L’astronomie grecque : de Thalès à Ptolémée

Bien avant les télescopes, les Grecs levaient les yeux la nuit et se demandaient comment fonctionne le ciel. Pour dire « étoile », ils avaient les mots ἀστήρ et ἄστρον ; aujourd’hui, les Grecs disent αστέρι ou άστρο. La plupart des étoiles gardent leur place quand le ciel tourne, mais quelques-unes se déplacent parmi les autres. Xénophon les appelle πλάνητες ἀστέρες, « astres errants », et de cette idée vient le mot planète, en grec πλανήτης.

Le ciel était aussi utile. Le poème agricole d’Hésiode, Les Travaux et les Jours, dit que l’étoile Arcturus se lève environ soixante jours après le solstice d’hiver, et conseille aux paysans de tailler leurs vignes vers ce moment.

L’étude des astres avait déjà un nom au Ve siècle av. J.-C. : ἀστρονομία. Dans la comédie d’Aristophane Les Nuées, un élève montre quelques objets de son école et dit que voici l’astronomie. Les Grecs ne sont pas partis de rien : des observateurs babyloniens avaient tenu des archives avant eux, et des astronomes grecs plus tardifs, comme Hipparque, les ont utilisées.

Le premier nom célèbre est Thalès de Milet. Hérodote (1.74) raconte qu’il annonça aux Ioniens l’année où le jour se changea soudain en nuit, pendant une bataille entre Lydiens et Mèdes. Les auteurs modernes rapprochent cet événement de l’éclipse de Soleil du 28 mai 585 av. J.-C. Comment Thalès pouvait-il le savoir ? C’est une autre question : Otto Neugebauer a soutenu qu’il n’existait aucun cycle pour les éclipses de Soleil en un lieu donné, et ce fut peut-être une simple supposition. Aucun de ses écrits n’a survécu.

Anaximandre, lui aussi de Milet, imaginait la Terre comme un cylindre suspendu au milieu du ciel. Au Ve siècle av. J.-C., Anaxagore, qui vécut à Athènes, aurait expliqué que la Lune brille grâce à la lumière du Soleil, et il appelait le Soleil une pierre incandescente. Dans l’Apologie de Socrate de Platon (26d), Socrate dit que l’idée d’un Soleil de pierre et d’une Lune de terre appartient à Anaxagore. Des auteurs anciens rapportent qu’il fut accusé d’impiété ; les dates proposées vont de 450 à 430 av. J.-C.

Au IVe siècle av. J.-C., Aristote soutient dans le traité Du ciel (2.14) que la Terre est une sphère. Son ombre sur la Lune, pendant une éclipse, a un bord courbe, et un petit voyage vers le sud fait apparaître des étoiles invisibles plus au nord. Plus tard, Ératosthène calcula même la taille de la Terre.

Eudoxe de Cnide, au IVe siècle av. J.-C., expliqua le mouvement errant des planètes par des sphères tournantes centrées sur la Terre. Nous ne savons pas s’il les croyait réelles ; on pense en général qu’Aristote, lui, les croyait réelles, mais certains spécialistes le contestent. Aristarque de Samos (vers 310–230 av. J.-C.) fit une proposition plus audacieuse. Archimède, dans L’Arénaire, rapporte son hypothèse selon laquelle la Terre tourne autour du Soleil. Peu de gens l’acceptèrent. Le seul livre conservé d’Aristarque calcule que le Soleil est environ 20 fois plus éloigné que la Lune ; le chiffre réel est d’environ 400.

Hipparque, né à Nicée, observait à Rhodes en 127 et 126 av. J.-C. Il compara ses chiffres à des données plus anciennes, dont certaines babyloniennes, et découvrit le lent déplacement que nous appelons la précession. Il établit probablement la première table des cordes, une forme ancienne de trigonométrie, et un catalogue d’étoiles, peut-être environ 850. Une seule de ses œuvres a survécu : nous le connaissons donc surtout par Ptolémée.

Ptolémée fit des observations à Alexandrie entre 127 et 141 apr. J.-C. Son grand livre place la Terre au centre et utilise des épicycles, des cercles sur des cercles, pour prédire les positions du Soleil, de la Lune et des planètes. Il recense 1 022 étoiles en 48 constellations, et les historiens discutent encore de ce qu’il doit à Hipparque. Son titre grec signifiait « La Composition mathématique », mais par l’arabe al-majisti il devint l’Almageste. Copernic publia son système centré sur le Soleil en 1543, et l’Almageste ne fut remplacé qu’environ un siècle plus tard.

Beaucoup de ces mots vivent encore. Έκλειψη (éclipse) vient de ἔκλειψις, qui signifiait aussi l’abandon de quelque chose. Κόσμος voulait d’abord dire ordre et parure ; aujourd’hui, il désigne le monde, et aussi simplement les gens : « το ξέρει όλος ο κόσμος », tout le monde le sait. Un κομήτης (comète) est un astre « chevelu », à cause de sa queue. Ζώδιο, de ζῴδιον, « petite figure », donne la question « Τι ζώδιο είσαι; », « Quel est ton signe ? ». La Lune se dit σελήνη en science, mais dans la vie courante on dit φεγγάρι, un autre mot, tiré de φέγγος, « clair de lune ». Ἀστρολογία voulait dire autrefois astronomie ; aujourd’hui, les deux mots sont bien distincts.

Et la Voie lactée ? Aratos, poète du IIIe siècle av. J.-C., l’appelle Γάλα, « Lait » (Phénomènes 476). Aristote rapporte qu’Anaxagore et Démocrite y voyaient la lumière de certaines étoiles, et il rejette leur opinion. En 1610, la lunette de Galilée montra qu’elle est une masse d’étoiles innombrables, et dans les années 1920 Edwin Hubble montra que l’univers s’étend bien au-delà.