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Histoire de l'astronomie (2ème partie)

Dans cette 2ème partie, je poursuis le récit chronologique de la progression de l'astronomie dans le temps en faisant intervenir de nouvelles civilisations plus récentes à celles énoncées dans la partie précédente et leur rôle dans la compréhension de notre ciel à l'époque actuelle.


Milky Way Galaxy wallpaper
Image d'une galaxie

Astronomie égyptienne


D'un point de vue historique, l'astronomie est arrivé en Egypte après avoir traversé la Mésopotamie. Néanmoins, vous allez voir que leurs méthodes d'observation astronomique sont assez différentes de celles employées par les civilisations mésopotamiennes. Pour commencer, il faut remonter minimum 6 000 ans en arrière pour retrouver une trace d'un dispositif égyptien permettant de mieux se repérer parmi les étoiles et les saisons. Ce dispositif est un ensemble de pierres, placées en cercle, comprenant six pierres au centre, formant une allée, pointant en direction du solstice d'été. Les archéologues locaux l'ont appelé Nabta Playa (pour plus de détails, relire la partie précédente). Son agencement précède d'au moins 1 000 ans la 1ère dynastie pharaonique. On dit donc que cela s'est passé pendant la période pré-dynastique. 

Après, dans l'Ancien Empire, les quatre côtés des pyramides à faces lisses furent orientés en direction des points cardinaux.  L'Ancien Empire est connu pour être la période pendant laquelle les trois pyramides du plateau de Gizeh auraient été constuites, selon l'archéologie officielle. La Grande Pyramide est l'édifice le mieux orienté en direction des points cardinaux. En outre, un archéologue et écrivain égyptien du nom de Robert Bauval nous explique, dans son livre "The Orion Mystery", que les trois pyramides du plateau de Gizeh auraient été construites dans l'objectif d'être alignées avec les trois étoiles de la ceinture d'Orion: Alnitak, Alnilam et Mintaka, il y a 12 500 ans. Les archéologues et astronomes conventionnels écartent facilement cette théorie en affirmant que ces étoiles étaient complètement désaxées avec les pyramides à ce moment-là. Le problème réside dans l'omission de la précession des équinoxes dans leurs calculs de positionnement. Il est toutefois vrai, qu'en ajoutant la précession des équinoxes, la pyramide de Mikérinos est légèrement éloignée par rapport à Mintaka (plus petite étoile de la ceinture d'Orion). Selon moi, cela peut s'expliquer rationnellement par le fait que Mintaka ait pu changer de place depuis la construction de la pyramide. Robert Bauval ajoute égalament dans son livre que les trois pyramides respecteraient la taille de chacune des étoiles. 

Toujours dans l'Ancien Empire, le roi Ounas fit bâtir à Saqqarah (Basse Egypte) une petite pyramide dans laquelle fut inscrit des lignes de textes hiéroglyphiques fournissant des informations sur les connaissances astronomiques des anciens égyptiens à cette époque. Il est notamment indiqué la présence d'étoiles horaires (appelées des décans) et de grandes constellations comme Orion et la Grande Ourse. Dans la mythologie égyptienne, la divinité Osiris était associée à la constellation d'Orion et la déesse Isis à l'étoile Sirius. Les quatre enfants d'Horus, fils d'Osiris, ont aussi été associé à des étoiles. En l'occurrence, ce sont les quatre étoiles qui encadrent les trois étoiles de la ceinture d'Orion. Il y avait donc une personnification des astres en nom d'entités physiques. 

Comme vous avez pu le lire, les anciens égyptiens avaient un fort attrait pour l'astronomie puisqu'ils allèrent jusqu'à donner le nom de hauts dignitaires régnant sur l'Egypte aux étoiles. Ce fort intérêt pour l'étude du ciel les ont ensuite amené à inventer des horloges ou, il serait plus judicieux de dire, des calendriers. Les archéologues ont retrouvé deux formes de calendriers différents: les horloges décanales, fonctionnant sur un principe de décades et de décans, et les horloges stellaires raméssides. Ces "horloges" ont été retrouvé sur les sarcophages de hauts dignitaires égyptiens. Je vais commencer par les horloges décanales. 

