MésopotamieEdit
Les origines de l’astronomie occidentale se trouvent en Mésopotamie, le « pays entre les fleuves » Tigre et Euphrate, où se trouvaient les anciens royaumes de Sumer, d’Assyrie et de Babylonie. Une forme d’écriture connue sous le nom de cunéiforme est apparue chez les Sumériens vers 3500-3000 avant Jésus-Christ. Notre connaissance de l’astronomie sumérienne est indirecte, via les premiers catalogues d’étoiles babyloniens datant d’environ 1200 av. Le fait que de nombreux noms d’étoiles apparaissent en sumérien suggère une continuité jusqu’au début de l’âge du bronze. La théologie astrale, qui a donné aux dieux planétaires un rôle important dans la mythologie et la religion mésopotamiennes, a commencé avec les Sumériens. Ils utilisaient également un système de numération sexagésimal (base 60), qui simplifiait l’enregistrement des nombres très grands et très petits. La pratique moderne consistant à diviser un cercle en 360 degrés, ou une heure en 60 minutes, remonte aux Sumériens. Pour plus d’informations, voir les articles sur les chiffres et les mathématiques babyloniens.
Les sources classiques utilisent fréquemment le terme Chaldéens pour désigner les astronomes de Mésopotamie, qui étaient en réalité des prêtres-scribes spécialisés dans l’astrologie et d’autres formes de divination.
La première preuve de la reconnaissance du caractère périodique des phénomènes astronomiques et de l’application des mathématiques à leur prédiction est babylonienne. Des tablettes datant de la période de l’ancienne Babylone documentent l’application des mathématiques à la variation de la durée du jour sur une année solaire. Des siècles d’observations babyloniennes des phénomènes célestes sont enregistrés dans la série de tablettes cunéiformes connue sous le nom de Enūma Anu Enlil. Le plus ancien texte astronomique significatif que nous possédons est la tablette 63 de l’Enūma Anu Enlil, la tablette de Vénus d’Ammi-saduqa, qui énumère les premiers et derniers levers visibles de Vénus sur une période d’environ 21 ans et constitue la plus ancienne preuve que les phénomènes d’une planète étaient reconnus comme périodiques. Le MUL.APIN contient des catalogues d’étoiles et de constellations ainsi que des schémas permettant de prédire les levers héliaques et le coucher des planètes, la durée du jour mesurée par une horloge à eau, un gnomon, les ombres et les intercalations. Le texte babylonien GU dispose les étoiles en « cordes » qui se trouvent le long des cercles de déclinaison et mesurent ainsi les ascensions droites ou les intervalles de temps, et emploie également les étoiles du zénith, qui sont également séparées par des différences d’ascension droite données.
Une augmentation significative de la qualité et de la fréquence des observations babyloniennes est apparue sous le règne de Nabonassar (747-733 avant JC). Les enregistrements systématiques de phénomènes inquiétants dans les journaux astronomiques babyloniens qui ont commencé à cette époque ont permis de découvrir un cycle répétitif de 18 ans d’éclipses lunaires, par exemple. L’astronome grec Ptolémée utilisa plus tard le règne de Nabonassar pour fixer le début d’une ère, car il estimait que les premières observations utilisables commençaient à cette époque.
Les dernières étapes du développement de l’astronomie babylonienne eurent lieu à l’époque de l’Empire séleucide (323-60 av. J.-C.). Au IIIe siècle avant J.-C., les astronomes ont commencé à utiliser des « textes de l’année du but » pour prédire les mouvements des planètes. Ces textes compilaient les observations passées pour trouver les occurrences répétées de phénomènes inquiétants pour chaque planète. À peu près à la même époque, ou peu de temps après, les astronomes ont créé des modèles mathématiques qui leur permettaient de prédire ces phénomènes directement, sans consulter les observations passées. Un astronome babylonien notable de cette époque était Séleucus de Séleucie, qui était un partisan du modèle héliocentrique.
L’astronomie babylonienne a servi de base à une grande partie de ce qui a été fait dans l’astronomie grecque et hellénistique, dans l’astronomie indienne classique, dans l’Iran sassanide, à Byzance, en Syrie, dans l’astronomie islamique, en Asie centrale et en Europe occidentale.
