Astronomie arabe

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Miniature ottomane de l'étude de la lune et des étoiles - XVIIe siècle

Dans l’histoire de l'astronomie, l’astronomie arabe renvoie à l'état des connaissances en astronomie dans le monde arabe , durant la période entre les (VIIIe siècle et XVIe siècle), et transcrites pour la plupart en langue arabe et couvrant les régions des sultanats du Moyen-Orient, d’Asie centrale, dans l’Al-Andalus, en Afrique du Nord, puis plus tard en Chine et en Inde. Les débuts de l’astronomie ont procédé d'un cheminement semblable aux autres Sciences arabes, par l’assimilation de connaissances de l’étranger et la composition de ces éléments disparates pour faire naître une tradition originale. Les principaux apports sont indiens, perses et grecs, connus par des traductions puis assimilés.

Plusieurs étoiles visibles à l’œil nu dans le ciel, comme Aldébaran (\alpha-Tauri) et Altaïr (\alpha-Aquilae) portent des noms d'origine arabe.

Sommaire

Histoire[modifier]

Selon l’historien des sciences Donald R. Hill[1], l'astronomie arabe possède quatre périodes : en premier lieu l'assimilation par syncrétisme des doctrines astronomiques hellénistiques, indiennes et perses (700—825), puis une acceptation du système de Ptolémée (825—1025), puis l'existence de travaux arabes en astronomie (1025—1450) et enfin une période de stagnation(1450—1900).

Selon le professeur Elkhadem de l'université libre de Bruxelles[2], les habitants de la péninsule arabique n'avaient, avant les conquêtes arabes, aucune connaissance scientifique en astronomie[3].

Cette période est essentiellement marquée par une assimilation et un syncrétisme des doctrines astronomiques hellénistiques, indiennes et perses antérieures. Un nombre considérable d'écrits grecs, sanskrits et pehlevis furent traduits en arabe dès le IXe siècle.

La cartographie céleste[modifier]

Les catalogues d'étoiles[modifier]

L'astronome arabe Abd-al-Raijman al-Sufi composa un catalogue d'étoiles en reprenant les coordonnées de Claude Ptolémée et en y incorporant des informations mises à jour sur la magnitude des étoiles obtenues par l'observation[4],[5]

L'influence de l'Almageste dans l'astronomie arabe[modifier]

L’Almageste de Ptolémée.

Des fragments de cette période témoignent de l’adoption par les Arabes des tables de sinus (héritées des mathématiques indiennes)[réf. souhaitée].

Le rôle joué par l’Almageste [6] (composé vers l’an 150) de l’astronome alexandrin Ptolémée (vers 100 - 178) fut le même que celui des Éléments d’Euclide rassemblant, comme pour la géométrie, toutes les connaissances contemporaines de leur auteur.

Ptolémée a composé d'autres ouvrages, comme Optique, les Harmoniques, est aussi l’auteur du Tétrabiblos, traité d’astronomie renommé.

L'ouvrage de Ptolémée allait être traduit et commenté décennie après décennie par les astronomes arabes que persans.

L’almanach[7] est un tableau de relevés de positions des astres.

Dômes décorés avec représentation du ciel[modifier]

L'exemple le plus connu est la coupole d'Ousayr Amra, à 75 km de Philadelphia[8]. De nombreuses constellations y sont représentées[9]. D'après l'historien F.Saxl[10], le peintre les a copiées directement d'une illustration d'un manuscript ou d'un globe terrestre d'origine grecque ou byzantine car les figures apparaissent comme si elles avaient été transposées à l'intérieur d'un dôme à partir d'un modèle figurant à l'extérieur d'un globe céleste[11]. Ousayr Amra s'inspire de la tradition grecque et notamment de l'Atlas Farnese (Musée National de Naples), qui est une copie romaine d'un original grec du IIIe siècle avant J-C[12].

