi que les mouvements de 5 étoiles errantes, les 5 premières planètes. A lire : 1 et 0, de sacrés numéros (Abrégé d'histoire des sciences) Les secrets de l'astrolabe (PDF), Yaël Nazé/ULG
Concernant les instruments, l'astronome iranien Ali Ibn Isa (Ali ibn Isa al-Asturlabi) observa le ciel depuis Bagdad au IXe siècle et fabriqua les premiers astrolabes (Almincantarat en arabe). Rappelons que cet instrument présente dans sa version originale deux plans de projection dont une projection polaire. Il permet de mesurer la hauteur des astres et de lire l'heure en fonction de la position des étoiles ou du Soleil et donc d'estimer le mouvement des astres sur la voûte céleste. Avec Chalid ben Abdulmelik, en 827 Ali Ibn Isa mesura la longueur du degré terrestre d'où il déduisit la circonférence de la Terre, obtenant selon les sources la valeur de 40248 km ou 41436 km (très proche de la valeur actuelle de 40075 km). Les astronomes arabes discutèrent également de la place et du mouvement de la Terre dans l'espace, certains érudits proposant déjà que non seulement la Terre était sphérique mais qu'elle tournait sur elle-même et autour du Soleil. Mais finalement ces propositions ne seront pas retenues. Abu Abd Allah Muhammad Al-Battânî, mieux connu sous le nom d'Albategnius dont un cratère sur la Lune lui rend hommage, critique vis-à-vis des travaux de Ptolémée, inventa une nouvelle théorie du monde, une oeuvre qu'il baptisa Al-Zij (le Zij, dérivé de Zih signifiant "corde" en moyen-persan). Il s'agissait d'une compilation de tables astronomiques qui furent surtout utilisées par les astrologues ainsi que par les astronomes arabes puis indiens jusqu'au XVe siècle. Les Zij publiés par la suite emprunteront des données aux astronomes indiens et grecs et entreront dans la constitution des Tables de Tolède compilées en Espagne vers 1080 que les astronomes européens utiliseront jusqu'au XIIIe siècle où elles seront mises à jour dans les Tables alphonsines afin de corrrespondre aux positions des planètes dans le système de Ptolémée. Entre-temps, en 255 avant notre ère le Grec Eratosthène inventa la sphère armillaire (son nom est dérivé du latin Armilla signifiant "cercle" ou "bracelet"), une reproduction géocentrique de l'univers caractérisée par ses grands cercles imbriqués. On retrouva cet instrument en Chine à la même époque. Les petits modèles portatifs étaient utilisés à des fins didactiques et de démonstration pour décrire la mécanique céleste tandis que les grands modèles mesurant plusieurs mètres de diamètre dits d'observation telles celle de Tycho Brahé pemettaient de prédire des évènements célestes avec une précision suffisante pour l'observation à l'oeil nu (la résolution de l'oeil humain est d'environ 1'). Albategnius découvrit l'inclinaison du plan de l'écliptique sur l'équateur céleste (23°35') et la lente précession des équinoxes qui donne à tour de rôle la place d'étoile Polaire à différentes étoiles. Les relevés célestes qu'il effectua apportèrent des précisions qui bientôt ruinèrent la théorie des épicentres et des déférents de Ptolémée.
