Histoire de l'Astronomie Arabe

Par Georges Bouderand

 


 

 

Vers l'An 800, tandis que règne à Baghdad le calife Haroun al-Rachid, L’Empereur Charlemagne règne à Aix-la-Chapelle, près du Rhin, sur l'Empire d'Occident. À Constantinople, sur le Bosphore, L’ Impératrice Irène gouverne l'Empire d'Orient.


Haroun al- Rachid

Charlemagne

Iréne


Haroun al-Rachid, Charlemagne, Irène... Ces trois personnages légendaires symbolisent une période de transition.
Surtout pour Iréne qui a la mort de son mari l'empereur Léon IV, Irène devint régente de son fils Constantin VI, et gouverna d'une manière autoritaire qui confinait souvent la cruauté. En 797, elle fait assassiner aprés l'avoir aveuglé son fils pour rester seule à la tête de l'Empire. Chassée par une conspiration de palais, elle fût exilée et contraint de filer la laine pour subsister.

Sous les cendres de l'empire romain, un monde nouveau est en train de germer mais les contemporains n'en ont guère conscience.
Autour de la Méditerranée, la paysannerie vit dans une extrême misère.

 

Civilisation Arabe :


Civilisation importante en elle-même, elle est l’intermédiaire entre les civilisations de l’Antiquité et celle du début de la Renaissance.
L’Arabie est une péninsule qui représente un vaste désert, avec à l’ouest l Empire Byzantin, à l’est le royaume Perse .
Du coté de la mer Rouge, ont trouve la grande puissance Abyssinienne. Nous nous trouvons devant deux clans, celui des sédentaires ( Arabes d’Ismaël) et les Arabes du Nord.
C’est dans cette partie que ce trouve La Mecque, et aussi Médine ( Médina al Nabi, la citée du Prophète) il y à aussi le Yémen dénommée « l’Arabie Heureuse ».
Arabie était habité par le Bédouins et les surtout les Nomades, qui étaient les derniers adorateurs, de l’Univers Mythologique, avec comme Dieu, le Soleil, la Lune et Vénus. C’est avec l’événement de Mahomet (570 – 632), et le texte du Coran, que l’astronomie deviendra la principale source de réflexion, pour connaître les différents dates et lieux de prières.

 

 
Haroun al-Rachid
La Porte dorée de l'Ahambra à Baghda

 


Elle retrouve un rôle de première importance avec la fondation de Baghda, sur les bords du Tigre, et la montée en puissance de l'empire abbasside, qui atteint son apogée sous le règne du calife Haroun al-Rachid, en 786 de notre ère.
Le nom vient de Abbas oncle du prophète. Les abassides sont des sunnites orthodoxes.
al-Rachid signifie en arabe «le bien guidé»

En 762, le calife abbasside emploie 100 000 hommes à la construction d’une cité circulaire sur le Tigre.
Et veut lui donner un heureux présage en la baptisant officiellement Baghda "Madinat al Salam, la cité de la paix".

Sous le règne d'Haroun al-Rachid, Baghdad va devenir la cité la plus remarquable de l'univers.
Elle offre l'exemple d'une civilisation raffinée dont les contes des Mille et une Nuits, contemporains d'Haroun al-Rachid, nous conservent le souvenir.
Dans tout l'empire mais aussi dans l'émirat indépendant de Cordoue, en Espagne, et dans le royaume du Maroc, se développe un artisanat prospère dont le souvenir se conserve dans le vocabulaire : cordonnier vient de Cordoue, mousseline de Mossoul, produits damasquinés de Damas, maroquinerie de Maroc.


C'est sous l'impulsion du Calife al-Ma'mûn (813-833) fils du précédent que Baghdad devient “L’Académie de la Sagesse”.
A chacune de ses victoires, il libére un prisonnier contre un livre, et d’exiger des vaincus, les manuscrits se trouvant dans les villes conquises.

Avec les arts, il favorise le développement des sciences. Astronomies, mathématiciens, médecins et philosophes vivent souvent dans les cours princières, le 'mécénat' sera le mode de fonctionnement de la science arabe.

Il contribua à l'évolution de la science. Fais traduire «L’astronomie du grand Hipparque» ainsi que son catalogue d’étoiles.
Ce qui explique que la plupart des noms d’étoiles utilisés de nos jours sont d’origine arabe tels que :

Aldébaran, Algénib, Algol, Alcor, Wéga, Déneb.

Bon nombre de termes astronomiques aussi tels que Zénith, Azimut, nadir, Almicantarat.

