histoire de l'astronomie

Histoire de l'astronomie

1. Historique
1.1. Antiquité
1.2. Dans la Haute - antiquité
1.3. Dans l'Antiquité classique
1.4. Moyen Âge : l'héritage grec développé par l'Islam et transmis à l'occident
1.4.1. Haut Moyen Âge
1.4.2. Bas Moyen Âge
1.5. Renaissance : du géocentrisme à l'héliocentrisme
1.6. Époque contemporaine
1.6.1. Fin du XX^e siècle

Nébuleuse M17 : photographie prise par le télescope Hubble.

Avec plus de 6 000 ans d'Histoire, l'astronomie est probablement la plus ancienne des sciences naturelles, ses origines remontant au delà de l'antiquité, dans les pratiques religieuses préhistoriques.

L'astronomie est la science de l'observation des astres et cherche à expliquer leur origine, leur éventuelles évolutions et aussi l'influence qu'ils ont sur la vie de tous les jours : marées, crue du Nil, canicule, etc. Cette influence se manifeste par certains phénomènes exceptionnels (éclipses, les étoiles filantes, etc.) qui pour certaines étaient des évènements majeurs dans le rythme de vie de la communauté comme les saisons. Elle ne doit pas cependant pas être confondue avec des disciplines très proches telles que l'archéoastronomie, la mécanique céleste qui n'en sont que des domaines particuliers.

L'étymologie du terme astronomie vient du grec αστρονομία (άστρον et νόμος) ce qui signifie loi des astres.

L'astronomie est peut-être la plus ancienne des sciences, comme semble l'indiquer nombre de découvertes archéologiques datant de l'âge du bronze et du néolithique. Certaines civilisations de ces périodes avaient déjà compris le caractère périodique des équinoxes et sans doute leur relation avec le cycle des saisons, elles savaient également reconnaître quelques dizaines de constellations. L'astronomie moderne doit son développement à celui des mathématiques depuis l'antiquité grecque et à l'invention d'instruments d'observation à la fin du Moyen Âge. Si l'astronomie s'est pratiquée pendant plusieurs siècles parallèlement à l'astrologie, le Siècle des lumières et la redécouverte de la pensée grecque a vu naître la distinction entre la raison et la foi, si bien que l'astrologie n'est plus pratiquée par les astronomes de nos jours.

1. Historique

1.1. Antiquité

À ses débuts, l'astronomie consiste simplement en l'observation et la prédiction du mouvement des objets célestes visibles à l'œil nu. Néanmoins nous devons à ces différentes civilisations de nombreux apports et découvertes :

1.2. Dans la Haute - antiquité

• Préalables :
  • Inutile de le préciser : si toutes les observations se faisaient à l'œil nu, les anciens étaient aidés dans cette tâche par l'absence de pollution industrielle et surtout lumineuse. Pour cette raison, la plupart des observations à l'antique seraient impossibles aujourd'hui.
  • Il ne faut pas s'y tromper, ces observations parfois relativement simples en apparence (simple dessin de 4 ou 5 astres), supposent déjà une haute avancée dans la Civilisation. À savoir l'existence d'un ensemble regroupant au minimum : une écriture ou tout au moins de son ébauche, une (proto-écriture regroupant conjointement un ensemble de signes représentant les principaux objets et évènements) et un « système » comprenant une cosmogonie, une cosmologie, une carte du ciel connu sans oublier un calendrier (parfois très développé) et un observatoire, celui-ci souvent rudimentaire. Sans ces préalables, il ne saurait exister d'observation astronomique enregistrable.
  • Durant des millénaires, l'astronomie ne fut pas séparée de l'astrologie, qui en était d'ailleurs le primum — movens. Le divorce n'interviendra qu'à l'âge des Lumières pour se perpétuer de nos jours.
• Les systèmes les mieux connus sinon les plus développés sont :

  
  Stonehenge.