Suite aux conquêtes occidentales, le savoir des Arabes remonta lentement vers l'Europe. Cordoue sera reconquise par le roi Ferdinand III de Castille en 1253 tandis que Bagdad tombera aux mains des Turcs et des Mongols en 1258. Loin de ces conflits, Marco Polo en profitera pour découvrir la Chine et pour ouvrir une nouvelle route de la soie et des épices aux commerçants de Venise. C'est à cette époque que les écrits arabes seront traduits en latin. L'italien Gérard de Crémone (1114-1187) voulait consulter les textes arabes mais personne encore ne les avaient traduits. Il s'attaquera à cette tâche, retrouvant des traductions arabes des grands textes des philosophes grecs. Un siècle plus tard ils seront traduits en espagnol. En 1453, la reconquête de Byzance (Constantinople) par les Turcs obligea les Byzantins à se réfugier dans nos contrées. C'est ainsi qu'ils transmirent leur savoir aux universités déjà répandues à travers toute l'Europe. Les génies européens A une époque où le monde restait à explorer, l'Italien Amerigo Vespucci découvrit les Indes ou plutôt l'Amérique et ses Amérindiens entre 1487 et 1498. Christophe Colomb traversa également l'Atlantique à plusieurs reprises mais bien qu'il toucha le continent américain à hauteur du Vénézuéla, il ne revendiqua que la découverte d'îles entre 1492 et 1504. En 1497, passant par l'Est et le Cap de Bonne-Espérance, le Portugais Vasco de Gama découvrit les Indes orientales. Entre-temps, un génie de la Renaissance naquit. Le 15 avril 1452 (de l'ancien calendrier Julien) naquit Léonard de Vinci dans le village d'Anchiano, en Toscane, en Italie. Elève apprenti à 14 ans, il sera un artiste accompli à 26 ans. A lire : Biographie de Léonard de Vinci
De Vinci rédigea des manuscrits sur l'astronomie notamment, peignit "La Dame à l'hermine" (1490), traça le croquis de "L'homme de Vitruve" (1492), peignit la "Cène" (1495-1498) puis la "Joconde" ou "Monsa Lisa" (1505-1509), réalisa une nouvelle carte du monde (1513-1514) et inventa des centaines d'objets géniaux, certains 400 ans en avance sur leur temps ! C'est Léonard de Vinci qui introduisit les mathématiques dans l'art, notamment à travers le nombre d'or φ (rapport d'harmonie valant ~1.6 qu'on retrouve dans certains objets ludiques prolates) et l'effet de perspective qui était jusqu'alors très mal maîtrisé, deux concepts parmi d'autres (réflexion, caustique, etc) qui permettent aujourd'hui de jouer avec les illusions d'optique ou de fabriquer des "objets impossibles" comme le Skarabajo présenté ci-dessous. Léonard de Vinci mourut le 2 mai 1519 à 67 ans sans avoir publié ses 22 cahiers (codex), ses 7000 notes et croquis ni rendu public ses inventions qui ne furent connus que lorsque Napoléon les vola et les fit découvrir au monde. Si des savants comme Galilée, Descartes et Newton avaient consulté ces documents, on peut supposer que la face du monde en aurait été changée. A
voir : L'illusion
d'optique du Skarabajo En 1510, les Portugais établirent un comptoir commercial sur la côte ouest de l'Inde, dans l'état indépendant de Goa qui ne sera annexé à l'Inde qu'en 1961. Les Espagnols s'établirent au Brésil (1500), en Chine (1518) et au Japon (1542). Le XVIe siècle est aussi marqué par le débarquement des Conquistadores Hernan Cortez au Mexique (1519) et Pizarro au Pérou (1532). Leur souvenir restera marqué par le massacre des Amérindiens et leur avidité pour l'or. Les historiens estiment qu'environ 6 millions d'Amérindiens vivaient en Amérique du Sud avant le débarquement des Européens. Aujourd'hui, il ne reste que 430000 Améridiens... Soulignons que l'Eldorado fut une conquête ou plutôt un génocide de plus soi-disant organisé "au nom de Dieu", un prétexte qui fut également utilisé de tout temps pour justifier les guerres de religion, les invasions ou les guerres mondiales (cf. le "god mit um" des armées d'Hitler), un moyen pour le conquérant de se disculper en reportant la faute sur son ennemi. C'est également au début du XVIe siècle, avec le chanoine polonais Nicolas Copernic (1473-1543) qu'est née l'astronomie héliocentrique[8]. Cherchant à prévoir le cours des évènements du monde supralunaire, il précisa ses observations du ciel grâce aux précieuses observations répertoriées dans les tables de Tycho Brahé (voir plus bas).
