La Chine

 

L'astronomie, science chinoise antique Une sphère mue par la force hydraulique
La projection Mercator Le torquetum équatorial (astrolabe)
Le système équatorial Les taches solaires
La sphère armillaire La découverte du vent solaire
Algèbre contre géométrie

 

Algèbre contre géométrie

Adam ShallL'historien japonais de l'astronomie Kiyoshi Yabuuchi remarque que, bien que les astronomes prémodernes chinois aient rassemblé des trésors d'informations, ils n'ont pas su en tirer parti pour développer des théories scientifiques fondamentales. Au lieu de cela, écrit-il, ils sont restés fidèles à la croyance populaire d'une interdépendance entre le cours des événements célestes et les destinées humaines. Voilà pourquoi les scientifiques modernes pensent en général que l'astronomie chinoise n'est jamais parvenue au stade d'une vraie science.

Observatoire jésuite à PékinLe déclin de l'astronomie chinoise s'explique également, dit le chercheur chinois Xi Zezong, par le fait que la géométrie chinoise était bien inférieure à celle de la Grèce antique. Bien qu'ils aient suffisamment maîtrisé l'algèbre pour se livrer à des calculs très précis des positions des planètes et qu'ils aient conçu un calendrier extrêmement fiable, la géométrie plane ne permettait pas aux anciens Chinois de s'attaquer au problème des angles. Concernant les angles droits par exemple, les mathématiciens chinois ne se préoccupaient que des relations entre les longueurs des différents côtés du triangle, sans essayer dn mesurer les angles. Les Grecs en revanche faisaient des maquettes en trois dimensions, les modifiaient pour expliquer leurs observations empiriques et ensuite utilisaient ces modèles pour calculer les positions futures des objets célestes. Au fur et à mesure de leurs observations, ils modifiaient leurs modèles pour corriger leurs erreurs, répétant encore et encore cette démarche afin d'atteindre la perfection. « Ces modèles géométriques, dit M. Xi, ont permis aux Grecs de s'intéresser à la structure physique de l'univers, et aux principes régissant les mouvements des corps célestes. En utilisant uniquement l'algèbre chinoise traditionnelle, il aurait été très difficile de parvenir au modèle copernicien de système solaire centré sur le Soleil, ou de comprendre les lois de Kepler concernant les mouvements des planètes. »

zéroLe système décimal est utilisé dès le Royaume Shang (-1520, -1030), sans doute facilité par l'emploi des idéogrammes dans l'écriture. Pour compter, les Chinois plaçaient des bâtonnets dans des cases (une case pour les unités, une pour les dizaines, une pour les centaines, etc.). Par prolongement, l'emploi des fractions décimales est clairement montré au IIIe siècle ap. J.C. BoulierLe zéro existe en Chine depuis au moins le IVe siècle av. J.C. (Epoque des Royaumes Combattants, -480, -221), alors qu'on situe généralement la naissance du zéro en Inde. Il n'était pas représenté par un symbole, mais par un espace vide ; ainsi, un bâtonnet dans la case des dizaines et rien dans celle des unités signifie 10. Il sera introduit en Europe au IXe siècle, de même que le système décimal. Au IIIe siècle av. J.C., lors de la Première Unification (-221, 220), à l'époque des dynasties Qin puis Han, Liu Hui inscrit dans un cercle un polygone de 192 côtés et calcule ainsi une valeur de pi de 3,14159. Au Ve siècle ap. J.C., Zu Chongzhi et son fils Zu Gengzhi déterminent une valeur encore plus précise jusqu'à la dixième décimale. En Europe, la valeur de pi comporte 7 décimales en 1600. Les nombres négatifs (IIe siècle av. J.C.) sont distingués des nombres positifs par des bâtonnets de couleurs ou de formes différentes. A défaut, c'est l'orientation de ces bâtonnets (droite ou oblique) qui indique le signe.

Pour Liu Chun-tsan, qui s'intéresse tout particulièrement à l'histoire de la science chinoise, c'est le télescope qui fut le facteur décisif des progrès de l'astronomie occidentale. Comme les lunettes astronomiques chinoises ne disposaient pas de lentilles courbes, elles n'absorbaient pas la lumière et ne permettaient pas à l'utilisateur de voir très loin. Remarquons que les matières premières utilisées pour la fabrication du verre se trouvent en grande abondance dans les déserts. Ce n'est donc pas un hasard si les Arabes furent des pionniers de la verrerie, une technologie transmise par la suite à l'Europe, où le télescope fut inventé au début du XVIIe siècle. Soudain, de vastes étendues jusque là insoupçonnées apparurent devant les yeux des astronomes occidentaux, et l'idée de forces surnaturelles contrôlant les destinées fut rapidement abandonnée. C'est à partir de ce moment-là que l'astronomie occidentale prit un tour véritablement scientifique.

 

(D'après "Quand la Chine nous précédait" - Robert K.G. Temple - "Star Walk of the Orient — Chinese Astronomy", de Chang Chin-ju, in Sinorama septembre 2001 et diverses autres sources)

Sphères armillaires équatoriale (gauche) et écliptique (droite) à l'Observatoire Impérial de Pékin faites par le missionnaire jésuite Ferdinand Verbiest, 1670

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