  • au Néolithique : tous les grands cercles mégalithiques sont en fait des observatoires astronomiques, citons les plus connus : Nabta Playa vieux de 6 000 à 6 500 ans et Stonehenge (Wiltshire, Angleterre) 1 000 ans plus tard. Flammarion, qui le comprit l'un des premiers, parlera au sujet des cercles mégalithiques de « monuments à vocation astronomique » » et d'«observatoires de pierre ».
• aux débuts de l'Histoire :
  • dans l'ancien monde :
    • l'astronomie indienne et chinoise : ainsi, le Rig-Veda mentionne 27 constellations associées au mouvement du Soleil ainsi que les 13 divisions zodiacales du ciel.
    • l'astronomie sumérienne, et ses dérivées les astronomies chaldéenne, mésopotamienne, égyptienne et hébraïque. Si bien que la Bible contient un certain nombre d'énoncés au sujet de la position de la Terre dans l'Univers et sur la nature des étoiles et des planètes.
  • dans le nouveau monde, les astronomies amérindiennes sont aussi déjà très développées notamment la Toltèque, la Zapotèque (assez proche) et la Maya tout à fait originale. Ainsi, sans aucun instrument optique, l'astronomie Maya avait réussi à décrire avec précision les phases et éclipses de Vénus !

1.3. Dans l'Antiquité classique

Ptolémée.

• Les anciens Grecs apportent d'importantes contributions à l'astronomie, notamment la définition du système de magnitude.
• Ainsi, Ptolémée vers 90 - vers 168), astronome et astrologue grec qui vécut à Alexandrie (aujourd'hui en Égypte) — également l'un des précurseurs de la géographie — fut l'auteur de plusieurs traités scientifiques, dont deux ont exercé par la suite une très grande influence sur les sciences islamique et européenne. L'un est le traité d'astronomie, qui est aujourd'hui connu sous le nom de l'Almageste (en grec, Η μεγάλη Σύνταξις, Le grand traité). L'autre est la Géographie du monde gréco-romain.

Système de Ptolémée.

Dans l'Almageste (Al en arabe, suivi d'un superlatif grec signifie « le très grand »), il propose un modèle géocentrique du système solaire, qui repris par Aristote fut accepté dans les mondes occidentaux et arabes pendant plus de mille trois cent ans. L'Almageste contient également un catalogue d'étoiles et une liste de quarante-huit constellations, antérieure au système moderne de constellations bien que ne couvrant pas toute la sphère céleste.

Pour naviguer sur mer mais aussi dans le désert, les Civilisation arabes avaient besoin de données très précises. Dérivé de l'astronomie indienne, l'astronomie arabe culminera en 500, avec l'Âryabhata qui présente un système mathématique quasi-copernicien, dans lequel la Terre tourne sur son axe et considère le mouvement des planètes par rapport au Soleil. Ceci près de 1 000 ans avant l'Occident !

1.4. Moyen Âge : l'héritage grec développé par l'Islam et transmis à l'occident

À cette époque, l'astronomie ne peut être étudiée sans l'apport d'autres sciences qui lui sont complémentaires et nécessaires : les mathématiques (géométrie, trigonométrie), ainsi que la philosophie. Elle sert au calcul du temps.

Sur les sciences en général au Moyen Age :

Voir les deux articles : science du Moyen Âge et sciences et techniques islamiques.

1.4.1. Haut Moyen Âge

• En Occident, sont à remarquer :
  • le rôle de Boèce qui doit être signalé comme fondateur dès le VI e siècle du quadrivium, qui inclut l'arithmétique, la géométrie, la musique et l'astronomie.
  • le profond déclin consécutif aux invasions barbares.
• dans le monde musulman l'astronomie y devient florissante à partir du IX^e siècle en contraste avec le déclin occidental. Citons :
  • l'astronome persan al-Farghani (805-880) écrit beaucoup sur le mouvement des corps célestes. Il effectue une série d'observations qui lui permettent de calculer l'obliquité de l'écliptique.
  • Al-Kindi (801-873), philosophe et scientifique encyclopédique, écrit 16 ouvrages d'astronomie.
  • Al-Battani (855-923), astronome et mathématicien,
  • Al-Hasib Al Misri (850-930), mathématicien égyptien,
  • Al-Razi (864-930), scientifique iranien,
  • Al-Farabi (872-950) grand philosophe et scientifique.

