Figure de la Terre au Moyen Âge

Dans l'antiquité grecque, de nombreux penseurs s'étaient détournés de la religion et de la mythologie comme explications du monde. Si certains présupposés philosophiques persistaient en astronomie, la géodésie avait connu de grands développements. Dès la fin de l'époque classique, la sphéricité de la Terre était largement admise dans les milieux intellectuels. A l'époque hellénistique, on n'en doutait plus : Eratosthène en calcula la circonférence ; Hipparque et Marinus de Tyr établirent des cartes avec des coordonnées en longitude et latitude, qui furent perfectionnées par Ptolémée^[1] au II^e siècle après J.-C., dans les limites du monde connu d'alors, bien entendu^[2]. Après la chute de l'Empire romain d'Occident, qui marque le début du Haut Moyen Âge, une grande partie de ce savoir se perdit dans cette partie du monde.

L'héritage antique fut conservé dans le monde musulman, grâce à l'intérêt pour les sciences initié par les Abbassides. Byzance conserva en grande partie le patrimoine grec antique, avec des phases successives d'oublis et de redécouvertes. Ses contacts avec le monde de l'islam favorisèrent le maintien de cette tradition jusqu'à la prise de Constantinople par les Turcs ottomans en 1453. Quelques décennies avant cet évènement, le savoir scientifique grec commença à migrer vers l'Italie, vers Venise en particulier^[3].

La redécouverte de la science antique en Occident se fit donc progressivement, d'abord essentiellement par la voie arabe, puis par la voie Byzantine à l'approche de la Renaissance.

L’Antiquité tardive en Orient

L’École néoplatonicienne d'Alexandrie qui demeure en activité jusqu’en 640, maintient, avec Ammonios, Jean Philopon^[4] et Étienne d'Alexandrie^[5], le savoir astronomique alexandrin.

Du côté chrétien, l’École théologique d'Antioche, avec Diodore de Tarse^[6] (+394), Théodore de Mopsueste (350-428), Théodoret de Cyr (+457 env.) soutient la thèse de la Terre plate. Dans une lecture littérale de l’Épître aux Hébreux^[7], l’Arche d’alliance est l’image du Monde. Le Monde a donc la forme de l’Arche avec une base (la Terre) et un couvercle voûté (le Ciel). C’est ce modèle qui est exposé par Cosmas Indicopleustès (+560 env.) dans Topographie chrétienne^[8] . L’influence de cette école, considérée comme nestorienne, a été limitée^[9].
A la suite des conflits christologiques et du déplacement vers la Perse des Nestoriens, elle est remplacée, en Syrie, par l'École jacobite qui développe une culture helléno-syriaque et, pour ce qui concerne la cosmographie, utilise, avec Sévère Sebôkht (575-667), le modèle de l'univers sphérique^[10]. Le monde syriaque sera un maillon fondamental dans la transmission des connaissances astronomiques ptolémaïques à la civilisation islamique.

L’École théologique d'Alexandrie, avec Clément d'Alexandrie^[11] (150-230), Origène^[12], et, plus tard, Jean Philopon^[13] (490-575) soutient le modèle grec de l’univers sphérique. Elle prône une lecture allégorique de la Bible^[14], pour elle Bible et Science ne sont pas contradictoires. C’est également la position de Basile de Césarée (329-379) dans ses Homélies sur l’Hexaeméron^[15]’^[16] qui est critiqué par Théodore de Mopsueste dans son Commentaire de la Genèse. Les termes de la controverse entre les deux écoles sont exposés par Jean Philopon dans La Création du monde.

Une tradition de géographie se maintient à Constantinople^[17].