Mais comme les Arabes avant lui, il n'est pas encore prêt à changer de conception, de paradigme, quand il considère "les méthodes des Anciens comme entièrement dignes de foi". Pour Copernic, les courbes parfaites restaient les cercles et la vitesse des planètes sur leur orbite était constante. Il notera cependant la simplicité et la cohérence du modèle héliocentrique d'Aristarque de Samos qui lui tient à coeur. C’est après maintes sollicitations de ses amis qu'il proposa en 1543 le "Traité sur les Révolutions du Monde Céleste"[9], ouvrage dans lequel il explique le mouvement apparent des planètes. Dans les premières pages du premier volume - il y en a six - il postula, comme Aristarque le prédisait déjà 17 siècles plus tôt et les Indiens 10 siècles avant lui, que le Soleil était fixe au centre de l'Univers et que la Terre et les planètes tournaient autour de lui. Depuis, l'Homme n'est plus le centre de l'Univers. Mais il lui manquait encore cette indépendance d'esprit vis-à-vis des Anciens pour appréhender réellement la Nature. Les découvertes d'Aristarque ne seront connues qu'en 1544, après la mort de Copernic. En effet, sachant que l'Eglise interprétait à sa façon les textes bibliques et que l'Inquisition romaine verrait d'un très mauvais oeil le fait que le Soleil était au centre du monde et donc arrêté (dans la Bible, le livre de Josué, ch.10 précise que Dieu arrêta la course du Soleil. Il devait donc être en mouvement), Copernic préféra publier sa théorie après sa mort. Rappelons que c'est en 1562-1563 que naquit l'Église réformée de Pologne (Ecclesia Minor) à partir de la jeune Église calviniste polonaise née de la Réforme protestante (cf. la transmission de la Bible et les guerres de religion).
Une génération plus tard, l'astronome et mathématicien impérial danois Tycho Brahé (1546-1601) aidé par le soutien financier du roi Frédéric II du Danemark tenta de concilier le système géocentrique de Ptolémée et le nouveau modèle héliocentrique de Copernic. Depuis son observatoire d'Uraniborg construit sur l’île de Ven, n'utilisant que des instruments sommaires sans optique (arbalestrille, sextant et sphères armillaires), Tycho établit un catalogue des "étoiles fixes" très précis pour son époque. Observateur avisé, il découvrit une supernova qu'il décrivit dans son livre "De Stella Nova" (De la nouvelle étoile) en 1573. Tycho observa également la Grande comète de 1577 (C/1577 V1, cf. les comètes). Il mesura sa distance qu'il estima à au moins 230 rayons terrestres et donc au moins trois fois plus loin que la Lune. Il constata également que la comète traversait plusieurs sphères célestes dont celle de la Lune, de Mercure et de Vénus, ce qui était en théorie impossible puisque depuis la Grèce Antique, selon les érudits chaque astre évoluait sur une orbe fixée sur une sphère de cristal (cf. le "Timée" de Platon, "Du ciel" d'Aristote, et l'"Almageste" de Ptolémée). Finalement comme Apollonius avant lui, Tycho catalogua les comètes parmi les "étoiles errantes" et donc parmi les planètes mais sur des orbites propres et gravitant autour de la Terre, en désaccord avec la théorie héliocentrique de Copernic. On doit à Tycho la première théorie réaliste sur la nature des comètes. Suite à la mort du roi, en 1599 Tycho déménagea à Prague. L'année suivante, il prit comme assistant un certain Johannes Kepler, un jeune astronome protestant luthérien de 29 ans et chef de famille qui préféra quitter sa ville de Graz en Autriche en prise avec la Contre-Réforme des catholiques et s'installer à Prague, et qui allait plus tard découvrir les lois de la mécanique céleste. On y reviendra. Tycho mourut en 1601. Pendant près de 400 ans, la raison de sa mort est restée mystérieuse et on l'attribua à un empoisonnement au mercure. Mais des analyses réalisées en 2012 sur son cadavre (os, poils et dents) ont démontré que Tycho est décédé de mort naturelle.
Malgré les travaux de Copernic, les dogmes d'Aristote resteront encore des absolus et les préjugés des érudits ne seront écartés qu'un siècle plus tard, grâce à Newton et Descartes. L'Homme réussit toutefois à porter son influence aux quatre coins du monde, pour citer le Commonwealth britannique qui devint une réalité en 1653. Durant la Renaissance, de la Pologne à l'Italie en passant par la France, l'autorité religieuse imposa l'harmonie de la nature. Le terme "harmonie" était né en 1525 de la plume de François George de Venise, l'auteur de l'Harmonia mundi. Ce titre fut repris par Kepler en 1618. Le clergé et les philosophes savants reprirent ce concept mais chacun imaginait l'harmonie selon sa philosophie. Le clergé et le savant avaient bien des vues parallèles, mais jamais elles ne se rejoignirent. Malgré les difficultés de rendre compte du mouvement des planètes, le clergé soi-disant éclairé par la parole de Dieu ordonnait que le monde supralunaire soit immuable et que le cercle domina. L'Inquisition attendait les hérétiques... Dernier chapitre De la causalité à l'indéterminisme
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