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Astrologie, astronomie et mathématiques : l’histoire partagée
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Mis en ligne le 14 avril 2021, par Bernard Ycart

L’observation du ciel est une science plus ancienne et plus universelle que les mathématiques. Contrairement à une vision épistémologique récente, héritée à la fois des Lumières et du positivisme, l’astrologie n’en est pas le dévoiement tardif et populaire. Elle a été au contraire la principale motivation de l’astronomie, et en conséquence des mathématiques, pendant des siècles. Un historique de l’interaction entre les trois domaines est proposé. Plus de détails sur cette histoire commune sont donnés dans le chapitre Astronomie du site Histoires de Mathématiques. Pour l’utilisation de l’astronomie dans l’enseignement, voir l’excellente série d’articles de David Crespil.

N.D.L.R. L’héritage astronomique des mathématiques fait suite au présent article

Introduction

Que les mathématiques et l’astronomie aient partie liée, tant sur le plan historique qu’épistémologique, n’est pas douteux. Mais pourquoi les encombrer de l’astrologie ? Après tout, son cas est tranché depuis longtemps. Écoutez Pierre Zarka dans Un astronome et l’astrologie.

Les astronomes s’intéressent à la nature physique du ciel-objet et à celle des objets qu’il contient […]. L’astrologie n’a en revanche rien d’une science du ciel : le sien est purement symbolique et ses acteurs de simples points géométriques, dont seules les positions (et marginalement les mouvements) importent. Ce ciel n’est que le support d’un discours dont l’unique objet est l’homme. Pourtant, s’il ne demeure pas dans sa tour d’ivoire, l’astronome est régulièrement — à son corps défendant — confronté à l’astrologie, car le profane ne distingue pas ces deux ciels, d’autant que nombre d’astrologues entretiennent l’amalgame, notamment pour en tirer une légitimation scientifique qui est l’une des causes du succès et de la pérennité de l’astrologie.

La séparation entre d’une part l’astronomie et les mathématiques, qui seules seraient scientifiques, et d’autre part l’astrologie, qui n’est qu’un discours humain sous le prétexte du ciel, est relativement récente. Elle remonte aux Lumières, et nous a été transmise par l’intermédaire du positivisme au dix-neuvième. Pourtant pendant des siècles, de la Mésopotamie à la Chine, et de l’Inde à la Grèce et au monde arabe, puis européen, la hiérarchie des sciences a été l’opposée de celle d’Auguste Comte. Pour être un bon astrologue, il importait de connaître le mouvement des astres ; en cela, l’astronomie était subordonnée à l’astrologie. En second lieu, prédire le mouvement des astres impliquait des techniques de calcul, qui sont du ressort des mathématiques. Cette hiérarchie, qui nous paraît désormais inadmissible, était pourtant parfaitement ancrée dans l’esprit de nos prédécesseurs. C’est ce que nous allons montrer dans la suite, en évitant tout jugement de valeur sur les contenus. Que pendant des siècles, des millions d’hommes aient cru en ce classement, suffit à en faire un objet de réflexion, indépendamment de la validation scientifique des prédictions astrologiques.

Nous commencerons par présenter la genèse de la pensée actuelle, des philosophes des Lumières à Auguste Comte. Ce sera l’occasion de préciser dans une première partie, quels concepts étaient généralement admis, et quels sont ceux qui ont été progressivement questionnés. Ensuite, une partie sera consacrée à chacun des trois couples astrologie—astronomie, astrologie—mathématiques, astronomie—mathématiques. Mais nous n’y évoquerons que la fonction sociale et humaine, sans aborder le fond disciplinaire. Le lecteur qui souhaiterait en apprendre plus sur l’astronomie, devra se reporter à l’excellente série d’articles consacrée au sujet par David Crespil.

