Syracuse

Rédigé au 2ᵉ siècle après J.-C., l'Almageste est l’un des traités astronomiques les plus influents de l’Antiquité et du Moyen Âge. L’édition conservée à la bibliothèque patrimoniale de Reims (Réserve MM 64), imprimée en 1528 et traduite en latin, témoigne de la redécouverte de cet ouvrage fondamental à la Renaissance. Pendant près de quinze siècles, l’Almageste a été la référence absolue en matière d’astronomie, fixant la structure du cosmos autour d’un principe simple et puissant : la Terre est immobile, au centre de l’Univers.

Le contexte

Dans l’Antiquité gréco-romaine, la science du ciel repose avant tout sur la géométrie. Il ne s’agit pas encore de physique céleste, mais d’une tentative de décrire les mouvements des astres à l’aide de modèles mathématiques capables de “sauver les apparences”. Lorsque Ptolémée rédige son Almageste à Alexandrie, vers 150, il s’inscrit dans la continuité des travaux d’Hipparque, tout en les systématisant et en les prolongeant.

Au Moyen Âge, l’ouvrage sera traduit en arabe, commenté, enrichi, avant d’être redécouvert dans l’Europe chrétienne grâce aux traductions latines produites en Espagne au 12^e siècle. L’édition imprimée de 1528, en pleine Renaissance, prolonge cet héritage : elle offre aux humanistes un texte de référence, à la fois savant, antique, et toujours utile pour prédire les mouvements célestes.

Qui est Ptolémée ?

Claude Ptolémée (v. 100 – v. 170) est un savant grec vivant à Alexandrie, dans l’Égypte romaine. Astronome, mathématicien et géographe, il incarne une pensée synthétique qui vise à unifier et rationaliser les savoirs hérités. Son œuvre est multiple : outre l’Almageste, il rédige également une Géographie et un traité d’optique. Mais c’est l’astronomie qui lui vaudra la postérité.

Le nom Almageste vient de l’arabe al-Majisti, lui-même dérivé du grec Megistē Syntaxis (la très grande composition). L’ouvrage impressionne par son ampleur, sa rigueur mathématique et sa capacité à prédire les positions planétaires avec une précision remarquable pour l’époque.

Que contient le livre ?

L’Almageste est un traité en treize livres. Il commence par une présentation générale des principes géométriques nécessaires à l’astronomie (sphères, angles, épicycles), puis établit les fondements du modèle géocentrique : la Terre immobile, située au centre d’un cosmos sphérique, autour de laquelle tournent les planètes, la Lune, le Soleil et les étoiles fixes.

Ptolémée y introduit le fameux système des épicycles et des excentriques, des artifices mathématiques qui permettent de rendre compte des mouvements apparents parfois rétrogrades des planètes. L’ouvrage contient également un catalogue de plus d’un millier d’étoiles, ainsi que des méthodes de calcul pour déterminer les éclipses ou la durée des saisons. Il s’agit d’un véritable manuel d’astronomie mathématique, aussi ambitieux que durable.

Pourquoi ce livre est-il important ?

L’Almageste représente la somme des connaissances astronomiques de l’Antiquité. Son influence est immense : il façonne toute l’astronomie médiévale, arabe et européenne. Jusqu’à la Renaissance, les astronomes construisent leurs propres modèles à partir ou en opposition à celui de Ptolémée. Même Copernic, dans son De Revolutionibus (1543) commence par saluer l’élégance et la puissance du système ptoléméen, tout en s’apprêtant à le dépasser.

L’édition de 1528 témoigne de cette transition : à la Renaissance, on continue de lire Ptolémée, mais on commence à douter de son système. Le modèle géocentrique reste encore dominant, mais il vacille. La science moderne s’apprête à faire basculer la connaissance.

Loin d’être un simple vestige du passé, l’Almageste incarne une étape décisive dans l’histoire de la rationalité. Il montre que l’on peut, par le seul raisonnement mathématique, construire une représentation du cosmos d’une redoutable efficacité prédictive. En cela, il est aussi le témoin d’un idéal ancien : comprendre le ciel, non par la foi, mais par le calcul.