Une anecdote, sur l'image du calife al-Ma'mûn, nous pouvons le voir devant une terrasse en forme d'échiquier, et vous devez vous souvenir de cette magnifique histoire.
Un historien arabe raconte que le calife souhaitant récompenser un vieux serviteur, invita le viel homme à faire un voeu. celui-ci écarta l'or et argent qui étaient sur la table, et qui pour lui n'avait aucune valeur.
Il remarque au coin de la table un échiquier, et demande au calife qu'au premier jour, un grain de blé soit placé sur la première case, puis soit doublé chaque jour jusqu'à la dernière case soit remplie, et demande de revenir le soixante quatrième jours, pour ramasser les grains de blé.
Le calife devant ce petit échiquier, assis sur son trône de soie et d'or, imagina le remplir avec le blé de sa moisson, comme le demandait son serviteur, et aurait dit " Qu'il soit ainsi ".
Mais notre cher calife ne connaissait pas les fonction élémementaires, s'il avait su, il aurait observé qu'une simple fonction exponentielle permet d'écrire tout ce qui se passe sur l'échiquier qui ploie sous le poids du blé. c'est à dire f(t) =2t, qui décrit la fonction et donne le nombre de 2 63 .

C'est à dire le nombre de : 37.778.931.862.957.161.709.568 grains de blé !!!

 


Le Début de l'Astronomie :

 

 

Le Perse Al- Marwazi (770-870) travailla essentiellement à Baghdad sous les règnes du Calife Al-Mamun pour lesquels il réalisa des observations dans la période 820-840.
On lui doit surtout trois importantes tables astronomiques :

La première fut établie selon le travail des astronomes hindous.
La deuxième appelée « Table Test » est la plus importante. Elle fut composée à partir de documents essentiellement « arabes » d’un travail collectif de tous les astronomes travaillant à l’époque à Baghdad.
La troisième, beaucoup moins importante, est appelée « Table du Shah ».
Lors de l’éclipse de Soleil de 829, il proposa une mesure de la durée du phénomène basée sur l’élévation du Soleil au dessus de l’horizon, une méthode qu’adopteront par la suite la plupart des astronomes arabes.
Il introduisit aussi la notion « d'ombre », ce qui pourrait correspondre à notre notion moderne de tangente et il dressa une table de telles « ombres ».

C’est sous l’influence d’ouzbek Al-Khwarizmi (800-847) Auteur de tables astronomiques et théoricien de l'algèbre, il rédige
Del al-djabr (à l’origine du mot algèbre) Il serra celui qui introduit les chiffres qui venait de l’Inde, que l’on va appelle à tort chiffres Arabe et mettre en place le Zéro, en arabe « Sifr »qui signifie « vide » ou « vacant »
il aurait dessiné le premier planisphère arabe, Cûrat al-Ard' (l'Image de la Terre) fondée sur les positions d'étoiles et les descriptions de constellations, qui va servir pour l'orientation en mer ou sur terre.
Après le temps des grandes traductions arrive celui d'une science proprement arabes surtout astronomique pour resoudre les questions concernant la qilba (prières), les heures, le calendrier, la date d'apparition du premier quartier de la Lune pour le début du mois du Ramadan.
Ces problèmes résolus, ont eux pour conséquences la construction des astrolabes, sphères amillaires, cadrans solaires, qui se développe et se répand.
A l’observatoire du Mont Kassiyoum, près de Damas, il entreprit de mesurer la circonférence de la terre.

L’Irakien Al-Kindi (801 – 873) il travaille avec Al-Khwarizmi dans le concept astronomie et écrit de nombreux ouvrages sur l'arithmétique, dont des manuscrits sur les nombres indiens, l'harmonie des nombres, la géométrie des lignes, les multiplications, la mesure des proportions et du temps, les algorithmes.
Il est le plus grand philosophe arabe.
Il écrit aussi sur l'espace et le temps qu'il pense tous les deux finis.

Al-Kindi



Les observatoires de Baghdad et Damas sont créés en 827.