Divorce tardif

Dans la première édition de l’Encyclopédie (1751), d’Alembert s’est lui-même chargé des articles Astrologie et Astronomie. Au début du second, nous lisons que : « L’astronomie est, à proprement parler, une partie des mathématiques mixtes, qui nous apprend à connaître les corps célestes, leurs grandeurs, mouvements, distances, périodes, éclipses, etc. » L’astronomie ne serait donc qu’une partie des mathématiques ? Cette illusion pythagoricienne, diffusée par Platon, a imprégné l’épistémologie et la pédagogie des deux disciplines, pendant une bonne vingtaine de siècles, au travers du quadrivium. Pourtant, l’histoire ne la valide pas. L’astronomie est une science en soi, beaucoup plus universelle et beaucoup plus ancienne que les mathématiques. Les premières observations reproductibles, partagées par toutes les civilisations depuis des temps immémoriaux étaient celles du ciel. Elles ont été, dès leurs débuts, indissociables de la mythologie et de la religion. Que les astres, depuis toujours divinisés, aient une action sur la destinée des hommes était une évidence. Toujours dans l’Encyclopédie, d’Alembert distingue astrologie naturelle et astrologie judiciaire.

L’astrologie naturelle est l’art de prédire les effets naturels, tels que les changements de temps, les vents, les tempêtes, les orages, les tonnerres, les inondations, les tremblements de terre, etc.[…]
L’astrologie judiciaire […], est l’art prétendu d’annoncer les événements moraux avant qu’ils arrivent. J’entends par événements moraux, ceux qui dépendent de la volonté et des actions libres de l’homme : comme si les astres avaient quelque autorité sur lui, et qu’il en fût dirigé.

Au dix-huitième siècle, l’astrologie naturelle n’était encore que rarement questionnée. Après tout, la chaleur du Soleil, la succession des saisons, sont des preuves évidentes de l’action des astres sur terre. L’influence de la Lune n’était pas plus mise en doute, que celle du Soleil. Que les cycles menstruels des femmes soient synchrones avec les mois lunaires, est depuis toujours considéré comme une preuve évidente de la relation entre Lune et fertilité. La corrélation entre les phases lunaires et les marées a été reconnue plus tard. Elle n’a été expliquée par l’astronomie, qu’avec Newton. Justement, le dix-huitième siècle, qui a connu l’épanouissement de l’idéologie rationaliste des Lumières, est aussi en mathématiques, en astronomie et en physique, le siècle du triomphe de Newton. Triomphe tardif certes, puisqu’il a fallu pratiquement 80 ans après les Principia pour que les derniers adversaires de Newton rendent les armes, mais triomphe absolu, dont une partie est à porter au crédit de Voltaire. Dans son Dictionnaire philosophique (1764), celui-ci impute, dans un raccourci audacieux, l’astrologie à la religion.

Un des grands malheurs, comme un des grands ridicules du genre humain, c’est que dans tous les pays qu’on appelle policés, […], les prêtres se chargèrent de ce qui n’appartenait qu’aux philosophes. Ces prêtres se mêlèrent de régler l’année : c’était, disaient-ils, leurs droits, car il était nécessaire que les peuples connussent leurs jours de fêtes. Ainsi les prêtres chaldéens, égyptiens, grecs, romains, se crurent mathématiciens et astronomes : mais quelle mathématique et quelle astronomie ! Ils étaient trop occupés de leurs sacrifices, de leurs oracles, de leurs divinations, de leurs augures, pour étudier sérieusement. Quiconque s’est fait un métier de la charlatanerie ne peut avoir l’esprit juste et éclairé. Ils furent astrologues, et jamais astronomes.

À la fin du siècle, le grand historien de l’astronomie est Jean-Sylvain Bailly (1736—1793). Son rôle pendant la Révolution, et sa fin tragique sous la Terreur, n’ont fait qu’augmenter l’influence posthume de ses idées. S’il n’est pas moins critique que Voltaire à l’égard des astrologues, il ne reprend pas à son compte l’amalgame avec la religion.

Ces astrologues n’avaient été connus pendant longtemps que sous le nom de Chaldéens ; quand ils eurent plus de crédit, ils s’appuyèrent du titre de mathématiciens. Ils avilirent ce nom sans relever leur profession ; car l’ignorance du plus grand nombre de ces imposteurs les rendait tout à fait ridicules.

