La Grèce

 

Emergeant plus de deux mille cinq cents ans après l'avènement de la civilisation mésopotamienne, les Grecs héritent des connaissances de leurs prédécesseurs vivant dans le bassin méditerranéen et même au-delà. Après en avoir fait la synthèse, ils créent un mode de pensée original qui leur permettra d'élaborer des hypothèses sur le fonctionnement de la Nature déchue de son essence divine.

 

Théogonie
Une sphère de feu au centre de l'univers	L'alphabet
Un espace infini, un univers fini	La Philosophie de la Nature
Le premier système héliocentrique	Le cadran solaire
Les mathématiques	Les instruments astronomiques

 

Théogonie

Selon la religion des cités grecques de l'Antiquité, c'est par le Chaos que tout a commencé. Il a donné lieu à la naissance de huit Géants, qui sont (dans l'ordre d'arrivée) : Gaïa (la Terre-Mère) ; Éros (le Désir) ; Erebos (les Ténèbres) ; Nyx (la Nuit) ; Aither (la Lumière des Astres) ; Ouranos (le Ciel étoilé) ; Hemera (la Lumière du Jour) ; Pontos (la Mer).

La science ne commence à se séparer de la religion qu'au VIe siècle avant notre ère, avec Thalès et l'école ionienne : on ne fait désormais plus appel au surnaturel pour expliquer les phénomènes célestes.

À la fin de ce VIe siècle, l'école de Pythagore interprète le mouvement apparent compliqué du Soleil, en le décomposant en deux mouvements, l'un de rotation diurne, d'est en ouest, et l'autre annuel, d'ouest en est sur le cercle appelé écliptique de la sphère céleste ; c'est chez eux que naît l'idée d'une Terre sphérique, intuition qui ne se fonde pas sur l'observation, mais sur des considérations d'harmonie géométrique.

L'un de ses disciples, Philolaos, élabore le premier système cosmologique. Pour lui, 400 ans avant notre ère, le centre de l'Univers, demeure des dieux et principe du mouvement de tous les astres, est une sphère de feu ; autour d'elle se répartissent trois domaines concentriques, le Ciel, le Monde et l'Olympe. L'Olympe, monde parfait, contient les étoiles « fixes »; le Monde comprend les cinq planètes alors connues, la Lune, éclairée par le Soleil, et le Soleil ; celui‑ci est transparent et illuminé par le feu central; dans le Ciel, qui s'étend entre la Lune et le feu central, évolue la Terre, qui accomplit sa révolution d'est en ouest en tournant toujours vers le feu central sa face opposée à la Grèce, ce qui rend ce feu inobservable. Comme cette énumération conduit à un total de 9 corps célestes, la sphère des étoiles, les 5 planètes, la Terre, la Lune et le Soleil, et que l'harmonie des nombres prônée par les pythagoriciens conduit à préférer le nombre 10, Philolaos postule l'existence d'une anti-Terre, située entre la Terre et le feu central. On notera que ce système n'est pas anthropocentrique : il propose une Terre en mouvement et dont la position n'est pas privilégiée par rapport à celle des autres astres.

Un espace infini, un univers fini

Au IVe siècle, Platon expose dans le « Timée» des conceptions personnelles, partiellement inspirées des pythagoriciens. L'espace, infini, contient l'Univers, lui-même fini et sphérique ; la Terre est au centre. L'éther remplit l'espace dans lequel circulent les astres, selon des lois immuables ; l'Univers est partagé en 9 régions concentriques. La plus externe contient les étoiles fixes ; elle tourne sur elle-même d'est en ouest, autour de l'axe du monde, avec une vitesse uniforme, ce qui explique le mouvement diurne. Les orbes inférieurs, sur lesquels circulent Saturne, Jupiter, Mars, Mercure, Vénus, le Soleil et la Lune (dans cet ordre), tournent d'un mouvement uniforme autour d'un axe perpendiculaire à l'écliptique, mais chacun avec une vitesse différente. Le dernier orbe est celui de la Terre, et il est immobile. Les Grecs connaissent déjà, par leurs observations, l'irrégularité du mouvement des planètes, incluant les rétrogradations et les stations, irrégularités que n'explique pas le système de Platon. Celui-ci introduit alors cette idée essentielle, véritable pilier de la science moderne : le modèle doit rendre compte des observations, qu'il formule dans l'impératif de « sauver les phénomènes ». Il faudra expliquer les mouvements observés par la combinaison de mouvements, dont Platon impose qu'ils soient toujours circulaires et uniformes, à cause de cette idée pythagoricienne : l'essence supérieure des astres ne peut s'accommoder que de la perfection représentée par le cercle.

Ses successeurs se consacreront pendant 20 siècles à la résolution de ce problème. Eudoxe de Cnide, vers 350 avant notre ère, décrit de façon plus précise le modèle de Platon : les étoiles fixes sont disposées sur une grosse sphère tournant autour de la Terre d'est en ouest en un jour sidéral. Les mouvements des planètes, de la Lune et du Soleil s'expliquent chacun par un mécanisme propre, indépendant des autres, résultant du mouvement de diverses sphères homocentriques invisibles situées à l'intérieur de la grosse sphère, le système se complique peu à peu, pour rendre compte des nouvelles observations, comme l'inégalité de durée des saisons.

Aristote donne au système des sphères homocentriques une forme définitive, dans laquelle le nombre total des sphères est de 55. Il apporte des arguments en faveur de la rotondité de la Terre : l'apparition des mâts des navires éloignés avant leur coque, l'apparition de nouvelles étoiles quand on se déplace vers le sud, la forme toujours circulaire de l'ombre que la Terre porte sur la Lune au moment d'une éclipse de Lune. Aussi complexe qu'elle soit, cette théorie cosmologique, parce qu'elle postule que les distances des planètes, du Soleil et de la Lune à la Terre sont invariables, reste impuissante à rendre compte de la variation d'éclat des planètes, en particulier Mars et Vénus, de celle du diamètre apparent de la Lune ou de la non-uniformité du mouvement du Soleil.

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