Les cartes et globes célestes[modifier]

Selon le professeur Hosam Elkhadem de l'université libre de Bruxelles, « il est très probable que les astronomes arabes connaissaient des globes célestes grecs qu'ils purent copier »[13]. Certains globes célestes arabes étaient pourvus d'un mécanisme pivotant. « Comme la plupart des mécanismes arabes, ceux-ci reposent sur les travaux des ingénieurs mécaniciens hellénistiques »[14],[15]. Le modèle décrit par Al-Khazini possède un quadrant gradué permettant la mesure de l'altitude et de l'azimut. La rotation mécanique se fait par la lente descente de poids de sable qui actionne un ensemble de roues, roues dentées et de tympans[16].Aujourd’hui, il subsiste 126 de ces appareils à travers le monde, dont le plus ancien remonte au XIe siècle

La fabrication des globes célestes[modifier]

Les astronomes arabes se sont inspirés du livre VIII de l'Almageste de Ptolémée pour fabriquer les globes célestes. Le traité d'Ousta Ibn Luqa a été traduite en castillan[17].

Pour un globe solide, l'artisan indique la future position des pôles sur le bloc de bois qu'il va ultérieurement travailler au tour pour obtenir une forme sphérique. Il peindra enfin les constellations sur cette sphère[18]

Pour fabriquer un globe creux, l'artisan assemble et colle des anneaux de bois évidés, qui seront ultérieurement recouverts de parchemin et de cuir poli. La sphère sera ensuite enduite de plâtre et polie jusqu'à l'obtention d'une sphéricité qui se veut parfaite[19]

Astrolabes[modifier]

Schéma du mécanisme d'Anticythère d'après les travaux d'Hipparque et de Geminos

La civilisation hellénistique, par les travaux d'Hipparque et de Geminos de Rhodes a vu naître des astrolabes perfectionnés comme la machine d'Anticythère[20]. Les Arabes en systématisèrent l'usage et le copièrent pour des raisons religieuses et de calendrier.

Les astrolabes mécaniques[modifier]

En 1235, Abi Bakr d’Ispahan fabriqua un astrolabe équipé d'un calendrier mobile à engrenages en s'inspirant de la machine d'Anticythère[21],[22]

Istruments dérivés des astrolabes mécaniques[modifier]

Les autres types d'astrolabes[modifier]

Astrolabe persan du XVIIIe siècle, conservé au musée Whipple d'histoire des sciences à Cambridge.
Astrolabe universel

Les premiers astrolabes étaient utilisés pour déterminer l'heure du lever et du coucher du Soleil et des étoiles fixes. Au XIe siècle, Arzachel d’al-Andalus construisit un astrolabe universel, ne dépendant plus de la latitude du lieu d’observation.

Astrolabes sphériques

Selon le professeur Elkhadem « la plupart des mécanismes arabes reposent sur les travaux des ingénieurs mécaniciens hellénistiques »[3]. Seul un spécimen, daté du XIVe siècle, subsiste.

Astronomie d'observation[modifier]

Al-Khujandi calcula l’angle d’inclinaison de l’écliptique qu'il trouva égale à 23°32'19"

En 1006, l’astronome égyptien Ali ibn Ridwan observa SN 1006, la plus brillante supernova de toute l'histoire, et nous a laissé une description à savoir deux à trois fois le diamètre apparent de Vénus, à peu près un quart de la luminosité de la Lune, et qu'elle se trouvait bas sur le quadrant sud de l’horizon. Les moines de l’abbaye bénédictine de Saint-Gall ont corroboré les observations de Bin Ridwan sur la magnitude et la position dans le ciel de la supernova.

al-Biruni découvrit que la Voie lactée est un ensemble d'innombrables étoiles nébuleuses[24].

Al-Jawziyya découvrit aussi que la Voie lactée est une « myriade de minuscules étoiles groupées ensembles sur la sphère des fixes ».

On fit venir en Chine sous la Dynastie Yuan des astronomes musulmans pour y perfectionner le calendrier et enrichir l'astronomie.