Bailly établit une nette distinction entre l’astrologie naturelle, qui selon lui « n’a rien que de raisonnable dans ce qu’elle suppose », et l’astrologie judiciaire, cette « maladie déplorable de l’esprit humain ». Pour lui, « l’astrologie naturelle est une observation, l’astrologie judiciaire est un système ». Les deux découlent de l’astronomie, « l’esprit humain [ayant été] entraîné par des vérités dans des erreurs ».

Au tournant du dix-neuvième siècle, l’astrologie judiciaire, qu’elle découle de religions ou de superstitions, était donc décrédibilisée aux yeux des philosophes. Il ne restait plus qu’à préciser l’interaction entre mathématiques et astronomie. Un demi-siècle après Bailly, Auguste Comte s’en charge, dans son Cours de Philosophie positive. Pour lui :

La mathématique, l’astronomie, la physique, la chimie, la physiologie, et la physique sociale ; telle est la formule encyclopédique qui, parmi le très grand nombre de classifications que comportent les six sciences fondamentales, est seule confrome à la hiérarchie naturelle et invariable des phénomènes.

Conformément à cette hiérarchie, le second tome du cours est consacré à l’astronomie d’abord, la physique ensuite. C’est l’occasion de préciser que « l’astronomie est jusqu’ici la seule branche de la philosophie naturelle dans laquelle l’esprit humain se soit enfin rigoureusement affranchi de toute influence théologique et métaphysique, directe ou indirecte ». Et d’enfoncer le clou quelques pages plus loin :

Toute science réelle est en opposition radicale et nécessaire avec toute théologie ; et ce caractère est plus prononcé en astronomie que partout ailleurs, précisément parce que l’astronomie est, pour ainsi dire, plus science qu’aucune autre, suivant la comparaison indiquée ci-dessus.

Non seulement l’astronomie, exempte de toute théologie, est « plus science qu’aucune autre », mais encore elle est plus mathématique qu’aucune autre.

La combinaison de ces deux caractères essentiels, extrême simplicité des phénomènes à étudier, et grande difficulté de leur observation, est ce qui constitue l’astronomie une science si éminemment mathématique.

Dans cet article, nous ne cherchons pas à interroger la validité épistémologique des prises de position de Voltaire, Bailly ou Comte. Nous nous contenterons d’un point de vue historique : pour les sociétés qui les ont développées, quelles étaient les fonctions de l’astrologie, de l’astronomie et des mathématiques, et surtout quels étaient leurs rapports ?

Astrologie et astronomie

Il est difficile de distinguer historiquement les deux disciplines, tant la confusion a été longtemps entretenue. Pour autant que l’on sache, notre astrologie est venue de Mésopotamie. Adoptée par les Grecs, elle est ensuite passée en Inde, puis chez les Arabes, avant de nous être transmise au Moyen-Âge par les traductions du grec et de l’arabe. Le grand spécialiste de la pensée mésopotamienne qu’est Jean Bottéro résume magnifiquement la croyance.

La création tout entière se présentait, aux yeux des antiques Mésopotamiens, comme une immense page d’écriture divine. Lorsque tout y était régulier, de routine, sans rien qui accrochât le regard, ses « écrivains » surnaturels n’avaient donc rien à signaler à leurs lecteurs, les hommes. Pour peu qu’ils eussent à leur communiquer une décision particulière prise à leur endroit, ils s’arrangeaient pour produire quelque phénomène insolite, singulier, inattendu, monstrueux.

Au premier rang des phénomènes insolites par lesquels les dieux communiquaient leurs décisions aux hommes, les éclipses de Lune, ou pire, de Soleil.

Si, au mois de Nisan (mars-avril, le premier de l’année mésopotamienne), il se produit une éclipse de Soleil : cette même année, le roi mourra.

Les Mésopotamiens avaient appris, à force de compiler des observations, le cycle de 223 mois synodiques qui voit se reproduire les éclipses. Ils savaient donc les prévoir, ce qui les neutralisait en quelque sorte. Mais bien d’autres présages étaient à redouter.

