La Grèce antique
Les grecs de l’antiquité ont été les premiers à véritablement exploiter leurs observations de manière scientifique, pour en déduire des explications sur le fonctionnement des éléments composant le ciel. Ils avaient remarqué que certaines étoiles se déplaçaient. Ces πλάνητες ἀστέρες (planetes asteres) ou « étoiles errantes » les ont très vite intrigué et ils ont essayé d’en comprendre le fonctionnement.
Jusqu’à Thalès de Milet en -600 avant notre ère, la Terre était considérée comme un disque plat, semblable à une ile entourée d’une étendue d’eau infinie, le fameux « Océan ». Mais dès Pythagore (-500), la Terre, la Lune et le Soleil sont déjà considérés comme étant de forme sphérique, même si c’était davantage par déduction philosophique que par démonstration scientifique. La génération suivante, et notamment Platon (-400) propageront largement ce concept.
Puis Aristote (-330) énoncera le principe de la Terre se trouvant immobile au centre de l’univers. Ce principe sera soutenu par Archimède (-250), devenant le « dogme aristotélicien » qui perdurera jusqu’au XVIe siècle, bien que certains comme Aristarque de Samos (-250) aient déjà postulé un modèle héliocentrique. A la même époque, Erathostène réalise la première mesure scientifique (et relativement exacte) de la circonférence de la Terre (-250). Puis, Hipparque (-140) développe les premiers catalogues d’étoiles, et précise le mouvement des astres, découvrant la précession des équinoxes. Il sera également à l’origine des épicycles comme explication du mouvement apparent des planètes. Enfin, Ptolémée compile vers +140 le traité le plus complet de son époque, l’Almageste, qui fera référence pendant de nombreux siècles.
Le Moyen Age
L’astronomie est utilisée par beaucoup de civilisations pendant le premier millénaire. Le ciel sera cartographié par les savants arabes et chinois, et les évènements célestes sont consignés dans des documents très officiels tels que les annales dynastiques.
Il faut dire qu’en Chine, l’astronomie est une affaire d’État : dès la dynastie des Han, un bureau impérial emploie des astronomes fonctionnaires chargés de consigner tout événement céleste, car le ciel est lu comme un présage sur la légitimité de l’empereur – la « Mandat du Ciel ». Ce système produit des archives quasi continues sur plus de deux millénaires : éclipses, comètes, « étoiles invitées »… La carte du ciel de Dunhuang (~700), riche de plus de 1300 étoiles, est le plus ancien atlas stellaire conservé au monde. C’est cette mine d’or observationnelle qui permettra, au XXe siècle, d’identifier la supernova de l’an 1054 – décrite avec précision – avec la nébuleuse du Crabe. Pour en savoir plus sur l’histoire de cette nébuleuse, c’est >>par ici<<.
Source : https://irfu.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast.php?id_ast=2617
Les savants du monde arabo-musulman ne se contentent pas de cartographier : ils traduisent et préservent les œuvres grecques qui auraient pu disparaître, les commentent, les corrigent. Ils bâtissent aussi d’imposants observatoires – comme celui de Samarcande, fondé par Ulugh Beg au XVe siècle, dont le catalogue de plus de 1000 étoiles dépasse en précision celui de Ptolémée. C’est en grande partie grâce à cette transmission que la Renaissance européenne pourra s’appuyer sur les connaissances antiques.
Parmi ces savants, l’astronome Al-Sufi reprend au Xe siècle les connaissances des Grecs anciens – particulièrement de l’Almageste – et réalise un travail de cartographie stellaire (le Livre des étoiles fixes en 964), estimant et corrigeant les brillances (magnitude) des étoiles recensées par Ptolémée. A noter qu’il semble être parmi les premiers à avoir rapporté l’observation de la Galaxie d’Andromède, mais aussi du Grand Nuage de Magellan (qu’il n’a pas pu observer lui-même depuis la Perse mais dont il rapporte probablement la description faite par des navigateurs arabes). Les dénominations des étoiles les plus brillantes sont encore aujourd’hui largement héritées de l’astronomie arabe.
L’astronomie devient alors essentielle dans de multiples domaines.
- Pour la navigation, en se repérant à l’aide des constellations, puis avec la mesure de la Latitude
- Pour l’agriculture, en donnant une information plus précise sur les saisons en mesurant la position des étoiles, et ainsi mieux planifier les travaux dans les champs
Elle est bien sûr encore très utilisée pour la religion, permettant de calculer les fêtes telles que Pâques. Elle est encore nommée « astrologie » et elle est alors indissociable des croyances que l’on entretient, en particulier sur la position des planètes dans les constellations du zodiaque, qui influencent la médecine de l’époque.
En occident seront notamment réalisées la transcription des textes grecs et arabes par Gérard de Crémone, au XIIe siècle à Tolède – dont une version latine de l’Almageste qui fera référence pendant des siècles – puis la publication des Tables alphonsines au XIIIe siècle, commandées par Alphonse X de Castille. qui serviront de référence à toute l’Europe jusqu’à la Renaissance.
Mais l’humanité prend aussi conscience que l’univers n’est pas « immuable ». Les européens consignent les étoiles « nouvelles » (stella nova) qui apparaissent puis disparaissent dans le ciel nocturne. L’apparition des comètes est documentée, ce qui permettra plus tard de découvrir leur périodicité.
Enfin, les mesures de plus en plus précises des positions des planètes commencent à montrer les limites du modèle géocentrique de Ptolémée. Les ajouts tels que les épicycles ne suffisent plus à expliquer les mesures de plus en plus précises. Il faut alors se rendre à l’évidence : à l’orée du XVIe siècle, il est temps de repenser notre perception de l’univers, malgré les dogmes.