Travaux arabes et chinois

Les travaux arabes intéressant l'astronomie et la géodésie furent nombreux et variés. Ce sont surtout des savants de la cour du calife de Bagdad qui se sont distingués au début. Ainsi, vers l'an 800, le calife abasside Haroun ar-Rachid (766–809) a pu envoyer à Charlemagne une horloge à poids perfectionnée. Son fils Abdallah al-Mamoun s'érigea en protecteur des arts et des sciences et fit de sa capitale Bagdad le principal centre culturel de l'époque. Il fit acquérir et traduire en arabe de nombreux manuscrits grecs, construire des observatoires astronomiques et reprendre la mesure de la circonférence de la Terre par la méthode d'Eratosthène. Les premières mesures eurent lieu en 814 au nord-ouest de Bagdad, dans la plaine de Mésopotamie. Elles fournissaient une distance de 90 kilomètres par degré de latitude, trop courte d'environ 20%. Pour procéder à ces mesures, deux équipes de géodésiens munis d'astrolabes et de baguettes d'arpentage furent dépêchées, l'une vers le Nord, l'autre vers le Sud, avec mission de déterminer les distances à partir de la base fixe pour lesquelles la hauteur de l'étoile polaire avait changé d'un degré. D'autres mesures furent effectuées selon le même principe vers 827 dans la plaine de Palmyre, entre Damas et l'Euphrate, et fournissaient une valeur équivalente à 119 km par degré de latitude, donc trop élevée d'environ 10%.

L'astronome al-Battani, connu en Occident sous le nom latinisé Albategnius, qui vers l'an 900 se sert couramment de la trigonométrie, donne de bonnes tables astronomiques et publie un traité de géographie fournissant les positions des principales villes de l'époque.

Le monde d'al-Idrīsī orienté sud/nord (v.1160)

En l'an 1000, l'école arabe d'astronomie brille, grâce à des savants comme Abou Wefa et Ibn Younis qui proposent pour les constantes astronomiques fondamentales des valeurs assez précises : obliquité de l'écliptique, inégalités lunaires, précession des équinoxes, etc. Les observations de ces savants arabes seront utilisées huit siècles plus tard en tant qu'évidence prouvant que l'excentricité de l'orbite terrestre varie. En outre, Ibn Younis mesure le temps à l'aide d'un pendule, six siècles avant que Galilée ne redécouvre la loi des petites oscillations isochrones. Un autre savant arabe, Alhazen, commente l'œuvre de Ptolémée et écrit un traité d'optique dans lequel il parle de verres grossissants. Al Idrissi (Erdisi, v.1100–v.1165) achève en 1154 son livre intitulé « Description complète des villes et des territoires » qu'il écrivit à Palerme pour le compte de Roger II, roi des Deux-Siciles. Il s'agit d'une compilation de travaux concernant la géographie universelle.

Hors des sphères chrétienne et musulmane, on doit citer les observations des Chinois. Ceux-ci étaient depuis plus longtemps arrivés à la conclusion que la Terre était sphérique. Ainsi, en 723 de notre ère, sous la dynastie des Tang, le moine-astronome chinois Yi-Hsing (683–727) emmena une équipe de géodésiens mesurer les ombres projetées par les rayons du Soleil et les hauteurs de l'étoile polaire. Les mesures furent effectuées les jours de solstice et d'équinoxe en treize endroits différents de Chine. Yi-Hsing calcula alors la longueur d'un degré d'un arc de méridien et trouva une valeur équivalente à environ 132,3 km, donc environ 20% trop élevée.