En 1543, Copernic publie De Revolutionibus (Réserve M 69), ouvrage dans lequel apparait pour la première fois une représentation du système solaire centré sur le Soleil (héliocentrisme). Cette conception de l’Univers est en tout point opposée aux idées de l’époque, dominées depuis près de quinze siècles par la conception d’un Univers centré sur la Terre (géocentrisme).

Le contexte

L’Europe du 16^e siècle est en pleine guerre de religions, qui oppose catholiques et protestants. En 1492, lorsque Christophe Colomb découvre l’Amérique, Copernic a 19 ans. Les guerres de religions et la découverte du Nouveau Monde stimulent les esprits intellectuels.

Qui est Copernic ?

Nicolas Copernic (1473-1543) est un chanoine et médecin polonais. Il suit des études de droit canon en Italie, dans les universités de Bologne, Padoue et Ferrare. De retour dans son diocèse, sa charge de religieux, ses activités en tant que médecin puis plus tard comme directeur de la Monnaie, occupent l’essentiel de son temps. Il n’est donc pas, à proprement parler, un astronome. Et conformément aux pratiques de son époque, il observe très peu le ciel. Cependant, il s’intéresse ardemment à l’astronomie, car sa connaissance de la science des étoiles est bien supérieure à ce que laissent supposer ses études.

Que contient le livre ?

Le titre complet de l’ouvrage est De Revolutionibus orbium celestium (De la révolution des orbes célestes), plus connu sous le nom abrégé De Revolutionibus. Il se compose de six grands chapitres.

Après avoir rappelé des généralités, notamment dans les deux premiers chapitres,Copernic développe son système héliocentrique dans le chapitre V où il propose des calculs pour la position des planètes. L’ouvrage en latin, d’environ 400 pages et assez pauvrement illustré de tableaux et schémas, est globalement très technique et peu accessible au profane.

De Revolutionibus est imprimé à deux reprises : à Nuremberg en 1543 et à Bâle en 1566. Quelques centaines d’exemplaires de l’ouvrage ont traversé les outrages du temps. En France, on recense au moins une trentaine d’exemplaires de la première édition, ainsi qu’une trentaine d’exemplaires de la seconde édition, la plupart conservés dans des bibliothèques municipales. La bibliothèque Carnegie possède un exemplaire de la deuxième édition.

En quoi ce livre est-il important ?

Pour la première fois dans l’histoire de l’astronomie, un ouvrage fait figurer le Soleil au centre du système solaire et considère la Terre comme une planète semblable aux autres. près la publication de l’ouvrage, on ne trouve aucune trace de réactions négatives de l’Eglise catholique, qui ne condamnera l’héliocentrisme qu’en 1616, soit plus de 70 ans après la publication de l’ouvrage. Il faut dire également que la préface, ajoutée par l’éditeur et théologien Andreas Osiander, permet au livre d’être publié sans trop de difficulté. Osiander a cru bon d’avertir le lecteur que l’auteur se livre à une pure hypothèse mathématique sans vouloir prétendre décrire la réalité du monde. La préface étant anonyme, de nombreux savants et théologiens penseront qu’elle a été rédigée par Copernic lui-même.

Cependant, il ne faut pas croire qu’après la publication du De Revolutionibus le système héliocentrique s’impose. Les savants et les théologiens conservent encore pendant plusieurs années le système géocentrique, ce pour plusieurs raisons. D’abord parce que d’un point de vue mathématique, les deux systèmes sont équivalents, il s’agit juste d’un changement de référentiel. Ensuite, parce qu’il est difficile de s’extraire d’un modèle dominant les pensées depuis près de quinze siècles, modèle érigé comme conforme à l’interprétation des Ecritures. Enfin parce qu’il est difficile d’aller à l’encontre des observations quotidiennes : chaque jour les observateurs voient les astres se lever et se coucher, et rien ne leur indique que la Terre est en mouvement.

Il faudra attendre les observations de Galilée, à partir de 1609, pour que les savants prennent conscience que l’Univers décrit par Copernic puisse être une réalité.