Sa Majesté m’a posé la question de savoir comment interpréter le fait que Mars ait rétrogradé, soit sorti de la constellation du Scorpion, pour y rentrer ensuite. Je réponds que ce présage signifie : Attention ! Sous peine de malheur, Sa Majesté ne doit point, sans précautions (exorcistiques), quitter la Ville par la Grand-Porte. Cette interprétation ne se trouve pas consignée dans le Traité d’astrologie : elle provient de la tradition orale des maîtres astrologues. D’autre part, lorsque Mars, rétrogradant de même, a quitté la constellation du Lion pour entrer dans celle du Cancer ou des Gémeaux, il faut s’attendre à la fin du règne de quelque roi occidental. Cela non plus ne figure pas dans le Traité.

À lire ces prédictions, on comprend sans peine l’importance qu’ont eue les astrologues pendant des siècles, non seulement pour les rois, mais aussi pour toute la société. Les phénomènes célestes inhabituels, au premier rang desquels les éclipses, et aussi les comètes, provoquaient des peurs paniques. Rassurer le peuple autant que ses dirigeants en fournissant des prédictions et des explications, était la fonction principale des aréopages d’astrologues et de prêtres qui gravitaient dans l’entourage du pouvoir.

Dans la société, la certitude de l’influence à long terme des astres sur la destinée des hommes (astrologie judiciaire), se doublait d’une croyance en l’influence directe sur l’agriculture et la santé (astrologie naturelle). Longtemps, la pensée médicale dominante a associé les astres, aux parties du corps et à leurs affections. Le ciel influait nécessairement sur le bien-être des individus, qui étaient comme tous les êtres vivants, des éléments d’un macrocosme dominé par les astres. Cette double page, extraite d’un manuel de chirurgie du seizième siècle, remanié jusqu’au dix-huitième (British Library Egerton MS 2572), le montre.

Sur la page de gauche un homme est représenté, et les signes du zodiaque sont associés aux parties de son corps : le taureau à son cou, le bélier à sa tête, le cancer à sa poitrine, etc. La page de droite est une sorte d’horoscope portatif. Le cercle porte les signes du zodiaque. Une roue mobile est graduée de zéro à trente. Son aiguille permet d’aligner la roue avec le cercle fixe pour en déduire un diagnostic.

Pour convaincre le lecteur qu’il n’y a aucun sens historique à opposer astrologues et astronomes au nom de notre conception de la science, voici l’exemple d’Abu Mashar Al-Balkni (787—886). Il est de cette génération glorieuse de savants, regroupée à Bagdad autour de la Maison de la Sagesse ; celle des frères Banu Musa, d’al-Khwarizmi, al-Kindi, Ibn Qurra. Comme eux, Abu Mashar, ou Albumasar de son nom latinisé, était un savant universel. Mais comme beaucoup de savants arabes, il n’est resté dans notre histoire, que par la notoriété que les traductions latines de ses œuvres ont acquise en Occident. En l’occurrence, ce sont ses traités d’astrologie qui nous sont parvenus. Ils ont servi de manuels pendant des siècles, de leurs premières traductions jusqu’au dix-septième. En particulier celui-ci ; remarquez le titre de cette édition imprimée de 1506 : « Introductorium in astronomiam ».

La sémantique du mot astronomie n’était pas encore clairement séparée de celle du mot astrologie. Le livre est, sans aucune ambiguïté, un manuel d’astrologie à notre sens. Pourtant, plusieurs chapitres décrivent l’influence de la Lune sur les marées. Même si celle-ci avait été remarquée auparavant dans certains ouvrages grecs, c’est la première fois dans l’histoire qu’était affirmée la seule influence astrale, non solaire, qui ait été depuis scientifiquement prouvée et expliquée.

La séparation philosophique des deux disciplines, que nous avons datée, très grossièrement, du dix-huitième, avait été précédée, tout au long du dix-septième, de prises de position individuelles. Nous prendrons pour exemple « l’Astronome » de Vermeer (1668).