L'héliocentisme et l'Univers infini[modifier]

Une des conséquences du modèle héliocentrique des Grecs (Aristarque de Samos et Héraclide du Pont) est d'impliquer un univers de grandeur quasi infinie. L'observateur terrestre ne percevant aucune déformation parrallactique dans le déplacement des constellations, il fallait que le rayon de l'orbite terrestre soit négligeable par rapport à la sphère étoilée[25]

À la fin du IXe siècle, Albumasar développa un modèle planétaire quasi-héliocentrique, par le fait que les révolutions orbitales

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Au début du XIe siècle, Al-Biruni commente dans ses Indica les théories de la rotation de la Terre acceptées par Brahmagupta et d'autres astronomes indiens[26].

Les modèles planétaires[modifier]

Manuscrit médiéval de Qutb al-Din al-Shirazi représentant un modèle planétaire et ses épicycles.

Selon l'historien des sciences Dreyer, les Arabes ne firent pas d'améliorations aux théories planétaires[27],[28].

Le modèle héliocentrique, avec excentriques et épicycles, conçu par Claude Ptolémée a été adapté par la plupart des astronomes arabes (et plus tard européens)[29]. La théorie des épicycles aurait été trouvée par Héraclide du Pont et reprise ensuite par Hipparque et puis par les astronomes arabes[30]

Les orbites elliptiques telles qu'enseignées aujourd'hui en mécanique céleste, n'ont été énoncées qu'au XVIIe siècle par Johannes Kepler[31].

Averroès développa la théorie selon laquelle un mouvement circulaire n'était possible que si un corps solide, en l'occurrence un astre, en occupait le centre. Il fut condamné par l'Église pour hérésie[32]

Les épicycles[modifier]

Les mathématiciens et astronomes grecs ont utilisé un modèle mathématique élaboré pour rendre compte du mouvement des six planètes connues, du soleil et de la lune. Le mouvement décrit par une planète était un mouvement circulaire autour d'un centre lui-même en mouvement circulaire autour de la Terre[33]

Conception arabe de l'astronomie[modifier]

Autant les objectifs des Grecs étaient la compréhension de la nature, autant les objectifs des Arabes étaient le pouvoir sur la nature. Ils pensaient pouvoir réaliser à travers des disciplines comme l'astronomie, mais aussi l'alchimie, la magie ou l'astrologie. Ils ne faisaient pas la distinction entre sciences et pseudo-sciences[34]

La première distinction sémantique entre astronomie et astrologie est attribuée à l'astronome persan al-Biruni au XIe siècle[35]. Les scientifiques distinguent aujourd'hui sciences et pseudo-sciences.

Ibn Qayyim al-Jawziyya (1292-1350), dans son Miftah Dar al-SaCadah, employait des arguments expérimentaux pour réfuter l’astrologie et la divination[36].

La rationalisation grecque de la nature[modifier]

Les Grecs étudièrent les mathématiques pour comprendre le monde physique; l'application de celles-ci au domaine de l'astronomie se faisant dans le même esprit. Euclide en écrivant "Phaenomena"[37] et Ptolémée, quand il déclare qu'il a créé la trigonométrie pour l'astronomie, constituent des exceptions[38]

Observatoires[modifier]

Les astronomes arabes entourèrent leurs instrument d'une enceinte, appelée observatoire. Précédemment les observations se faisaient en pleine nature[réf. souhaitée].

La précision des mesures[modifier]

En extrapolant les calculs faits par les Babyloniens en 200 A.C., les prédictions d'éclipses lunaires et solaires (partielles, annulaires et totales) nous donne les mêmes huit éclipses de même type pour les années 1989-1990 que celles que nous avons observées[39]. La précision des mesures n'est pas améliorée oar l'existence d'un observatoire.

La construction d' observatoires[modifier]

Sous le califat d’al-Ma’mūn, les premiers observatoires furent aussi construits sous son règne dans l’Irak du IXe siècle.