En 1632, Galilée publie à Florence un ouvrage majeur : Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (RESERVE M 72), plus connu sous son nom français : Dialogue sur les deux grands systèmes du monde. Sous la forme d’un dialogue vif et érudit, Galilée y confronte le système géocentrique

Le contexte

Nous sommes en plein 17^e siècle, au cœur de ce que les historiens appellent la révolution scientifique. Galilée a déjà publié Sidereus Nuncius (Le messager céleste) en 1610, révélant au monde les découvertes faites grâce à sa lunette astronomique : montagnes sur la Lune, phases de Vénus, satellites de Jupiter. Ces observations viennent bouleverser la cosmologie aristotélicienne encore largement dominante. Mais elles suscitent aussi la méfiance, voire l’hostilité des autorités religieuses. En 1616, l’héliocentrisme est officiellement condamné par l’Église catholique, et Galilée sommé de ne plus le défendre comme réalité physique.

Qui est Galilée ?

Galileo Galilei (1564–1642) est un mathématicien, physicien et astronome italien. D’abord professeur à Pise, puis à Padoue, il s’illustre par son audace intellectuelle, sa capacité à mêler rigueur expérimentale et intuition théorique, et sa maîtrise remarquable de l’art rhétorique. Il est aussi l’un des premiers savants à s’emparer de l’imprimerie comme outil de diffusion scientifique. Sa correspondance, ses traités techniques comme ses dialogues philosophiques montrent un esprit curieux, combatif et profondément moderne. Son œuvre marque une rupture décisive avec la science ancienne, fondée sur l’autorité des textes, au profit d’une science fondée sur l’observation, l’expérimentation et le raisonnement.

Que contient le livre ?

Le Dialogo se présente comme une conversation s’étalant sur quatre jours entre trois personnages : Salviati, qui défend le modèle copernicien ; Simplicio, qui soutient le point de vue aristotélicien ; et Sagredo, observateur neutre et cultivé. À travers ces joutes oratoires, Galilée met en lumière les faiblesses du géocentrisme et plaide avec subtilité pour l’héliocentrisme, sans jamais l’affirmer de manière trop directe — un subterfuge destiné à contourner la censure ecclésiastique. L’ouvrage alterne démonstrations physiques, observations astronomiques et digressions philosophiques. Il ne s’agit pas d’un manuel technique, mais d’un exercice d’argumentation d’une rare élégance, destiné à convaincre le lecteur lettré.

En quoi ce livre est-il important ?

Le Dialogo marque un point de bascule : pour la première fois, le modèle héliocentrique est exposé de manière accessible, vivante et convaincante à un large public cultivé. Mais cette audace coûtera cher à Galilée. Dès 1633, il est convoqué à Rome par l’Inquisition, contraint d’abjurer ses idées, et assigné à résidence pour le reste de sa vie. Cependant, l’effet du livre est irréversible. Il incarne la transition entre deux visions du monde : l’une fondée sur l’autorité, l’autre sur la démonstration rationnelle. Malgré sa condamnation, Galilée ouvre une brèche irréductible dans le mur de la pensée dogmatique.

Un livre entre science et liberté

Le Dialogo n’est pas seulement un traité d’astronomie : c’est une œuvre de résistance intellectuelle. Galilée y affirme avec force que la compréhension de l’univers ne doit pas découler de la soumission aux autorités anciennes, mais reposer sur l’observation rigoureuse et l’exercice critique de la raison. Ce livre incarne ainsi la naissance d’un esprit scientifique moderne, prêt à remettre en question les évidences, à défier les dogmes, et à assumer le prix de la dissidence.
Ce n’est donc pas un hasard si l’ouvrage fut inscrit à l’Index des livres interdits dès 1633, à la suite du procès de son auteur. Il faudra patienter jusqu’en 1822 pour que le Saint-Office autorise à nouveau, timidement, la publication de livres enseignant l’héliocentrisme comme réalité physique. Et ce n’est qu’en 1835, sous le pontificat de Grégoire XVI, que le Dialogo sera officiellement retiré de l’Index. Ce geste tardif marque la reconnaissance implicite par l’Église catholique de la validité scientifique du système copernicien.
Lire le Dialogo, aujourd’hui encore, c’est entendre une voix qui ne parle pas seulement des astres, mais aussi de liberté, de courage et de vérité.

En 1687, Newton publie Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, traduit par Les Principes Mathématiques de la Philosophie Naturelle (M 200 et M 201 ), ouvrage dans lequel apparait pour la première fois la loi de la gravitation universelle.