La dénomination du tableau n’est pas figée ; il a aussi été dénommé « l’Astrologue » ou « le Philosophe ». Le personnage pose la main sur un globe céleste figurant les constellations (outil astrologique). Devant lui, est représenté un livre ouvert qui a été identifié comme les Institutiones Astronomicæ et Geographicæ d’Adriaan Metius (1621). Ce livre est clairement un livre d’astronomie, et Metius y expose un parti pris ouvertement rationaliste. Il ne se dispense pas, pour autant, de décrire la technique de calcul d’un horoscope, comme on s’y attendait à l’époque.

Astrologie et mathématiques

Ptolémée est un des grands mathématiciens grecs. Son Almageste, dont le titre grec est Composition mathématique a fait autorité chez les Arabes qui nous l’ont transmis, et l’admiration pour cet ouvrage tout de rigueur, et de données précises, n’a jamais faibli. Pourtant l’Almageste n’est qu’une partie de l’œuvre de Ptolémée. Il est aussi l’auteur de deux autres livres majeurs, sa Géographie, et son Tetrabiblos : un manuel d’astrologie qui, au même titre que ceux d’Albumasar, a formé des générations d’astrologues de la Renaissance. L’illustration qui suit, est tirée d’un manuscrit du quinzième siècle (BN Lat 7432). On y voit Ptolémée avec son astrolabe, en train de calculer les destins figurés dans la sphère qui est à ses pieds : la mort, la guerre, la disette. Si vous en croyez le petit personnage dans la marge de droite, le destin ne devait pas toujours être clément. Pourtant, quand Ptolémée explique comment déterminer le thème astral d’un nouveau né, il n’est pas moins mathématicien que quand il explique sa théorie du mouvement des planètes.

Les Indiens ont hérité des Mésopotamiens via les Grecs, le zodiaque ainsi que l’association des sept jours de la semaine aux planètes. Mais leur astrologie avait des racines beaucoup plus anciennes. Écoutez l’introduction d’un des plus anciens ouvrages qui nous soient parvenus, celui de Lagadha. Il date de la fin du second millénaire avant notre ère.

Après m’être purifié et après m’être incliné devant Prajapati […], je décrirai les effets dans le temps du mouvement des corps célestes, important en lui-même, et accepté des brahmanes, afin de déterminer les moments appropriés des différents sacrifices.
En effet les Vedas ont été révélés afin que soient exécutés les différents sacrifices. Mais ces sacrifices dépendent des différents découpages du temps. Donc, seul celui qui possède la connaissance des temps, peut comprendre l’exécution des sacrifices.

La religion, transmise par les Vedas, impliquait une influence des astres sur toute action humaine. Qui voulait exécuter ses commandements correctement, devait comprendre et savoir calculer les mouvements des planètes. Les grands mathématiciens indiens, Aryabhata (476—550), Brahmagupta (598—670), Bhaskaracharya (1114—1185)…, étaient des croyants sincères, qui obéissaient aux commandements de leur religion en élaborant une astronomie sophistiquée, pour laquelle ils avaient développé ces résultats mathématiques que nous admirons à juste titre. Écoutez Bhaskaracharya, deux millénaires après Lagadha.

La tradition védique prescrit d’accomplir des sacrifices ; ces sacrifices se basent sur une connaissance de la date à laquelle ils doivent être accomplis. La science de l’astronomie donne une connaissance de ces dates.
[…] Étant donné que la position exacte des planètes est requise pour décider des moments fastes ; pour les voyages, les mariages, les cérémonies, […] nous allons maintenant donner les méthodes pour rectifier la position moyenne des planètes, de sorte qu’elles s’accordent aux observations.

Un siècle auparavant, al-Biruni (973-1050), qui avait passé treize ans à côtoyer les savants indiens, décrivait longuement leurs croyances astrologiques. Il relevait les différences avec l’astrologie arabe, mais n’en validait pas moins leurs conclusions. D’ailleurs lui-même avait écrit un Art de l’astrologie (1029). Dans l’introduction, il exprime la subordination des mathématiques à l’astrologie.

J’ai préparé, à sa demande, un aide-mémoire pour Rayhanah la fille khwarizmienne d’al-Hasan, sous la forme de questions-réponses, qui non seulement est élégante, mais facilite aussi la formation des concepts. J’ai commencé par la Géométrie et poursuivi par l’Arithmétique et la Science des Nombres, ensuite j’ai traité la structure de l’Univers, et finalement l’Astrologie judiciaire, car personne ne mérite le titre d’Astrologue s’il n’a pas une connaissance profonde de ces quatre sciences.