À la fin du X^e siècle, un grand observatoire est construit près de Téhéran par l'astronome al-Khujandi.

• Elle fait partie intégrante avec la philosophie (Platon et Aristote) et l'ensemble des autres sciences (médecine, géographie, mécanique, etc.), de ce grand mouvement de renaissance appelé âge d'or de la civilisation arabo-musulmane.
• Saint Bède le Vénérable au VIII^e siècle développa en occident les arts libéraux (trivium et quadrivium). Il établit les règles du comput pour le calcul des fêtes mobiles, et pour le calcul du temps, qui nécessitaient des éléments d'astronomie.
• Gerbert d'Aurillac (Sylvestre II) les introduira en occident avec d'autres éléments (notamment la philosophie d'Aristote, un peu avant l'an mille. Il est difficile de savoir exactement quels astronomes musulmans étaient connus de Gerbert d'Aurillac. Cependant les travaux de Gerbert sont important pour la compréhension du développement historique de l'ensemble du savoir occidental, qui incluait avant tout philosophie, mathématiques et astronomie.

1.4.2. Bas Moyen Âge

• L'œuvre d'Al-Farghani est traduite en latin au XII^e siècle, en même temps que bien d'autres traités arabes et que la philosophie d'Aristote.
• Dans le monde musulman, on peut citer avant tout :
  • En Perse, Omar Khayyam (1048-1131), qui compile une série de tables et réforme le calendrier,
  • Ibn al-Haytham (965-1039), mathématicien et physicien arabo-islamique,
  • Al-Biruni, (973-1048), mathématicien, astronome, encyclopédiste, etc.
  • al-Tusi (1201-1274), philosophe, mathématicien, astronome et théologien (considéré comme l'un des fondateurs de la trigonométrie),
  • al-Kashi (1380-1429), en Iran et Ouzbékhistan actuels.
  • et encore citer al-Maghribi, al-Sufi.

1.5. Renaissance : du géocentrisme à l'héliocentrisme

Dessin d'un astronome chinois en 1675.

• Pendant la Renaissance, Copernic propose un modèle héliocentrique du système solaire. Cette idée est défendue, étendue et corrigée par Galilée et Kepler. Galilée imagine la lunette astronomique pour améliorer ses observations. S'appuyant sur des relevés d'observation très précis faits par le grand astronome Tycho Brahé, Kepler est le premier à imaginer un système de lois régissant les détails du mouvement des planètes autour du Soleil, mais n'est pas capable de formuler une théorie allant au-delà de la simple description présentée dans ses lois.

Isaac Newton.

C'est Isaac Newton qui, en décrivant la gravitation par ses lois du mouvement, la rend universelle et permet finalement de donner une explication rationnelle au mouvement des planètes. Il invente aussi le télescope réflecteur, qui améliore les observations.

1.6. Époque contemporaine

On découvre que les étoiles sont des objets très lointains : l'étoile la plus proche du système solaire, Proxima du Centaure, est à plus de 4 années-lumière.

• la spectroscopie, dès son introduction démontre qu'elles sont similaires à notre soleil, mais dans une grande gamme de température, de masse et de taille.
  • L'existence de notre Galaxie, en tant qu'ensemble distinct d'étoiles, n'est prouvée qu'au début du XX^e siècle du fait de l'existence d'autres galaxies.
  • Peu après, on découvre l'expansion de l'univers, conséquence de la loi de Hubble, établissant une relation entre la vitesse d'éloignement des autres galaxies par rapport au système solaire et leur distance.
  • La cosmologie fait de grands progrès durant le XX^e siècle, notamment avec la théorie du Big-Bang, largement supportée par l'astronomie et la physique, comme le rayonnement thermique cosmologique (ou rayonnement fossile), et les différentes théories de nucléosynthèse expliquant l'abondance des éléments chimiques et de leurs isotopes.

1.6.1. Fin du XX^e siècle

Dans les dernières décennies du XX^e siècle, l'apparition des radiotélescopes, de la radioastronomie, et des moyens de traitement informatique, autorise de nouveaux types d'expérimentations sur les corps célestes éloignés, par analyse spectroscopique des raies d'émission émises par les atomes.

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