Le contexte

A la mort de Galilée, en 1642, il ne reste plus rien de l’astronomie de l’Antiquité. La Terre, enfin reconnue comme planète, tourne avec ses sœurs autour du Soleil, sur des orbites elliptiques. L’observation à l’œil nu est remplacée par l’utilisation de lunettes astronomiques, permettant de multiplier par dix la précision. Des lois scientifiques expliquent désormais les mouvements des astres dans l’espace, mais également la chute des corps sur Terre. Au cours de la seconde moitié du 17^e siècle, les astronomes vont montrer que les mêmes lois scientifiques s’appliquent aussi bien sur Terre que dans l’espace, autrement dit qu’elles sont universelles.

Qui est Newton ?

Isaac Newton (1643-1727) est un physicien anglais. A partir de 1660, il intègre le Trinity Collège de l’Université de Cambridge. Il est souvent décrit comme un personnage antipathique et solitaire. En 1665, alors que la peste sévit à Cambridge, il est obligé de se retirer dans la maison familiale, à Woolsthorpe, dans le Lincolnshire. Il réfléchit alors aux grands problèmes de physique de son temps : quelle est l’origine du mouvement des planètes ? Mais également, qu’est ce qui fait tourner la Lune autour de la Terre, ou les satellites autour de Jupiter ? Quelques dizaines d’années auparavant, les observations de Galilée ont montré que la séparation entre les mondes sublunaire et supralunaire, défendue depuis Aristote 4^ème siècle avant J-C), n’existait pas. Pour Newton, il est donc possible d’envisager qu’une même force permet aux objets de tomber sur la Terre (la fameuse pomme), mais permet également à la Lune de « tomber » vers notre planète. Cette force qui agit à distance pourrait également expliquer les orbites elliptiques calculées par Kepler en 1609. Le savant anglais est sur la piste de la gravitation, mais pour mettre tout cela en équations, il va lui falloir inventer toute une branche des mathématiques qui n’existe pas encore : le calcul différentiel et intégral. Ce travail va lui demander vingt ans d’efforts !

Que contient le livre ?

Le Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (plus connu sous le nom de Principia) est publié en 1687, pour un tirage de 250 exemplaires. Deux rééditions revues et corrigées par l’auteur seront publiées en 1708 et 1726. L’ouvrage est découpé en trois grands chapitres :
- Livre I : l’étude du mouvement des corps soumis à l’action d’une force centrale dans le cas idéal où ces corps sont dans un vide parfait
- Livre II : l’étude du mouvement de ces mêmes corps lorsqu’ils baignent dans un fluide plus ou moins résistant
- Livre III : la présentation du système du monde. Newton y décrit les mouvements des planètes et de leurs satellites et démontre les lois par le principe de la gravitation universelle.

Tout comme le livre De Revolutionibus de Copernic, l’ouvrage de Newton est écrit par un mathématicien pour des mathématiciens. Il est assez pauvre en illustrations et ne contient que des schémas de géométrie. C’est un ouvrage relativement ardu pour les savants de l’époque, et il n’est absolument pas destiné au grand public. Le livre connu pourtant un grand succès, car on y trouve l’une des lois mathématiques les plus connues à ce jour : tous les corps s’attirent avec une force proportionnelle aux produits de leur masse et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Autrement dit, plus un corps est massif, plus il attire à lui, mais cette même force à une portée très faible : elle diminue très rapidement en fonction de la distance au corps attracteur. La loi de la gravitation est d’une importance capitale en astronomie, car elle permet d’expliquer la plupart des phénomènes observés dans l’Univers.

En quoi ce livre est-il important ?

Pour la première fois dans l’histoire de l’astronomie, une même loi scientifique permet d’expliquer des phénomènes terrestres et célestes. Autrement dit, les lois physiques sont universelles : elles s’appliquent de la même façon partout dans l’Univers. Avec la publication des Principia, Newton met un terme à la période de l’histoire de l’astronomie où l’on se contente de reproduire les apparences, et en ouvre une nouvelle, celle où l’on prévoit les faits avant de pouvoir les observer ! L’héritage sera à la hauteur des espérances : la gravitation va permettre de découvrir l’aplatissement de la Terre aux pôles (1738), de prévoir le retour de la comète de Halley en 1759, puis la découverte de Neptune en 1846.