L’Antiquité tardive en Occident et le Haut Moyen Âge

Timée, traduit en latin par Calcidius (IV^e siècle). Manuscrit du X^e siècle

Manuscrit du IX^e siècle. Les sphères célestes de Macrobe

Le globe terrestre

En Occident, hormis Lactance (250-325) qui ne conçoit qu’une Terre plate^[18], la rotondité de la Terre, du fait de la connaissance maintenue du Timée grâce aux traductions en latin de Cicéron et surtout de Calcidius au IV^e siècle, reste communément admise par les lettrés. Par ailleurs, le commentaire qui accompagne la traduction de Calcidius résume les connaissances astronomiques du I^er siècle en reprenant la plus grande partie du chapitre Astronomie de l'Exposition des connaissances mathématiques utiles à la lecture de Platon de Théon de Smyrne^[19].
Jérôme (347-419),dans son Commentaire de l'Epître aux Ephésiens, critique ceux qui nient la sphéricité.
Pour Augustin (354-430) la question n’est pas la rotondité^[20] mais le peuplement des antipodes^[21],[22].
Macrobe (370-440 env.), dans son Commentaire sur le songe de Scipion , souligne que la terre est sphérique^[23]; il expose la théorie des cinq zones climatiques^[24] et évoque l'hypothèse d'antipodes peuplées^[25].
Au V^e siècle, Martianus Capella décrit, au livre VIII des Noces de Philologie et de Mercure, un modèle astronomique géo-héliocentrique dans lequel la Terre, immobile au centre de l’Univers, voit les étoiles, le Soleil et la plupart des planètes tourner autour d’elle, alors que Mercure et Vénus tournent autour du Soleil.
Boèce (480-525) dans Consolation de la philosophie parle de la masse arrondie de la Terre^[26].
Dans ses Etymologies, Isidore de Séville (~530-~636) compare la Terre à une balle.
Bède le Vénérable (672-725) dispose d'un manuscrit de l'Histoire naturelle de Pline l'Ancien^[27] ; dans ses traités De natura rerum et De tempore ratione la Terre est ronde.
Jean Scot Erigène (v. 800-876) étend, dans son Periphyseon le modèle géo-héliocentrique de Martianus Capella en faisant également tourner Mars et Jupiter autour du Soleil^[28],[29].
Au chapitre XCIII de sa Géométrie Gerbert d’Aurillac (v.945-1003) décrit l’expérience d'Eratosthène et Hermannus Contractus (1013–1054) estime la circonférence de la Terre à partir de cette méthode…

Illustrations d'un manuscrit du XIII^e siècle du Commentaire sur le Songe de Scipion :

• 

  L'univers, la Terre entourée des sept planètes et du zodiaque.

• 

  Les cinq zones climatiques, polaires en jaune, tempérées en bleu, torride en rouge.

• 

  Vignette montrant le monde connu séparé des antipodes par l'océan à l'équateur.

• 

  Éclipse de Lune.

La carte du monde connu

Mapa Mundi de Beatus de Liébana (v. 780) conservé dans le manuscrit de Saint Severn.

Les progrès dans la représentation cartographique réalisés par Marinos de Tyr et Ptolémée restent méconnus et la carte en T, utilisée pour représenter le monde connu, reprend le modèle circulaire d’Hécatée de Milet du VI^e siècle av. J.-C, Jérusalem remplaçant Delphes comme omphalos du Monde.

L’Occident latin ignore l’œuvre de Ptolémée jusqu’aux traductions de l'Almageste depuis le grec et l’arabe réalisées en 1160 et 1175 par Henri Aristippe et Gérard de Crémone.

De multiples raisons peuvent expliquer ce fait :

• Le peu d’intérêt du monde latin pour la science grecque^[30],
• Les bouleversements institutionnels permanents provoqués par les grandes invasions,
• Le rétrécissement de l’espace occidental à la suite de la conquête arabe,
• La séparation avec Byzance et le monde grec,
• La priorité donnée au trivium et à la théologie dans un système éducatif en recomposition.

Bas Moyen Âge : travaux en Europe occidentale

Illustration d'un manuscrit du XIV^e siècle de L'Image du monde (ca. 1246).

Dès le XII^e siècle, quelques esprits éclairés, tels Saint Thomas d'Aquin, Abélard et d'autres, commençaient à publier des écrits philosophiques qui seront importants pour l'évolution de la pensée scientifique. La réapparition de l'Europe sur la scène scientifique internationale est amorcée par Jordanus Nemorarius et Léonard de Pise (dit Fibonacci). Le XII^e siècle est une période de retour vers la culture hellénique, de sorte qu'on peut commencer à parler d'un début de Renaissance. Après la création des royaumes latins d’Orient au XII^e siècle et la Reconquista en péninsule Ibérique, les œuvres d’Aristote et de Ptolémée finirent par être connues de l’Occident via leurs traductions arabes, à leur tour traduites en latin, notamment par Gérard de Crémone. Les différents systèmes du monde, tels qu'on les découvrit alors dans les écrits d’Aristote et de Ptolémée, ou même dans les écrits d’Al-Farghani, firent l’objet d'innombrables gloses et de débats, notamment sur la rotation relative de la Terre. La diffusion de ce savoir fut favorisée par la naissance des universités : l’université de Bologne (1158), d’Oxford (1167), de Padoue (1222), la Sorbonne (1253), et l’université de Cambridge (1284).