Voici les équipements astronomiques utilisaient dans les observatoires


astrolabe

Sphére Armillaire

Gnomon ou cadran solaire

Clépsydre

Sextant

Quadrant

 

 

l'École de Baghdad

 

 

 


L’astronome ‘Abd al-Rahmân Al-Sûfî
d’après Albrecht Dürer, Imagines coeli, 1515

 

Les résultats des observations de l'École de Baghdad furent consignés dans la Table vérifiée.
Parmi les plus célèbres savants de cette école citons:
Le Perse al-Farghani (805-880) écrit beaucoup sur le mouvement des corps célestes ; calcula les longitudes terrestres et fut le premier à découvrir que le soleil et les planètes décrivaient des orbites en sens contraire du mouvement diurne.
Écrit un commentaire très critique de l’almageste de Ptolémée, et donne la théorie mathématique de l’astrolabe.
Son œuvre est traduite en latin au XIIe siècle.
À la fin du Xe siècle, un grand observatoire est construit près de Téhéran par l'astronome Perse al-Khujandi,(940-1000) ou il construit un gigantesque sextant en 994. Il effectue une série d'observations qui lui permettent de calculer l'obliquité de l'écliptique.
Omar Khayyam compile une série de tables et réforme le calendrier, et Thabit b.Qurra étudie les vitesses apparentes des étoiles.

Muhammad ibn Jabir al-Battani "Albategnius" (v. 852-929). Prince et astronome irakien. Mathématicien, il s’intéresse à la trigonométrie et découvre la formule fondamentale de la trigonométrie sphérique qu'il l’utilise pour améliorer les calculs de Ptolémée.
Il observe les variations du diamètre apparent du Soleil et en déduit la possibilité d’éclipses annulaires de Soleil.
Il améliore la connaissance de la précession des équinoxes, ainsi que la valeur de l’année tropique et mesure l’obliquité de l’écliptique. Son observation de la Lune lui permet de mieux connaître les conditions de réapparition du croissant lunaire, indispensable pour le calendrier musulman.
Il fut l’astronome arabe le plus connu en Europe au Moyen Age.
Son grand traité d’astronomie, le “Zidj”, fut traduit en latin au début du 12em siècle et en espagnol au 13em siècle, ils s'intègrent à la tradition intellectuelle occidentale tout autant qu'à la culture arabo-iranienne.


A l'actif de l'École de Baghdad figurent la reconnaissance du mouvement de l'apogée du soleil, l'évaluation de l'obliquité de l'écliptique et sa diminution progressive, l'estimation très précise de la durée de l'année.
Les savants bagdadiens constatèrent les irrégularités de la plus grande latitude de la lune et découvrirent une troisième inégalité lunaire, connue sous le nom de variation.
Ils signalèrent les taches du soleil; étudièrent les éclipses, les apparitions de comètes et autres phénomènes célestes; mirent en question l'immobilité de la terre et furent les précurseurs lointains de Copernic et de Kepler.

Al Birûni (978-1050) Perse, astronome, mathématicien et opticien dit " Alhazen ".qui écrivit au 11e siècle un traité d’astronomie en 11 volumes,et remarqua la variabilité de l'étoile Algol, variabilité qui était en contradiction avec la physique d'Aristote.

 

 


Traité de al-Sufi

al-Sufi

al Sufi astronome persan, célèbre pour son catalogue des constellations et des étoiles fixes au 10e siècle.
Il fut le premier à nommer "petit nuage" la Nébuleuse d'Andromède, qu'il observa et décrivit en 964 dans son catalogue.
Il découvrit le Grand Nuage de Magellan, visible depuis le Yémen.

Rapidement des observations surgirent un peu partout dans les grands centres de l'Empire de l'lslam.

Ceux de Baghdad, du Caire, de Cordoue, de Tolède et de Samarkand acquirent une célébrité méritée.

Les théories antiques furent révisées, plusieurs erreurs de Ptolémée furent relevées et les tables grecques corrigées.

 

Dès le 9em siècle, les astronomes arabes diffusent et approfondissent les connaissances grecques depuis la Perse jusqu’en Espagne.

Les Arabes demeurent fidèles au paradigme ptoléméen par Thebit ben Korra (826-901), Astronome de Bagdad qui traduisit l'Almageste en arabe,


" l'almageste" texte arabe de C.Ptolémée par Thebit ben Korra

 

 

 

l'École du Caire

 

 

 

L' Egyptien Ah Ibn Younis, inventeur de la pendule et du gnomon, pour qui le khalife htimide Al Hakem (990/1021) avait fait construire l'observatoire du Mont Mocattam, est considéré comme fondateur de l'École du Caire.
Il rédigea la grande Table hakémite qui dépassa en précision toutes celles qui existèrent auparavant.
Elle succéda dans tout l'Orient et jusqu'en Chine à l'Almageste de Ptolémée et aux traites de Baghdad.