IndeEdit
L’astronomie dans le sous-continent indien remonte à la période de la civilisation de la vallée de l’Indus au cours du 3e millénaire avant notre ère, où elle était utilisée pour créer des calendriers. Comme la civilisation de la vallée de l’Indus n’a pas laissé de documents écrits, le plus ancien texte astronomique indien existant est le Vedanga Jyotisha, datant de la période védique. Le Vedanga Jyotisha décrit des règles pour suivre les mouvements du Soleil et de la Lune à des fins rituelles. Au cours du 6ème siècle, l’astronomie a été influencée par les traditions astronomiques grecques et byzantines.
Aryabhata (476-550), dans son opus magnum Aryabhatiya (499), a proposé un système de calcul basé sur un modèle planétaire dans lequel la Terre était considérée comme tournant sur son axe et les périodes des planètes étaient données par rapport au Soleil. Il a calculé avec précision de nombreuses constantes astronomiques, telles que les périodes des planètes, les heures des éclipses solaires et lunaires, et le mouvement instantané de la Lune. Les premiers adeptes du modèle d’Aryabhata comprenaient Varahamihira, Brahmagupta et Bhaskara II.
L’astronomie était avancée pendant l’empire Shunga et de nombreux catalogues d’étoiles ont été produits à cette époque. La période Shunga est connue comme « l’âge d’or de l’astronomie en Inde ».Elle a vu le développement des calculs pour les mouvements et les lieux des différentes planètes, leur lever et leur coucher, les conjonctions, et le calcul des éclipses.
Les astronomes indiens du 6ème siècle croyaient que les comètes étaient des corps célestes qui réapparaissaient périodiquement. C’est le point de vue exprimé au 6e siècle par les astronomes Varahamihira et Bhadrabahu, et l’astronome du 10e siècle Bhattotpala a énuméré les noms et les périodes estimées de certaines comètes, mais on ne sait malheureusement pas comment ces chiffres ont été calculés ni quelle était leur précision.
Bhāskara II (1114-1185) était le chef de l’observatoire astronomique d’Ujjain, poursuivant la tradition mathématique de Brahmagupta. Il a écrit le Siddhantasiromani qui se compose de deux parties : Goladhyaya (sphère) et Grahaganita (mathématiques des planètes). Il a également calculé le temps mis par la Terre pour tourner autour du Soleil avec 9 décimales. L’université bouddhiste de Nalanda offrait à l’époque des cours formels d’études astronomiques.
Les autres astronomes importants de l’Inde comprennent Madhava de Sangamagrama, Nilakantha Somayaji et Jyeshtadeva, qui étaient membres de l’école d’astronomie et de mathématiques du Kerala du 14e siècle au 16e siècle. Dans son Aryabhatiyabhasya, un commentaire sur l’Aryabhatiya d’Aryabhata, Nilakantha Somayaji a développé son propre système de calcul pour un modèle planétaire partiellement héliocentrique, dans lequel Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne orbitent autour du Soleil, qui à son tour orbite autour de la Terre, similaire au système tychonique proposé plus tard par Tycho Brahe à la fin du XVIe siècle. Le système de Nilakantha était toutefois mathématiquement plus efficace que le système tychonique, en raison de la prise en compte correcte de l’équation du centre et du mouvement latitudinal de Mercure et de Vénus. La plupart des astronomes de l’école d’astronomie et de mathématiques du Kerala qui le suivirent acceptèrent son modèle planétaire.
Grèce et monde hellénistiqueEdit
Les Grecs anciens ont développé l’astronomie, qu’ils traitaient comme une branche des mathématiques, à un niveau très sophistiqué. Les premiers modèles géométriques tridimensionnels destinés à expliquer le mouvement apparent des planètes ont été élaborés au IVe siècle avant J.-C. par Eudoxe de Cnide et Callippe de Cyzique. Leurs modèles étaient basés sur des sphères homocentriques imbriquées, centrées sur la Terre. Leur contemporain plus jeune Heraclides Ponticus a proposé que la Terre tourne autour de son axe.
Une approche différente des phénomènes célestes a été adoptée par les philosophes naturels tels que Platon et Aristote. Ils étaient moins préoccupés par le développement de modèles mathématiques prédictifs que par l’élaboration d’une explication des raisons des mouvements du Cosmos. Dans son Timée, Platon décrit l’univers comme un corps sphérique divisé en cercles portant les planètes et gouverné selon des intervalles harmoniques par une âme mondiale. Aristote, s’inspirant du modèle mathématique d’Eudoxe, propose que l’univers soit constitué d’un système complexe de sphères concentriques, dont les mouvements circulaires se combinent pour porter les planètes autour de la terre. Ce modèle cosmologique de base a prévalu, sous diverses formes, jusqu’au 16e siècle.