Ulugh Beg, fondateur de l'observatoire de Samarcande - timbre des postes soviétiques.

Au Xe siècle, la dynastie des Bouyides encouragea la construction d'un instrument de grande taille utilisé en 950 pour l’observation du ciel : cela nous est connu par les tables zij d’astronomes comme Ibn al-Alam. Charaf ad-Dawla Chirzil construisit un observatoire semblable à Bagdad. Malik Shah Ier fit construire un observatoire à Ispahan[réf. nécessaire]. C'est là qu’Omar Khayyam et ses collaborateurs construisirent leurs tables et promulguèrent le Calendrier solaire persan, également appelé calendrier jalali. Une version moderne de ce calendrier est toujours d'usage officiel dans l’Iran actuel.

al-Tusi fit édifier l’observatoire de Maragha grâce aux donations de Houlagou Khan au XIIIe siècle.

En 1420, le prince Ulugh Beg, astronome et mathématicien, fit construire un observatoire à Samarcande, dont les vestiges ont été retrouvés par une équipe russe en 1908. En 1577, Taqi al-Din bin Ma'ruf fit édifier l' observatoire al-Din d’Istamboul.

Instruments[modifier]

Cadrans[modifier]

Les astronomes arabes se sont inspirés de la gnomonique grecque.

Un cadran solaire à Séville, en Andalousie.
Cadrans solaires

Le principe des cadrans solaires venait de leurs prédécesseurs indiens et grecs.

Comme les anciens cadrans étaient des écrans à style avec des lignes horaires rectilignes, ils marquaient des heures inégales (appelées d’ailleurs « heures apparentes ») qui variaient avec les saisons, chaque jour étant divisé en douze segments égaux : de la sorte, les heures étaient plus courtes l’hiver et plus longues l’été.

Navicula de Venetiis

Il s’agit d’un cadran horaire universel fabriqué au IXe siècle à Bagdad. On l'utilisait pour la mesure exacte du temps avec le Soleil et les étoiles, et il pouvait servir sous n'importe quelle latitude (c’est là son caractère « universel »). L’Europe le reçut à la Renaissance sous le nom de Navicula de Venetiis.[réf. souhaitée]

Applications de l'astronomie arabe dans la shère religieuse[modifier]

L'astronomie arabe est utilisée à des fins de détermination de position de la Lune pour la pratique religieuse[40]. La détermination de la direction de la Mecque pour des raisons religieuses a poussé les musulmans à utiliserr la trigonométrie sphérique. Beaucoup d'instruments ont été imaginés ou construits pour les besoins du culte, comme la détermination de la direction de La Mecque ou l'heure des prières.


Notes et références[modifier]