 


Ibn Younis

Ibn Al Haitam

Abou Wefa

Le Perse Abou Wefa, (940-998) dont le nom est lié à une des constatations fondamentales de l'astronomie, celle de la troisième inégalité lunaire, Il corrige les tables lunaires de son époque, mettant en évidence ce que Tycho Brahé appellera la troisième variation.
Il découvre la formule du sinus pour un triangle sphérique.

Hassan Ibn Al Haitam,(965-1039) un autre astronome persan et mathématicien de l'École du Caire écrivit à la même époque son célèbre traité sur l'optique qui énonce les lois de la propagation rectiligne, de la réflexion et de réfraction de la lumière.
Ont lui doit aussi le concept de « rayon de lumière », découvrit que tous les corps célestes y comprit les étoiles fixes émettaient leur propre lumière, la lune seule recevant sa luminosité du soleil.
Il invente la chambre noire qui lui permet d’observer les éclipses solaires trop dangereuses à l’œil nu.


al-Dîn, l'astronome le plus important de la Turquie ottomane. Il est l'auteur de nombreux ouvrages scientifiques en arabe et en turc dont ce manuscrit, sur les mécaniques en horlogerie pour l’astronomie connu sous le nom de : Al-kawakib al-durriyya (Les astres brillants).

 

 

 

L’École de l'Andalousie

 

 

Toléde

Cordoue

De 771 à 1212, l’École de Cordoue par l’impulsion de l'émir de Cordoue, Abd ar-Rahman va devenir une place importante de la science et particulièrement de l’astronomie.
al-Zarkala "Arzachel" ( 1028-1087) Astronome arabe d'origine espagnole, qui établi les tables astronomiques, dites Tables de Tolède.
Il apparaît ainsi que les tables astronomiques d’Alphonse X dites Tables Alphonsines, furent fortement influencées par les travaux des Arabes, par l’intermédiaire en 1350 de Ibn al-Shafir.


Tables Alphonsines

Alphonse X

 

 

 

Observatoire de Marâgha
En Azerbaïdjan

 

 

Mais l'instabilitée du régime des califes permis l'invasion mongole de 1258-1260 et l'exécution d'Al-Musta'sim mirent un terme définitif au pouvoir abbasside.
C'est Houlagou Khan le petit-fils de Gengis Khan qui serra le responsable de l'éradication du califat des Abbassides.
Pendant cette période Houlagou Khan fit la connaissance de al Tusi ( astronome, médeçin et mathématicien, il est le pére de la trigonométrie ) fera construire pour lui le plus grand observatoire de cette époque à Marâgha (Iran) en vue d'établir un nouveau modèle planètaire, dont les responsables sont Nasîr al-Din pour la construction de la coupole et al-Urdî pour l'instrumentation.
son programme d'observation doit être de 30 ans, c'est pour suivre la planète Saturne, la planète la plus éloignée connue alors et qui met 29 ans et demi, pour faire sa rotation compléte.

al-Tusi


c'est dans ce nouveau observatoire, que les derniers modèles planètaires, ne sont plus ptoléméens, mais restent encore géocentriques vont êtres étudiés dans le cadre des déplacements des planètes, dont les résultats sont plus précis et cohérent, et cela grace au modèle
"couple d'al-tusi " crée par Nasîr al-Din et Ibn al-Shâtir, qui rend parfaitement compte des mouvements des astres, dans un nouveau cadre, qui devient géocentrique, mais qui serra mis en oeuvre que deux siecle plus tard.
Nur ed-din al Betrugi (XII s.), Astronome, qui tenta, sans grand succès, de perfectionner le système de Ptolémée :Terre immobile; système de sphères; combinaisons de cercles pour expliquer les mouvements des planètes, de la Lune et du Soleil.
Toutefois, grâce au bénéfice non d'une meilleure précision mais du temps qui s'est écoulé depuis Ptolémée, ils corrigent certains paramètres de son système, notamment la constante de précession des équinoxes. Ils sont aussi des calculateurs avisés de tables astronomiques et d'habiles constructeurs d'instruments de précision.