Traduction en latin, par Georges de Trébizonde, de l’Almageste de Ptolémée. (1451)

Pendant le XIII^e siècle, les études de Bacon sur la réfraction ouvrent la voie à l'optique en tant que science. Bacon étudie aussi l'astronomie et la géographie. Il considère les marées océaniques comme le résultat de l'attraction lunaire. Raimundo Lulle (v. 1235–1315), théologien catalan, est alchimiste. Epistolier, il combat les idées toutes faites de son époque par des pétitions de principe. Ainsi, il démontre par l'absurde que l'idée d'antipodes n'est pas inconciliable avec le bon sens. En résumé, son raisonnement est celui-ci : « Si la Terre est bien ronde — ce que nous croyons — et si les Antipodes sont habités, pour les gens des Antipodes c'est nous qui sommes la tête en bas et qui devrions tomber. Or, nous ne tombons pas. Donc, la vie est autant possible aux Antipodes que chez nous. »^{[réf. nécessaire]} En outre, tout comme Bacon, Lulle s'intéressait au phénomène des marées de l'Atlantique. Il raisonna comme suit : « Ce mouvement régulier de va-et-vient de l'océan ne peut s'expliquer que si l'eau, en se retirant, va s'appuyer, en s'y élevant, sur une terre opposée à nos côtes, laquelle nous renvoie l'eau comme dans un bassin ».^{[réf. nécessaire]} Pour Lulle, la Terre est donc bien sphérique et il y a un rivage de l'autre côté de l'Atlantique, que ce soit celui des Indes ou celui d'un continent encore inconnu.

À la même époque, vers 1270, le Vénétien Marco Polo voyage et séjourne en Chine, dont il rapporte en particulier l'usage de la boussole magnétique aux fins d'orientation sur terre et en mer.^{[réf. nécessaire]} Toujours à la même époque, l'astronome chinois Kochéou King dresse un catalogue des positions en latitude et longitude des villes de l'Empire du Milieu. Ces positions seront plus tard confirmées avec un accord de ±20' par des missionnaires jésuites. Kochéou King fait en outre construire un observatoire astronomique, où il accumule des observations pendant soixante ans. Plus tard et un peu plus à l'ouest, Oulough Beg (1394–1449), fils du redouté Tamerlan (Timur Leng, autrement dit Timour le Boîteux, 1336–1405), fait construire l'observatoire de Samarcande et fait calculer sur des observations nouvelles les tables astronomiques qui portent son nom (Tables d'Oulough Beg, vers 1437).

L'héritage byzantin

Quelques décennies avant la chute de Constantinople, des érudits byzantins commencèrent à émigrer vers Venise et les principautés italiennes, emportant avec eux quantité de manuscrits grecs. D'autres manuscrits furent ramenés par des occidentaux, le plus souvent italiens. L'événement emblématique de ce mouvement est le concile de Florence de 1438, au cours duquel l'empereur byzantin Jean VIII Paléologue sollicita l'appui des royaumes chrétiens occidentaux contre la menace d'invasion musulmane. Des érudits comme François Philelphe, Giovanni Aurispa, ou Basilius Bessarion jouèrent un rôle particulièrement actif dans la transmission des écrits grecs^[31]. Cette transmission permit une redécouverte plus approfondie des acquis antiques, notamment la version grecque de la Gèographie de Ptolémée avec les cartes reconstituées par Maxime Planudes. Ces redécouvertes de textes en Occident furent déterminantes dans l'avènement de la Renaissance.