Au 3e siècle avant J.-C., Aristarque de Samos fut le premier à suggérer un système héliocentrique, bien que seules des descriptions fragmentaires de son idée subsistent. Eratosthène a estimé la circonférence de la Terre avec une grande précision.
L’astronomie géométrique grecque s’est éloignée du modèle des sphères concentriques pour employer des modèles plus complexes dans lesquels un cercle excentrique entraînerait autour d’un cercle plus petit, appelé épicycle, qui à son tour entraînerait une planète. Le premier modèle de ce type est attribué à Apollonius de Perga et d’autres développements ont été réalisés au IIe siècle avant J.-C. par Hipparque de Nicée. Hipparque a fait un certain nombre d’autres contributions, y compris la première mesure de la précession et la compilation du premier catalogue d’étoiles dans lequel il a proposé notre système moderne de magnitudes apparentes.
Le mécanisme d’Antikythera, un ancien dispositif d’observation astronomique grec pour calculer les mouvements du Soleil et de la Lune, éventuellement des planètes, date d’environ 150-100 avant JC, et était le premier ancêtre d’un ordinateur astronomique. Il a été découvert dans une épave antique au large de l’île grecque d’Antikythera, entre Cythère et la Crète. Le dispositif est devenu célèbre pour son utilisation d’un engrenage différentiel, dont on pensait auparavant qu’il avait été inventé au 16e siècle, ainsi que pour la miniaturisation et la complexité de ses pièces, comparables à celles d’une horloge fabriquée au 18e siècle. Le mécanisme original est exposé dans la collection de bronze du Musée archéologique national d’Athènes, accompagné d’une réplique.
Selon le point de vue de l’historien, l’acmé ou la corruption de l’astronomie physique grecque est vue avec Ptolémée d’Alexandrie, qui a écrit la présentation classique complète de l’astronomie géocentrique, la Megale Syntaxis (Grande Synthèse), plus connue sous son titre arabe Almagest, qui a eu un effet durable sur l’astronomie jusqu’à la Renaissance. Dans ses Hypothèses planétaires, Ptolémée s’est aventuré dans le domaine de la cosmologie, développant un modèle physique de son système géométrique, dans un univers plusieurs fois plus petit que la conception plus réaliste d’Aristarque de Samos quatre siècles plus tôt.
ÉgypteEdit
L’orientation précise des pyramides égyptiennes offre une démonstration durable du haut degré de compétence technique dans l’observation du ciel atteint au 3e millénaire avant JC. Il a été démontré que les pyramides étaient alignées vers l’étoile polaire qui, en raison de la précession des équinoxes, était à l’époque Thuban, une étoile faible de la constellation de Draco. L’évaluation du site du temple d’Amon-Rê à Karnak, en tenant compte de l’évolution dans le temps de l’obliquité de l’écliptique, a montré que le Grand Temple était aligné sur le lever du Soleil de mi-hiver. La longueur du couloir que devait parcourir la lumière du soleil aurait limité l’éclairage à d’autres moments de l’année. Les Égyptiens ont également trouvé la position de Sirius (l’étoile du chien) qui, selon eux, était Anubis, leur dieu à tête de chacal, se déplaçant dans les cieux. Sa position était essentielle pour leur civilisation, car lorsqu’elle se levait à l’est avant le lever du soleil, elle annonçait la crue du Nil. C’est aussi de là que vient l’expression « dog days of summer ».
L’astronomie jouait un rôle considérable dans les questions religieuses pour fixer les dates des fêtes et déterminer les heures de la nuit. On conserve les titres de plusieurs livres de temples consignant les mouvements et les phases du soleil, de la lune et des étoiles. Le lever de Sirius (égyptien : Sopdet, grec : Sothis) au début de l’inondation était un point particulièrement important à fixer dans le calendrier annuel.
Écrivant à l’époque romaine, Clément d’Alexandrie donne une idée de l’importance des observations astronomiques pour les rites sacrés :
Et après le chantre s’avance l’astrologue (ὡροσκόπος), avec un horologium (ὡρολόγιον) à la main, et une palme (φοίνιξ), les symboles de l’astrologie. Il doit connaître par cœur les livres astrologiques hermétiques, qui sont au nombre de quatre. Parmi ceux-ci, l’un porte sur la disposition des étoiles fixes visibles ; un autre sur les positions du Soleil et de la Lune et de cinq planètes ; un autre sur les conjonctions et les phases du Soleil et de la Lune ; et un dernier concerne leurs levers.