  1. ↑ Cf. Donald R. Hill, Islamic Science and Engineering, Edinburgh University Press, 1993, 264 p. (ISBN 0748604553) 
  2. ↑ En Belgique, l'Université de Bruxelles est appelée Université Libre de Bruxelles, signifiant Laïque, alors que le réseau d'enseignement secondaire catholique subventionné est aussi appelé libre
  3. ↑ a et b La cartographie céleste dans l'astronomie arabe, Hossam Elkhadem, p. 111, in Actes du Colloque International tenu à l'Université Libre de Bruxelles les 3-4 novembre 1989, D'Imhotep à Copernic, Astronomie et mathématiques des origines orientales au Moyen Âge, Lettres Orientales 2, Cahiers d'Altaïr, Édités par Fr.Mawet et Ph.Talon, Peeters-Leuven, 1992
  4. ↑ D'Imhotep à Copernic, La cartographie céleste dans l'astronomie arabe, Hossam Elkhadem, page 119, in Actes du Colloque International tenu à l'Université Libre de Bruxelles les 3-4 novembre 1989, , Astronomie et mathématiques des origines orientales au Moyen Âge, Lettres Orientales 2, Cahiers d'Altaïr, Édités par Fr.Mawet et Ph.Talon, Peeters-Leuven, 1992
  5. ↑ L'Almageste de Ptolémée contenait déjà des informations sur la magnitude des étoiles réalisées de manière empirique. Selon certains auteurs, les observations d'Al-Sufi seraient plus précises au niveau de la magnitude. Il faut aussi tenir compte du fait que la magnitude d'une étoile peut évoluer au fil des siècles à cause de l'évolution stellaire
  6. ↑ Almageste vient du latin Magister et signifie le Maître
  7. ↑ Étymologie, vient de al et ma(g)na signifiant la gande (astronomie)
  8. ↑ Philadelphia s'appelle Amman aujourd'hui
  9. ↑ Notamment celles du Serpentaire, du Scorpion, du Sagittaire, du Capricorne, de la Couronne australe, du dauphin, de la Kyre, du Dragon, du cygne, d'Andromède, de Cassipée, du Verseau, des Gémeaux, d'Orion, du Grand Chien, de la Balance, de la Grande ourse, de la Chevelure de Bérénice, du Cancer, du Lion et d'Argo
  10. ↑ F.Saxl, The Zodiac of Ousayr A1mra, Early Muslim Architecture, éd.K.A.C. Creswell, Oxford, The Clarendon Press, 1932,1, p. 290
  11. ↑ L'œil humain perçoit une projection stéréographique de la sphère. Celle-ci diffère si l'on est à l'intérieur ou à l'extérieur de cette sphère pour des dessins effectués sur sa surface
  12. ↑ La cartographie céleste dans l'astronomie arabe, Hossam Elkhadem, pp. 124-125, in Actes du Colloque International tenu à l'Université Libre de Bruxelles les 3-4 novembre 1989, D'Imhotep à Copernic, Astronomie et mathématiques des origines orientales au Moyen Âge, Lettres Orientales 2, Cahiers d'Altaïr, Édités par Fr.Mawet et Ph.Talon, Peeters-Leuven, 1992
  13. ↑ La cartographie céleste dans l'astronomie arabe, Hossam Elkhadem, p. 137, in Actes du Colloque International tenu à l'Université Libre de Bruxelles les 3-4 novembre 1989, D'Imhotep à Copernic, Astronomie et mathématiques des origines orientales au Moyen Âge, Lettres Orientales 2, Cahiers d'Altaïr, Édités par Fr.Mawet et Ph.Talon, Peeters-Leuven, 1992
  14. ↑ Hossam Elkhadem, ibidem, p. 137
  15. ↑ Richard Lorch, Al-Khazini's Sphere vThat Rotates by Itself, Journal of the History of Arabic Science, 4, 1980, pp. 287-329
  16. ↑ La cartographie céleste dans l'astronomie arabe, Hossam Elkhadem, p. 138, in Actes du Colloque International tenu à l'Université Libre de Bruxelles les 3-4 novembre 1989, D'Imhotep à Copernic, Astronomie et mathématiques des origines orientales au Moyen Âge, Lettres Orientales 2, Cahiers d'Altaïr, Édités par Fr.Mawet et Ph.Talon, Peeters-Leuven, 1992
  17. ↑ W.H.Worrel, Ousta Ibn Luqa on the use of celestial globe, Isis, 35, 1944, pp. 285-293
  18. ↑ H.Elkhade, pp. 136-137
  19. ↑ H. Elkhadem, ibidem, pp. 136-137
  20. ↑ Le décodage du calculateur d'Anticythère