Pour faire court, les horloges décanales sont des tableaux calendaires de 365 jours comprenant 12 mois, 36 décades, 36 décans "réguliers" et 12 décans "triangles". D'un côté, une décade est une valeur temporelle désignant une période de 10 jours. D'un autre côté, un décan est une valeur spatiale désignant une zone du ciel occupée par une ou plusieurs étoiles (astérismes ou constellations). Les décans sont associés à chaque heure de la nuit, du coucher du soleil (crépuscule) au lever du soleil (l'aube). La dernière heure de la nuit (l'aube) correspond au lever héliaque des étoiles. Le premier jour du calendrier égyptien était calé sur le lever héliaque de Sirius, étoile émettrice la plus brillante du ciel la nuit. Cela se produisait le 19 juillet. Cette nuit-là durait environ 12 heures, ce qui leur permit d'associer chaque décan aux douze heures de la nuit. Un nouveau décan apparaissait sur leur horloge à chaque nouvelle décade. Pour comprendre comment cela fonctionne, les tableaux se déchiffrent diagonalement et se lisent de droite à gauche. Au début de la deuxième décade, un treizième décan apparait et le premier décan disparait. Au début de la troisième décade, un quatorzième décan apparait tandis que le deuxième décan disparait, et ainsi de suite. Les décades se lisent en colonne tandis que les décans sont affichés en ligne. En suivant ce schéma, le 36ème décan apparait au début de la 25ème décade, c'est-à-dire au 250ème jour de l'année. Après cela vient s'ajouter des décans supplémentaires appelés "décans triangles" écrits en lettres allant de A à L. Ces décans viendraient compléter l'année pour atteindre 365 jours. Les 5 derniers jours de l'année sont appelés "jours épagomènes" et sont associés à des divinités égyptiennes. La notion de décan a ensuite été reprise en astrologie mais a été détourné de sa signification originale. 

En astrologie, les décans remplacent les décades astronomiques. Il est ainsi considéré qu'il y a 3 décans de 10 jours pour chaque signe astrologique et que ceux-ci sont associés à des planètes. Il serait intéressant d'explorer l'hypothèse d'une transmission de connaissance des décans par les égyptiens et de comprendre comment ils en sont venus à les associer à certaines planètes. Pour votre information, officiellement, l'astrologie n'a jamais été étudié en Egypte Antique. 

Un peu plus tard, lors du Nouvel Empire, des horloges hydrauliques en forme de vasque tronconique, appelées "clepsydre" en Grèce Antique, furent taillées pour apporter encore plus de précision sur les décans de la nuit. On les appelles des "horloges stellaires". Ces horloges stellaires étaient annotées à l'extérieur et à l'intérieur et possédaient une ouverture en forme de trou pour évacuer progressivement l'eau contenue à l'intérieur. La clepsydre de Karnak serait la vasque la plus ancienne. Sur le contour de la paroi intérieure sont gravés les douze mois de l'année. Sous ces mois étaient ajoutés onze marques circulaires censées apporter des informations supplémentaires. Mais, le plus intéressant, est qu'ils avaient séparé leur clepsydre en trois parties pour représenter les saisons et surtout avaient adapté la hauteur de leur colonne en fonction de la durée de la nuit, ce qui change par rapport aux horloges décanales. Le principal défaut de l'horloge décanale est qu'elle prend comme référence une nuit de 12 heures pour toute l'année sans tenir compte de la variation de la durée de la nuit en fonction de la période de l'année traversée. Par exemple, en mesure égyptienne, le mois du solstice d'été était mesuré par 12 doigts pour une nuit d'environ 12 heures. A l'opposé, lors du solstice d'hiver, la mesure mis en place était de 14 doigts pour une nuit d'environ 14 heures. Les nuits des équinoxes de printemps et d'automne durent environ 13 heures, ils étaient donc mesuré par 13 pouces. Ces mesures présentaient également des graduations intermédiaires. Mais ce n'est pas tout! La paroi extérieure présente également un grand nombre de notations astronomiques tout aussi intéressantes. Elle se constitue de trois rangées. La rangée supérieure représente les décans, la rangée du milieu décrit les constellations de l'hémisphère nord et la rangée inférieure représente un tableau de six cases comprenant les 12 mois de l'année. Chaque mois est associé à un Dieu. Voila une description complète de la mesure du temps et de l'importance qu'accordait à l'astronomie les anciens égyptiens. Maintenant que j'ai parlé de l'Egypte, on va faire un léger bond dans le temps et changer de localisation pour se déplacer en Grèce afin d'aborder l'astronomie hellénistique.