Quand les Jésuites débarquent en Chine, vers la fin du seizième siècle, ils comprennent immédiatement que, vue l’importance de l’astrologie pour le pouvoir impérial, ils ne se feraient accepter qu’en démontrant leur compétence. Imbus de leur culture, ils baptisent « Tribunal des mathématiques » l’institution impériale chargée de l’observation des astres et de l’établissement du calendrier. Mais les Chinois ne sont pas dupes. Les mathématiques occidentales ne seront considérées avec intérêt que dans la mesure où elles induisent une meilleure précision des calculs astrologiques.

Une preuve de l’importance accordée à l’astrologie par les gouvernants au fil des siècles, est le fait qu’ils ont toujours entretenu à leur cour des aréopages d’astrologues, dont certains sont restés dans l’histoire comme mathématiciens, même si ce qui leur valait leur position sociale était essentiellement leur dextérité dans le calcul des horoscopes. Voici quelques couples au fil de l’histoire. Nous avons évoqué plus haut al-Biruni ; de gré ou de force, il a été employé par un conquérant, Mahmud de Gazni. Il a dédié son « Canon Massudique » au fils de Mahmud, Massud. Deux siècles plus tard, al-Tusi était employé par le vainqueur de Bagdad, Kubilai Khan. Un frère de ce dernier, Hulagu Khan, fondateur d’une dynastie mongole en Chine, avait lui aussi un grand astronome-mathématicien à son service, Guo Shujing. Deux siècles plus tard, le petit-fils de Tamerlan, Ulugh Beg, fait venir al-Kashi à Samarcande. En Europe Regiomontanus, âgé de seulement seize ans, se voyait déjà chargé d’établir l’horoscope de la jeune épouse de l’empereur. Un successeur dudit empereur, Rodolphe II, a eu successivement à son service John Dee, Tycho Brahe, puis Kepler. Ce dernier aurait calculé au cours de sa carrière plus de 1000 horoscopes. En voici un, daté de 1608.

Pourtant, nombreux sont ceux qui, longtemps avant le siècle des Lumières, ont dénoncé le charlatanisme des astrologues. Ces avertissements ponctuels se sont structurés en un véritable courant de pensée sous l’influence de la religion. De saint Augustin à saint Thomas d’Aquin, la pensée chrétienne a refusé l’astrologie judiciaire au nom du libre-arbitre, tout en acceptant sans réserve l’astrologie naturelle, en particulier dans ses applications médicales. Un courant analogue s’est développé en terre d’Islam. Ibn Sina et Oresme sont parmi les rares mathématiciens avant le dix-huitième, à s’être opposés à l’astrologie pour des raisons scientifiques. Vers la fin du siècle du rationalisme, au moment où la lutte contre les pseudo-sciences battait son plein, incarnée en France par Molière ou La Fontaine, les grands mathématiciens du temps, Newton, Leibniz et les autres, sont restés notoirement absents du débat. Rappelons que Newton a consacré une grande partie de son activité à l’alchimie. Il serait anachronique autant qu’absurde, de l’en blâmer. La séparation nette entre astronomie et astrologie, comme entre sciences et pseudo-sciences est issue, nous l’avons vu, du siècle des Lumières, et n’a été acceptée que dans la seconde moitié du dix-neuvième… pour autant qu’elle le soit de nos jours.

Astronomie et mathématiques

Même si l’importance sociale de l’astrologie ne saurait être minimisée, il serait caricatural de réduire le rôle des astronomes au calcul d’horoscopes. Deux autres applications sont restées longtemps au centre des préoccupations des mathématiciens : la géodésie, c’est-à-dire la mesure sur terre à des fins d’orientation ou de cartographie, et la chronologie, en particulier l’établissement d’un calendrier. Les deux ont débuté indépendamment des mathématiques, qui ne s’en sont emparé que bien plus tard.