Les instruments de l’astrologue (horologium et palme) sont un fil à plomb et un instrument de visée. Ils ont été identifiés avec deux objets inscrits dans le musée de Berlin ; un manche court auquel était suspendu un fil à plomb, et une branche de palmier avec une fente de visée dans l’extrémité la plus large. Ce dernier était tenu près de l’œil, le premier dans l’autre main, peut-être à bout de bras. Les livres « hermétiques » auxquels Clément fait référence sont les textes théologiques égyptiens, qui n’ont probablement rien à voir avec l’hermétisme hellénistique.
D’après les tables d’étoiles au plafond des tombeaux de Ramsès VI et Ramsès IX, il semble que pour fixer les heures de la nuit, un homme assis sur le sol faisait face à l’astrologue dans une position telle que la ligne d’observation de l’étoile polaire passait au milieu de sa tête. Aux différents jours de l’année, chaque heure était déterminée par une étoile fixe qui y culminait ou presque, et la position de ces étoiles à ce moment-là est indiquée dans les tables comme au centre, sur l’œil gauche, sur l’épaule droite, etc. D’après les textes, lors de la fondation ou de la reconstruction des temples, l’axe du nord était déterminé par le même appareil, et nous pouvons en conclure qu’il s’agissait de l’appareil habituel pour les observations astronomiques. Dans des mains attentives, il pouvait donner des résultats d’une grande précision.
ChineEdit
L’astronomie de l’Asie orientale a commencé en Chine. Le terme solaire a été achevé dans la période des États combattants. Les connaissances de l’astronomie chinoise ont été introduites en Asie orientale.
L’astronomie en Chine a une longue histoire. Des enregistrements détaillés des observations astronomiques ont été conservés depuis environ le 6e siècle avant JC, jusqu’à l’introduction de l’astronomie occidentale et du télescope au 17e siècle. Les astronomes chinois étaient capables de prédire avec précision les éclipses.
Une grande partie de l’astronomie chinoise ancienne avait pour but de chronométrer le temps. Les Chinois utilisaient un calendrier luni-solaire, mais comme les cycles du Soleil et de la Lune sont différents, les astronomes préparaient souvent de nouveaux calendriers et faisaient des observations à cette fin.
La divination astrologique était également une partie importante de l’astronomie. Les astronomes prenaient soigneusement note des « étoiles invitées » (chinois : 客星 ; pinyin : kèxīng ; lit. : « étoile invitée ») qui apparaissaient soudainement parmi les étoiles fixes. Ils ont été les premiers à enregistrer une supernova, dans les Annales astrologiques du Houhanshu en 185 après JC. De même, la supernova qui a créé la nébuleuse du Crabe en 1054 est un exemple d' »étoile invitée » observée par les astronomes chinois, bien qu’elle n’ait pas été enregistrée par leurs contemporains européens. Les enregistrements astronomiques anciens de phénomènes tels que les supernovae et les comètes sont parfois utilisés dans les études astronomiques modernes.
Le premier catalogue d’étoiles au monde a été réalisé par Gan De, un astronome chinois, au 4e siècle avant J.-C.
MésoamériqueModification
Les codex astronomiques mayas comprennent des tables détaillées pour calculer les phases de la Lune, la récurrence des éclipses, et l’apparition et la disparition de Vénus comme étoile du matin et du soir. Les Mayas basaient leur calendrier sur les cycles soigneusement calculés des Pléiades, du Soleil, de la Lune, de Vénus, de Jupiter, de Saturne et de Mars. Ils avaient également une description précise des éclipses, comme le montre le codex de Dresde, ainsi que de l’écliptique ou du zodiaque, et la Voie lactée était cruciale dans leur cosmologie. Un certain nombre de structures mayas importantes auraient été orientées vers les levers et couchers extrêmes de Vénus. Pour les anciens Mayas, Vénus était la patronne de la guerre et de nombreuses batailles enregistrées auraient été synchronisées avec les mouvements de cette planète. Mars est également mentionné dans les codex astronomiques préservés et dans la mythologie primitive.
Bien que le calendrier maya ne soit pas lié au Soleil, John Teeple a proposé que les Mayas calculent l’année solaire avec un peu plus de précision que le calendrier grégorien. Tant l’astronomie qu’un schéma numérique complexe pour la mesure du temps étaient des composantes d’une importance vitale de la religion maya.