a pyramid in the desert

Grande Pyramide

stars in the sky during night time

Ceinture d'Orion

Isis

Calendrier de Denderah

Horloge décanale en hiéroglyphes égyptiens

Clepsydre égyptien

Astronomie en Grèce Antique

Etant donné que l'astronomie hellénistique est très vaste, je vais volontairement mettre de côté ce que je considère être des informations secondaires, qui ne seront pas d'un grand intérêt dans notre compréhension de l'astronomie en Grèce Antique, afin de me concentrer sur l'essentiel. Au départ, les Grecs eurent pour objectif de déterminer la vraie forme de notre planète, ce qui les amenèrent à créer une discipline spécialisée là-dedans, qu'ils nommèrent la géodésie. Vous allez voir que nos chers Grecs avaient beaucoup d'imagination pour essayer de représenter la Terre. Thalès de Milet (VIIème siècle av. J-C) fut un des premiers scientifiques de son époque à imaginer la forme de notre planète de façon approfondie. Il considérait alors la Terre comme étant un disque flottant sur un grand océan s'étendant à l'infini. Son successeur Anaximandre (VIIème siècle av. J-C), fut encore plus original que lui en pensant que la Terre était de forme cylindrique. Néanmoins, lui comme Thalès n'aurait pas écarté la possibilité à ce que la Terre soit sphérique. Suivi alors Anaximène, qui lui considéra la Terre comme étant complètement plate et maintenue dans les airs grâce à un coussin d'air plat! 

Mais heureusement, un peu plus tard, Pythagore (VIème siècle av. J-C) est arrivé pour remettre de l'ordre dans tout ce bazar et affirmer la rotondité de la Terre. Cet homme de génie aurait été à l'origine du Quadrivium (l'union de quatre sciences mathématiques): l'astronomie; l'arithmétique; la géométrie et la musique. Néanmoins, ce terme fut inventé bien plus tard par le poète Boèce (Vème siècle). Le Quadrivium est selon moi une forme de science holistique puisqu'il considère que chacune de ces sciences sont des "soeurs", elles ne peuvent pas être séparés mais uniquement analysées ensemble. Pythagore est aussi célèbre pour l'invention de "l'harmonie des sphères", une théorie qui allie la musique avec l'astronomie. Dans cette théorie, il explique qu'il assigne des rapports numériques (intervalles) entre chaque planète de notre Système Solaire afin qu'ils correspondent à l'harmonie des cieux. C'est cette théorie qui a mené à la création de la gamme pythagoricienne. J'approfondirais ce sujet dans mon article d'introduction sur l'histoire de la musique. Il est aussi bon à savoir que ces rapports numériques sont issus d'une forme géométrique que les disciples de son école à Crotone appellaient la Tetractys. Je parlerais aussi de cette forme géométrique très importante dans mon article d'introduction sur la géométrie sacrée. Le seul vrai défaut de son système est qu'il place la Terre au centre de son schéma pour calculer les intervalles. Cette façon de penser influença beaucoup ces successeurs qui émirent alors l'hypothèse que la Terre se trouvait au centre de l'Univers. C'était la naissance du géocentrisme ("géo": Terre; "centrisme": auto-centré; "auto-centrage de la Terre").

Je ne peux pas parler d'astronomie sans mentionner Platon. D'un point de vue partagé par un certain nombre d'historiens et astronomes, Platon aurait été la première personne à avoir placé la Terre au centre de l'Univers (en dehors de Pythagore). Il considérait que notre planète était entouré de trois cercles correspondant à 3 éléments (l'eau, l'air et le feu). Etant très initié à la géométrie sacrée (les 5 solides de Platon), il envisageait l'Univers de façon géométrique. Ainsi, il représentait théoriquement l'Univers de manière complètement sphérique puisque la sphère est la forme la plus parfaite. Il rejoint donc Pythagore sur l'idée d'un Univers parfait et bien structuré. Bien sûr, comme on l'apprendra plus tard à travers les images que nous relayèrent les premiers satellites envoyés dans l'espace, le géocentrisme est faux.

Le prochain homme intéressant à avoir aidé au développement de l'astronomie est Eudoxe de Cnide (IVème siècle av. J-C). Il fut le premier vrai astronome au sens propre du terme, dans le sens qu'il traça la plus ancienne carte stellaire du monde grec à partir de ses propres observations. Il détermina aussi la longueur de l'année solaire comme étant de 365,25 jours (qu'il aurait apparemment apprise auprès d'un prêtre égyptien ou d'un astronome chaldéen). Il aurait également aidé Platon, en tant qu'un de ses élèves, à former l'idée de son modèle astronomique. 

Ensuite, on retrouve la notion de théorie des épicycles, formulée par Apollonios de Perga au IIIème siècle av. J-C. Pour essayer de faire au plus simple, je peux résumer la théorie des épicycles comme étant un système géocentrique cherchant à expliquer de façon théorique la différence de vitesse et de luminosité des astres quand ils tournent autour de la Terre ainsi que leur mouvement rétrograde. Comme son nom l'indique, un mouvement rétrograde se caractérise par une impression visuelle de recul d'une planète dans sa trajectoire orbitale. Par exemple, quand une planète observée dans une trajectoire horizontale allant de droite à gauche retourne vers la droite, cela signifie que pendant une période donnée la planète "rétrograde". Cette théorie des épicycles fut ensuite reprise et perfectionnée par Hipparque et Ptolémée. Avant d'en venir à ces derniers, qui ont vécu à des époques un peu plus récentes, il est nécessaire de parler d'un astronome visionnaire qui présenta pour la première fois la possibilité à ce que ce soit le Soleil plutôt que la Terre qui se trouverait au centre de l'Univers: Aristarque de Samos.