Il est probable que l’orientation par les astres remonte aux débuts de l’humanité. On peut même imaginer que lors de ses premières migrations hors d’Afrique, Homo Sapiens était déjà guidé par les étoiles. Il n’en reste aucun témoignage bien sûr. Pourtant, l’auroch de la grotte de Lascaux (-16000 ans au moins) montre des points alignés qui pourraient correspondre au baudrier d’Orion et un groupe de points, en haut à droite de l’image, qui ressemblerait aux Pléiades.

Écoutez Homère, dans le Livre V de l’Odyssée.

Le divin Ulysse, joyeux, ouvre les voiles de son radeau à ce vent favorable ; assis près du gouvernail, il le dirige avec habileté, et le sommeil ne ferme point ses paupières. Sans cesse il contemple les Pléiades, le Bouvier qui se couche lentement, la Grande-Ourse qu’on appelle aussi le Chariot, et qui tourne sur elle-même en regardant Orion, et la seule de toutes les constellations qui ne se baigne point dans les flots de l’Océan.

À l’époque d’Homère, le mouvement des planètes n’avait pas encore été théorisé en Grèce. Pourtant les marins utilisaient déjà les astres pour se diriger. Rappelons que l’océan Pacifique a été colonisé par des peuplades qui n’avaient pour guider leurs radeaux que leur connaissance des étoiles. Quand Bougainville, en 1768, lors de son voyage autour du monde, communique avec un Tahitien, il constate vite ses compétences.

Aotourou, […] nous fit remarquer l’étoile brillante qui est dans l’épaule d’Orion, disant que c’était sur elle que nous devions diriger notre course. […] Au reste il nous avait nommé la veille en sa langue, sans hésiter, la plupart des étoiles brillantes que nous lui montrions ; nous avons eu depuis la certitude qu’il connaît parfaitement les phases de la Lune.

Et tout cela, bien entendu, sans aucun calcul mathématique, et même sans une ligne d’écriture. La plus ancienne mathématisation connue est celle des Mésopotamiens, qui savaient déjà que la durée du jour au solstice dépend de la position plus ou moins septentrionale. Mais ce sont les Grecs qui ont affirmé la sphéricité de la Terre, évalué son rayon, ainsi que sa distance à la Lune et au Soleil. L’invention de la triangulation géodésique, basée sur la trigonométrie héritée des Arabes, apparaît au seizième siècle chez Gemma Frisius. Les premières triangulations d’envergure en France sont celles de Picard et Cassini au dix-septième siècle. Elles seront poursuivies au dix-huitième, en liaison avec la vérification de la conjecture newtonnienne de l’aplatissement de la Terre aux pôles. La définition du mètre-étalon sera l’occasion de l’épopée de Delambre et Méchain entre Dunkerque et Barcelone.

L’innovation fondamentale des degrés de latitude et de longitude apparaît dans la Géographie de Ptolémée. Autant la latitude est relativement facile à évaluer, à l’aide de la position du soleil au zénith, autant la détermination des longitudes est un problème ardu. Son importance pratique ne fera que croître avec le développement du commerce maritime. Deux voies seront systématiquement explorées à partir de Galilée : l’observation simultanée d’éclipses, et la conservation du temps par des horloges précises. Si la seconde a consacré la victoire d’un artisan, John Harrison, les deux ont conduit à des avancées théoriques considérables. Le magnifique travail de Christian Huygens sur les horloges à pendule, allie un souci pratique constant aux techniques analytiques les plus poussées de son époque. C’est en observant les éclipses de satellites de Jupiter avec Cassini et Picard, que Ole Rømer démontrera que la vitesse de la lumière est finie.

À part la navigation, l’autre fonction de l’astronomie ancienne est l’établissement d’un calendrier, en particulier pour les travaux agricoles. Cette fois-ci c’est Hésiode qui parle. Il est contemporain d’Homère.