Notes

1. ↑ Voir Géographie (Ptolémée).
2. ↑ Voir Figure de la Terre dans l'Antiquité et Sciences grecques.
3. ↑ Voir Sciences grecques.
4. ↑ "Le traité de l'astrolabe"
5. ↑ "Explication au Commentaire de Théon d'Alexandrie sur les Tables faciles de Ptolémée"
6. ↑ Contre le destin L.III dans Photius, cod 223 : « Il y a deux cieux, l'un visible, l'autre invisible et placé au-dessus : le ciel supérieur fait en quelque sorte l'office de toit, par rapport au monde, comme l'inférieur par rapport à la terre… »
7. ↑ He 8,5 : « Les prêtres assurent le service d’une copie des réalités célestes ainsi que Moïse quand il eut à construire la Tente, en fut divinement averti : « Vois, tu feras tout d’après le modèle qui t’a été montré sur la montagne ».» (Ex 25,40)
8. ↑ Cosmas, Topographie chrétienne, II,17 « Ayant donc fondée la terre qui est oblongue, sur sa propre stabilité, Dieu rattacha les extrémités de la Terre aux extrémités du Ciel.»
9. ↑ Cosmas a été traduit en latin en 1707.
10. ↑ Hervé Inglebert, Interpretatio christiana. p.48
11. ↑ V Stromate VI, 35, 6
12. ↑ De principis II, 3, 6 (185-253)
13. ↑ Jean Philopon, La Création du monde, III, 3
14. ↑ Jean Philopon, La Création du monde, I, 19 : « Il ne faut pas s’attacher à la lettre nue, mais chercher le sens caché de chacun de ces mots.»
15. ↑ Homélies sur l’Hexaeméron, I,10 : « Ne soyons donc pas surpris que la terre ne tombe d'aucun côté, puisqu'elle occupe le centre par sa nature. Elle doit nécessairement rester en place, ou, se remuant contre sa nature, sortir de la place qui lui est propre. Si les assertions de ces philosophes vous paraissent probables, transportez votre admiration à la sagesse de Dieu qui a ainsi disposé les choses.»
16. ↑ Homélies sur l’Hexaeméron, II,8 : « Maintenant, depuis la création du soleil, le jour est l'air éclairé par le soleil qui luit sur l'hémisphère de la Terre, et la nuit est l'obscurcissement de la Terre, occasionné par le soleil qui se cache.»
17. ↑ voir Sciences et techniques dans l'Empire byzantin
18. ↑ Divinae Institutiones, L.III, chap.XXIV : "Ceux qui pensent qu'il y a des antipodiens opposés à nos pas cela a-t-il quelque sens ? ou bien y a-t-il quelqu'un d'assez inepte pour croire qu'il y a des hommes dont les plantes des pieds sont au-dessus de leurs têtes ? ou bien que ce qui y est posé par terre, pour nous, pend en étant renversé ? que les herbes et les arbres croissent vers le bas ? que les pluies, la neige et la grêle tombent sur terre vers le haut ?"
19. ↑ J. Dupuis, préface à la traduction de Théon de Smyrne, Exposition des connaissances mathématiques utiles pour la lecture de Platon, Hachette, 1892. [1]
20. ↑ La Cité de Dieu, L.XII, chap.XXV : « La même vertu divine qui est la cause de la rondeur de la terre et du soleil… »
21. ↑ La Cité de Dieu, L.XVI, chap.IX « S’il y a des antipodes » : « … parce que, la terre étant suspendue en l’air et ronde, ils s’imaginent que la partie qui est sous nos pieds n’est pas sans habitants…Il y a trop d’absurdité à dire que des hommes aient traversé une si vaste étendue de mer pour aller peupler cette autre partie du monde.» voir Polygénisme
22. ↑ Cyrano de Bergerac (1619-1655) dans Les États et Empires de la Lune, impute (faussement) à Augustin l’avis cosmographique suivant : « Ce grand personnage, dont le génie était éclairé par le Saint-Esprit, assure que de son temps la terre était plate comme un four, et qu’elle nageait sur l’eau comme une orange coupée.»
23. ↑ Commentaire sur le Songe de Scipion, L. I, chap.XV :« Le premier de ces deux cercles est ainsi nommé, parce qu'il nous indique le milieu du jour quand nous avons le soleil à notre zénith ; or, la sphéricité de la terre s'opposant à ce que tous ses habitants aient le même zénith, il s'ensuit qu'ils ne peuvent avoir le même méridien, et que le nombre de ces cercles est infini. Il en est de même de l'horizon, dont nous changeons en changeant de place; ce cercle sépare la sphère céleste en deux moitiés, dont l'une est au-dessus de notre tête.»
24. ↑ cf. Figure de la Terre dans l'Antiquité
25. ↑ « Quant à la zone tempérée australe, située entre KL et EF, la raison seule nous dit qu'elle doit être aussi le séjour des humains, comme placée sous des latitudes semblables. Mais nous ne savons et ne pourrons jamais savoir quelle est cette espèce d'hommes, parce que la zone torride est un intermédiaire qui empêche que nous puissions communiquer avec eux. »
26. ↑ "La masse arrondie de la terre, comme tu l'as vu par les démonstrations des astronomes, comparée à l'étendue du ciel, ne peut être considérée que comme un point." L.II, 13.
27. ↑ Pierre Duhem, Le système du Monde, L’astronomie latine au Moyen Âge, chap.II, 2, Hermann, 1958, p 16.
28. ↑ Danielle Jacquart, « Histoire des sciences au Moyen Âge », Annuaire de l'École pratique des hautes études (EPHE), Section des sciences historiques et philologiques, 140 | 2009.
29. ↑ "Sauf en ce qui concerne Saturne, c'est le système de Tycho Brahé que nous voyons s'introduire ainsi dans l'Astronomie médiévale, et cela avant la fin duIX^e siècle", Pierre Duhem, Le système du monde, T.2, p. 62.
30. ↑ Voir Histoire des sciences
31. ↑ Les bibliothèques vaticane et vénitienne (Biblioteca marciana) recèlent encore de nombreux manuscrits astronomiques de cette époque, totalement inédits ou édités récemment, comme le Vaticanus Graecus 1069 ou le Marcianus Graecus 325 de Nicéphore_Grégoras.