  21. ↑ « Mechanical Universe: The Astrarium of Giovanni de’ Dondi », Transactions of the American Philosophical Society, no 5, 1966, p. 1-69 .
  22. ↑ Astrolabe gearing, Museum of the History of Science (Oxford), 2005. Consulté le 22 janvier 2008
  23. ↑ R. P. Lorch, « The Astronomical Instruments of Jabir ibn Aflah and the Torquetum », Centaurus (journal), vol. 20, no 1, 1976, p. 11–34 
  24. ↑ Abu Rayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni, MacTutor Biography
  25. ↑ D'imhotep à Copernic, Lettres Orientales 2, pp. 21-22, Collection de l'Institut de Philologie et d'Histoire Orientale de l'Université Libre de Bruxelles, av.Franklin Roosevelt 50, CP 133 B-1050 Bruxelles, Peeters-Leuven, 1992
  26. ↑ Dans ses Indica, al-Biruni réfute l’héliocentrisme dans son livre La clef de l’astronomie
  27. ↑ they did not make any single improvement in planet theory
  28. ↑ A history of astronomy from Thales to Kepler, J-L. E. Dreyer, Dover publications, 1953, page 249
  29. ↑ La révolution des orbes célestes d'Anaximandre à Copernic, Guy Donnay, page 22, in D'imhotep à Copernic, Lettres Orientales 2, pp. 21-22, Collection de l'Institut de Philologie et d'Histoire Orientale de l'Université Libre de Bruxelles, av.Franklin Roosevelt 50, CP 133 B-1050 Bruxelles, Peeters-Leuven, 1992
  30. ↑ La révolution des orbes célestes, Guy Donnay, ibidem, page 22
  31. ↑ La révolution des orbes célestes d'Anaximandre à Copernic, Guy Donnay, page 13, in D'imhotep à Copernic, Lettres Orientales 2, pp. 21-22, Collection de l'Institut de Philologie et d'Histoire Orientale de l'Université Libre de Bruxelles, av.Franklin Roosevelt 50, CP 133 B-1050 Bruxelles, Peeters-Leuven, 1992
  32. ↑ A history of Astronomy, Pannekoek A., page 170, éd.John Wiley and Sons, 1961
  33. ↑ Calculus with Analytic Geometry, C.H.Edwards, Jr et David E.Penney, p. 680, 4e édition, Prentice hall, 1994
  34. ↑ Mathematical Thought From Ancient to Modern Times, Morris Kline, Oxford University Press, 1972, Vol.1, p. 196
  35. ↑ Cf. S. Pines, « The Semantic Distinction between the Terms Astronomy and Astrology according to al-Biruni », Isis, vol. 3, no 55, septembre 1964, p. 343-349 
  36. ↑ John W. Livingston, « Ibn Qayyim al-Jawziyyah: A Fourteenth Century Defense against Astrological Divination and Alchemical Transmutation », Journal of the American Oriental Society, vol. 91, no 1, 1971, p. 96–103 
  37. ↑ L'étude de la géométrie de la sphère est une conséquence de la sphère des étoiles
  38. ↑ Mathematical Thought from Ancient to modern Times, Vol.1, Morris Kline, Oxford University Press, 1972, page 145
  39. ↑ Babylonian astronomy in Seleucid Times. How naked eye observations by court astrologers led to high precision theories, Kristian Peder Moesgaard, page 69, in D'Imhotep à Copernic, Lettres Orientales 2, Peeters-Leuven, 1992
  40. ↑ Mathematical Thought from Ancient to Modern Times, Vol.1, Morris Kline, Oxford University Press, 1972

Voir aussi[modifier]

Bibliographie[modifier]

  • Dreyer, J-L E. , A History of Astronomy from Thales to Kepler, Dover , 1953
  • Berry, Arthur, A short history of Astronomy, Dover, 1961
  • Pannekoek, A., A History of Astronomy, John Wiles and Sons, 1961
  • Sarton, George, A History of Science, Harvard Univerity Press, 1952
  • Kline, Morris, Mathematical Thought From Ancient to Modern Times, Vol.1, Oxford University Press, 1972
  • Actes du Colloque International tenu à l'Université Libre de Bruxelles les 3-4 novembre 1989, D'Imhotep à Copernic, Astronomie et mathématiques des origines orientales au Moyen Âge, Lettres Orientales 2, Cahiers d'Altaïr, Édités par Fr.Mawet et Ph.Talon, Peeters-Leuven, 1992

Articles connexes[modifier]

Liens externes[modifier]

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