Commence la moisson quand les Pléiades, filles d’Atlas, se lèvent dans les cieux, et le labourage quand elles disparaissent ; elles demeurent cachées quarante jours et quarante nuits, et se montrent de nouveau lorsque l’année est révolue, à l’époque où s’aiguise le tranchant du fer. […] Lorsque Orion et Sirius seront parvenus jusqu’au milieu du ciel, et que l’Aurore aux doigts de rose contemplera Arcture, ô Persès ! cueille tous les raisins et apporte-les dans ta demeure ; […] Quand les Pléiades, les Hyades et l’impétueux Orion auront disparu, rappelle-toi que c’est la saison du labourage.

Bien avant Hésiode, les Égyptiens associaient le début de la crue du Nil au lever héliaque de Sirius. Toujours en Égypte, les restes archéologiques de Nabta Playa sont probablement liés à une sorte de calendrier astronomique, qui date de longtemps avant le temps des pharaons.

L’observation du ciel conditionnait évidemment la détermination des calendriers luni-solaires, basés sur des années solaires associées à des mois lunaires. C’est le cas des calendriers mésopotamien, chinois, ou plus près de nous hébraïque et islamique. Dès le début de la chrétienté, la date de Pâques a été associée à trois cycles : hebdomadaire, lunaire et solaire. Sa détermination pour une année arbitraire, posait un problème mathématique complexe. Il faudra Gauss en personne pour le résoudre. Les grandes durées historiques questionnaient également les mathématiques. Longtemps, la chronologie biblique a été un domaine scientifique, et Newton lui-même y a consacré son dernier livre.

Nous l’avons déjà observé, le dix-huitième siècle a été celui du triomphe des Principia. Aplatissement de la Terre, prévision des marées, retour de la comète de Halley,… les victoires de l’astronomie newtonnienne se sont multipliées. Les plus grands savants de l’époque, qui se qualifaient encore de « géomètres », se sont attachés à prolonger l’œuvre de Newton, en appliquant la nouvelle analyse infinitésimale à la mécanique céleste. Une grande partie des travaux d’Euler, Clairaut, d’Alembert, Lagrange, puis Laplace, y ont été consacrés. Le point d’orgue d’un siècle et demi de recherches newtonniennes, sera en 1846 le plus grand exploit mathématique de l’histoire : la découverte de la planète Neptune « par la seule puissance du calcul ».

Il ne faudrait pas croire, à lire ce qui précède, que le développement de l’astronomie n’a été conditionné que par celui des mathématiques. L’astronomie d’observation a continué à se développer au fil des siècles. Les plus anciens observatoires organisés dont l’histoire ait gardé trace, sont ceux d’al-Tusi à Maragah (1259) et de Guo Shoujing à Gaocheng (1276). La visite des ruines du premier a inspiré Ulugh Beg pour celui de Samarcande (1424). En Europe, le premier observatoire est celui de Tycho Brahe à Uraniborg (1576). Les observatoires de Paris et Greenwich datent d’un siècle plus tard (1667 et 1675). Quelques grands mathématiciens ont associé leur nom à l’observatoire qu’ils ont dirigé, les plus célèbres étant Gauss à Göttingen et Hamilton à Dublin. Adolphe Quetelet, surtout connu comme statisticien, a fondé l’Observatoire Royal de Belgique à Bruxelles.

Pour Gauss, comme pour Hamilton, Quetelet, et bien d’autres, l’astronomie est restée une source d’inspiration. Elle a fertilisé les mathématiques tout au long du dix-neuvième et du vingtième siècles, y laissant un riche héritage, évoqué dans un autre article. S’il est historiquement juste de rappeler ce que les mathématiques doivent à l’astronomie, il est non moins éclairant de tenir compte des nombreux siècles d’histoire commune avec l’astrologie.

En 1821, Laplace publiait comme un ouvrage séparé, sous le nom de « Précis de l’histoire de l’astronomie », le cinquième volume de son monumental Traité de mécanique céleste. L’introduction se termine par la phrase suivante.

Ce tableau des progrès de la plus sublime des sciences naturelles, fera pardonner à l’esprit humain, l’Astrologie qui, dès la plus haute antiquité, s’était partout emparée de la faiblesse des hommes ; mais que ces progrès ont fait pour toujours disparaître.

Disparue pour toujours, l’astrologie, vraiment ? Tapez donc horoscope dans votre moteur de recherche…


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