Voir aussi

Articles connexes

• Géodésie
• Figure de la Terre
• Figure de la Terre dans l'Antiquité,
• Figure de la Terre au Moyen Âge,
• Figure de la Terre à la Renaissance,
• Figure de la Terre et gravitation universelle,
• Modèle ellipsoïdal de la Terre,
• Figure de la Terre et les expéditions de Laponie et du Pérou,
• Sphéroïde de Clairaut,
• Masse de la Terre,
• Figure de la Terre et méridienne de Delambre et Méchain,
• Figure de la Terre et histoire du mètre,
• Géoïde
• Mappemondes anciennes
• Renaissance (période historique)
• Civilisation arabo-musulmane
• Moyen Âge

Bibliographie

• Maurice Daumas (éditeur), Histoire de la Science, Encyclopédie de la Pléiade, Librairie Gallimard, Paris, 1957.
• Vincent Deparis et Hilaire Legros, Voyage à l'intérieur de la Terre : de la géographie antique à la géophysique moderne, CNRS éditions, Paris, 2000.
• Pierre Duhem, Le système du monde, histoires des doctrines cosmologiques de Platon à Copernic, 10 vol., Hermann, Paris (1913—1959)
• René Dugas, Histoire de la Mécanique, Éditions du Griffon, Neuchatel & Éditions Dunod, Paris, 1950.
• Hervé Inglebert, Interpretatio christiana : les mutations des savoirs (cosmographie, géographie, ethnographie, histoire) dans l’Antiquité chrétienne, 30-630 après J.-C. – Paris : Institut d’études augustiniennes, 2001.
• Pierre-Noël Mayaud, Le conflit entre l'Astronomie Nouvelle et l'Ecriture Sainte au XVIe et XVIIe siècles, Honoré Champion, Paris, 2005.
• Bernard Quilliet, La tradition humaniste, Fayard, Paris, 2002.
• Roshdi Rashed (éditeur), Histoire des sciences arabes (3 volumes), Éditions du Seuil, Paris. ISBN 2-02-030355-8
• Michel Serres (éditeur), Éléments d'Histoire des Sciences, Bordas, Paris, 1989. ISBN 2-04-018467-8
• René Taton (éditeur), Histoire générale des sciences (4 volumes), Quadrige/Presses Universitaires de France, Paris, 1994. ISBN 2-13-047157-9
• Pierre Thuillier, D'Archimède à Einstein (Les faces cachées de l'invention scientifique), Fayard, Paris, 1988. ISBN 2-213-02158-9
• (en) Jeffrey Burton Russell, Inventing the flat Earth, David Noble, 1991.