Aristarque est né en 310 av. J-C et est mort en 230 av. J-C. De son vivant, un seul ouvrage nous est parvenu, mais celui-ci ne parle pas de l'héliocentrisme (Soleil au centre et Terre tourne autour). C'est dans un texte d'Archimède que ce dernier fait mention de la théorie d'Aristarque. S'il accomplit d'autres prouesses, comme tenter de calculer la distance entre la Terre et la Lune et entre la Terre et le Soleil ou encore déterminer le jour et l'heure précis des éclipses solaires, celles-ci sont imparfaites et ne méritent donc pas leur place dans cet article. Le prochain astronome dont je vais parler est incontestablement le plus grand astronome d'observation que la Grèce Antique ait connu. Son nom est Hipparque.

Hipparque est né au 1er siècle av. J-C et se distingue par ses nombreux ouvrages d'observations d'étoiles et de constellations. On estime qu'il aurait écrit 14 ouvrages sur le sujet. Il rassembla ainsi la totalité de ses observations dans un catalogue d'étoiles assez conséquent, que les historiens n'ont pas encore réussi à retrouver, dont Ptolémée, son successeur, parle dans l'Almageste. Ptolémée indique également dans ce même ouvrage qu'Hipparque aurait observé attentivement le ciel pendant 20 ans. Il est bien sûr reconnu comme étant le premier à parler de la précession des équinoxes. Il fut aussi le premier astronome grec à reprendre les travaux d'observation des chaldéens pour peaufiner ses calculs et le recensement des étoiles dans le ciel nocturne. Les historiens affirment également qu'il aurait été le premier à developper une méthode fiable permettant de prédire à la fois les éclipses lunaires et les éclipses solaires. Si ses estimations étaient d'une très grande précision, le modèle du Système Solaire sur lequel il s'appuyait était cependant beaucoup moins précis: il reprenait la théorie des épicycles. Pour finir sur ce grand homme, il aurait eu des connaissances poussées en mathématiques, en géographie et en physique, c'est vous dire du travail colossal qu'il était capable d'accomplir.

Pour finir ce chapitre sur l'astronomie hellénistique, il est nécessaire de revenir sur Claude Ptolémée, tant sa notoriété a traversé les âges et a servi de modèle pour de nombreux astronomes jusqu'à la Renaissance. Ce que l'on sait principalement sur lui est qu'il a vécu une grande partie de sa vie dans l'illustre ville d'Alexandrie et qu'il était surtout spécialisé en astronomie, en astrologie et en géographie. Si les chercheurs modernes font de nombreuses fois allusion à lui, c'est en raison de son traité qu'il nomma Almageste. Dans ce traité comportant 13 livres, il recense une quantité impressionnante de 1 022 étoiles et 48 constellations. On se réfère souvent aussi à lui puisque les chercheurs et historiens n'ont pas encore retrouvé les autres écrits d'Hipparque qui pourraient beaucoup nous apporter. Je tiens à préciser que son travail consistait à synthétiser les connaissances et les informations apportées par ces prédécesseurs afin qu'elles soient plus homogènes et ainsi faciliter leur lecture et assimilation. D'ailleurs, il ne se targue pas de son travail en reconnaissant ouvertement qu'il n'est pas un astronome d'observation mais plus un compilateur d'informations, à l'image d'un encyclopédiste. Il dit également que la majeure partie de son travail est issue des relevés de calculs mathématiques et astronomiques d'Hipparque. Ainsi, pour clôturer cette 2ème partie, je vais vous faire un court résumé des informations contenues dans chacun des treize livres.

Livres I et II: Relations entre la Terre et le Ciel (principe de hiérogamie)

Livres III à VI: Relations entre le Soleil et la Lune (les luminaires)

Livres VII et VIII: Recensement de tous les astres fixes (catalogue d'étoiles)

Livres IX à XIII: Analyse des mouvements des cinq planètes (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter, Saturne)


Thales de Milet

Pythagore

Platon

Eudoxe de Cnide

Hipparque

Claude Ptolémée

Nabta Playa

Histoire de l'astronomie (3ème partie)

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Au programme: Astronomie médiévale, horloges astrologiques/astronomiques, astronomie à la Renaissance

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