Les instruments astronomiques équatoriaux (XIIIe siècle ap. J.-C.)
Le
système équatorial
Les
observatoires modernes s'inspirent de la tradition chinoise : en effet, ils
sont conçus selon le système équatorial, qui était
déjà en vigueur en Chine en 2400 avant J.-C. Ce système
est centré sur le pôle. L'étoile polaire, seule immobile
dans le ciel alors que toutes les étoiles tournent autour d'elle et
lui font révérence, a beaucoup impressionné les Chinois.
Ils l'appelaient " la Grande Première du Ciel " et ils la
comparaient à l'Empereur. Le grand cercle auquel cette astronomie se
réfère est à égale distance des pôles. C'est
bien sûr l'Equateur et non l'horizon.
Les
anciens Européens n'usèrent pas de ce système qui nous
semble aujourd'hui simple et évident. (Ils préféraient
l'écliptique à l'Equateur pour des raisons d'ordre astrologique,
car l'écliptique est le cercle tracé dans le ciel par le Soleil
et sa cour de planètes ; en fait, c'est le trajet de l'orbite terrestre.)
Ils s'intéressaient aux levers et aux couchers des astres et donc à
l'horizon et à sa relation avec l'écliptique. Pendant que les
Européens méprisaient l'Equateur, les anciens Chinois ignoraient
l'horizon et l'écliptique. Quand on installa des observatoires dans
l'Europe du XVIIe siècle, il devint évident que le système
équatorial offrait plus de perspectives. Il fut adopté par Tycho
Brahé (1576-1601) et il demeure à la base de l'astronomie moderne.
Le système chinois était très simple. Tout converge vers
le pôle céleste, comme vers le point de suspension, la queue
d'une orange. Le ciel est divisé en quartiers d'orange ou maisons lunaires
(Xiu). Chaque Xiu contient des constellations nommées et dénombrées.
Les Chinois prêtèrent encore plus d'attention aux étoiles
proches du pôle, qui ne disparaissent jamais sous l'horizon. Ils notèrent
quelles étoiles étaient au sommet de chaque Xiu et quelles étaient
les étoiles de la base du segment qui disparaissaient sous l'horizon.
Pour
faire tout cela, ils avaient besoin d'instruments. Déjà experts
dans la fonte des métaux, ayant inventé le fer, ils construisirent
d'impressionnants instruments de bronze et de fer. Ceux-ci étaient
constitués de grandes bagues de métal, précisément
graduées. Les différents cercles célestes étaient
figurés par différentes bagues se croisant les unes les autres
et formant le squelette d'une sphère. Nous appelons ces sphères
des sphères armillaires, du latin armilla, "bracelet".
Une bague figurait bien entendu l'Equateur, une autre le méridien,
dont le grand cercle passe par le pôle.
Ces instruments comportaient des tubes de visée, au travers desquels
on pouvait observer telle étoile particulière. Le tube était
mu le long de la bague équatoriale jusqu'à ce que l'étoile
choisie soit isolée. Ensuite, on reportait les degrés comptés
sur la bague méridienne. On connaissait alors la position exacte de
l'étoile et on savait à quel segment du ciel elle appartenait.
Avec de tels moyens, les cartes devinrent d'une grande précision. Le
ciel devint un ensemble ordonné de constellations, digne de la meilleure
astronomie. Les grands télescopes modernes sont toujours construits
et orientés selon les principes des bagues armillaires. Nous avons
remplacé les tubes de visée par des lentilles et des miroirs
pour observer les astres. Nous observons les étoiles sous de forts
agrandissements et nous découvrons un univers invisible à l'œil
nu. Dans le passé, dresser une carte du ciel était une fin en
soi ; à présent, c'est la base d'un travail qui nous permet
d'aller plus loin.
L'astronome Geng Shouchang construisit la première bague équatoriale
permanente en 52 avant J.-C., et les astronomes Fu An et Jia Gui ajoutèrent,
en 84 après J.-C., une seconde bague pour indiquer l'écliptique.
En 125, Zhang Heng, l'inventeur du sismographe, ajouta une bague pour
le méridien et une autre pour l'horizon. A partir de cette période
existait donc une véritable sphère armillaire.
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