Ils y a aussi des savants qui ne son pas astronome, mais ont fait avancés la Science A. Al-Bakri (1040-1094). Géographe, arabe d'origine espagnole, Abù Ali al-Hasan (987-1038). Mathématicien , Abu Abd Allah Muhammad Ibn Abd Allah (1304-1377), Géographe.


l‘Observatoire de Samarcande

 

 


sextant

Ulug Beg

Observatoire de Samarcande

 


construit par Mehmet Turgay Ulug Beg (1394-1449). Souverain du Türkestan. Astronome et mathématicien, petit-fils de Timur, il fonda une école d'astronomie et créa un observatoire (1426) avec un quadrant qui correspondaient aux quatre points cardinaux sur le méridien de Samarkand. l'observatoire est de forme circulaire d'environ 40m de diamètre, et comprenait 3 étages pour s'élevait à 45 mètres de haut.
Le Souverain, nomma comme comme directeur le grand mathématicien et astronome Kadizade-i-Rami, qui permit avec les plus grands savants (mais aussi des èlèves comme Ali-Kouchdiji, qui à fait ensuite une étude sur les phases de Lune, qui lui permettra de prendre la reléve a la place de Kazdizade-i-Rami comme directeur de l"observatoire jusqu'à 1447 de travaillaient des années à la réalisation des tables astronomiques d' Ulug Beg

 

 


L’Observatoire d’Istanbul

 

 


Aprés l'assassinat du Souverain, pour des querelles de succession, les savants quittent l'observatoire de Samarkand, pour se rendrent en Turquie ou le Sultant Mehmed II qui vient de conquérir Constantinople en fait sa capitale, qui prend le nom d'Istanbul, et va devenir le grand centre culturel Oriental.
Venant de Samarkand élève d'Ali-Kouchdji, Takiyyüddin al-Rasid (1526-1585) fait construire un observatoire, pour refaire les tables astronomiques qu'il juge fausses, et avec des nouveaux instruments comme l'horloge mécanique. Les observations pour des nouvelles mesures concerne en premier lieu, l'excentricité de l'orbite solaire, la variation annuelle de l'apogée ainsi que l'obliquité de l'éclisptique.

 

La démolition de l'observatoire et en elle-même une grande histoire, dans l'histoire de l'astronomie.
En effet l'observatoire continu à travailler jusqu'en 1579, mais doit s'arréter pour causse d'intrigue politiques et religieuses qui à durer deux ans, et cela pour une comète qui a traversée le ciel a la fin de l'an 1577, ce qui va soulever l'inquiétude de la population, car c'est la première fois qu'ont voyait dans le ciel un tel spectacle, et les religieux font des prédictions dévavorables, qui leurs donnent raisons par une guerre contre les Perses mal préparée, une grande épidémie qui allée faire beacoup de mort dans la population, mais aussi parmis des personnages importants.
Pour les opposants du régime, c'est le signal du ciel, qui va leurs permettrent de demander au Sultant la démolition de ce lieu maudit !!!



c'est la fin du régne de l'Astronomie arabe :

 



Arabisation du grec ancien megistos (byblos) : grand (livre), l'almageste de Claude Ptolémée constitue au IIe siècle une véritable somme des connaissances les plus avancées de son époque en mathématiques et en astronomie.
Ptolémée y propose une théorie géométrique pour décrire les mouvements des planètes, de la Lune et du Soleil et son modèle restera celui de référence pendant de nombreux siècles dans les mondes occidentaux et arabes.
L'almageste contient également un catalogue d'étoiles. L'Univers y est conçu comme géocentrique, ce qui a justement livré l'ouvrage à une critique de la part de tous les astronomes arabes par le bilan fait par Ibn al-Haytham et à l'oubli à partir de la Renaissance quand, à la suite de Copernic, Kepler et Galilée ont conçu le modèle héliocentrique.

 

 

La science arabe assura ainsi le relais et la «continuité» de la science occidentale, du début de la période médiévale jusqu'à la Renaissance, soit pendant sept siécles.

Malheureusement, malgrés la dècouverte de l'algèbre et surtout les tables de trigonomètriques et les logarithmes les astronomes arabes malgrés leurs critiques sur l'almageste de Ptolémée, n'ont jamais rejetés le modèle géocentrique, sans doute parce qu'ils ne connaissaient pas a ce moment là, l'instrument qui allait transformer l'astronomie
la " lunette".



Réplique de la lunette de Galilé au Musée de Londres

 

 

 

Références :

Roland Laffitte : Héritages arabes : Des noms arabes pour les étoiles, 2ème édition revue et corrigée, Paris : Geuthner, 2006.

Internet Wikipédia.

Interprétations de l'astronomie arabe - Editions du CNRS, 1991 vol 1, page 63-74.

L'histoire oubliée : dans Ciel et espace, numéro hors série N° 6, sur l'histoire cachée de l'astronomie, été 1993.