Regards sur l'astronomie babylonienne & grecque




La Croix d'Einstein. Image NASA

Présentation des découvertes astronomiques de l'Antiquité

Un mirage gravitationnel : la Croix d’Einstein. Ici un seul astre, un seul objet véritable : la galaxie centrale, légèrement allongée. Caché derrière cette galaxie, un quasar lointain, très brillant : on ne le voit pas, mais sa présence nous est prouvée par les quatre images en croix, des mirages gravitationnels qui proviennent d’une source unique : ce quasar caché. Les spectres de ces quatre images sont rigoureusement identiques, preuve qu’il s’agit d’un même objet d’origine. Derrière des apparences assez banales, parfois curieuses, peut surgir une découverte et une explication limpide qui nous dévoile une autre réalité de l’univers, plus belle encore et plus riche.

Les astronomes de l’Antiquité étaient confrontés à l’impossible : découvrir les mouvements «réels» des planètes dans le système solaire à partir des phénomènes tels qu’ils «apparaissent» de la Terre qui se propage elle-même à l’intérieur de ce système, animée d’un double mouvement de rotation sur elle-même et autour du Soleil. Méfions-nous des mouvements relatifs, ils sont trompeurs. Platon insistait sur la nécessité de raisonner avec prudence sans se laisser entraîner par nos sens à une interprétation hâtive et naïve des phénomènes.

De nombreux phénomènes semblaient insolites aux Anciens. Que devient le Soleil pendant la nuit se demandaient les Grecs? Que deviennent les étoiles pendant le jour, ajoutaient-ils? Mais alors la Terre flotterait-elle dans l’espace? Elle est ronde affirme Pythagore après avoir comparé entre elles diverses éclipses de Lune. Le ciel n’est pas un plafond plat, les astres se répartissent en profondeur kata bathos. Pythagore situe les 5 planètes dans le bon ordre de distance, selon leur vitesse, le temps pour parcourir le zodiaque : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter, 12 ans, et Saturne, 30ans, la plus lente ; dès lors le système solaire était en place à l’exception de la Terre qui usurpait la position du Soleil lui-même refoulé entre Vénus et Mars.

L'astronomie chaldéenne nous montre que la vitesse de la Lune varie de 11° par jour (à l’apogée) à 15° par jour (au périgée), 14 jours plus tard. Quant à Jupiter, mesurent-ils, sa vitesse dans le zodiaque est de 28°par an dans la Vierge (à l’apogée) et 38° par an dans les Poissons (au périgée), 6 ans plus tard. Dès le IVe siècle avant notre ère, le chaldéen Kidinnu avait établi le cycle du saros et prévoyait les éclipses de Lune.

A l’aide d’un gnomon, Euctémon découvre que le printemps et l’été sont des saisons plus longues que l’automne et l’hiver et Pythéas mesure l’obliquité de l’écliptique, par la hauteur du Soleil au solstice d’été. Théophraste conteste Aristote : Vénus et Mars ne peuvent évoluer sur des sphères concentriques à la Terre en raison de leur changement d’éclat considérable. Hipparque, découvre la précession des équinoxes lors d’une éclipse de Lune en s’affranchissant alors de la parallaxe lunaire phénomène qu’il avait découvert et même mesuré. Hipparque qui venait d’observer une étoile nouvelle, une nova, décida d’établir un grand catalogue d’étoiles afin de vérifier s’il en naissait de nouvelles, si elles changeaient d’éclat, si elles changeaient de position entre elles, chacune animée d’un mouvement qui lui serait propre. Le principe de l’évolution de l’Univers était en marche.

Un progrès scientifique qui, à l’opposé d’un certain matérialisme déprimant, nous révèle un ciel harmonieux riche de secrets, un univers en évolution permanente. «Le ciel d'aujourd'hui l’emporte en beauté sur celui d’un Cosmas Indicopleuste, se figurant l’Univers comme un coffre, sur le couvercle duquel les étoiles filent dans des rainures à quelques lieues de nous» (Renan).

Présentation des auteurs


Yvon Georgelin a fait ses premières armes à l’Observatoire de Haute-Provence et à l’Observatoire Européen austral, ESO, dans la Cordillère des Andes, l’année même de son inauguration en 1967. Avec son épouse, astrophysicienne au CNRS, Y. P. et Y. M. Georgelin* ont observé la population jeune de la Voie lactée boréale et australe avec des petits télescopes à grand champ: un prisme-objectif bi-dimentionnel pour rechercher des étoiles chaudes et déterminer alors leur type spectral et leur distance, et un interféromètre Perot-Fabry pour mesurer la vitesse radiale des nébuleuses d’hydrogène ionisé associées à ces étoiles riches en ultra-violet.

Ils ont ainsi découvert, en 1976, la Structure Spirale de notre Galaxie*. Ce modèle à quatre bras spiraux, image ci-dessous, est depuis lors repris dans les traités d’astrophysique de tous les pays, dans les encyclopédies et même dans le petit Larousse avec le schéma à quatre bras spiraux désormais nommés Sagittaire-Carène, Croix-Centaure etc. Cette découverte leur a valu la médaille de bronze du CNRS en 1975 et le prix Deslandres de l’Académie des Sciences en 1984. Ce modèle a dernièrement été amélioré par 4 chercheurs de leur équipe Michel Marcelin, Philppe Amram, Etienne Le Coarer et Delphine Russeil, sur la photo.


A la découverte de la structure de la voie lactée, 

Temps heureux, dès années 70 puis 80, où sous la direction du Pr. Courtès de l’Académie des Siences nous développions de nouvelles méthodes interférentielles d’étude des galaxies spirales et étions invité au télescope de 5 m de diamètre du mont Palomar alors le plus grand au monde. Temps heureux où la spectroscopie de champ à 2-dimensions remplaçait la spectroscopie à fente à 1-dimension. Bientôt dans les années 80, les récepteurs à comptages de photons ouvraient la porte à la spectrométrie interférentielle à 3-dimensions et à haute résolution spectrale et à grand champ. Nouvelles technologie qui permit l’étude cinématique détaillée des galaxies spirales avec les télescopes de 3,60 mètres l’européen de l’ESO dans la Cordillère Chilienne et le franco-canadien au sommet du Mauna Kea, à Hawaii. Ces succès dans l’instrumentation spectroscopique 3D des grands télescopes ont valu à Guy Monnet, Yvon Georgelin et Jacques Boulesteix un grand prix de l’Académie des Sciences en 1993.

Une lecture "douce" suffit à saisir toute la beauté de l'astronomie babylonienne comme de l'astronomie grecque, sans qu'il soit nécessaire de suivre toute l'intrigue des phénomènes et des raisonnements. Petite surprise, ce site astronomique décalé contient quelques nouveautés inédites, assez pointues, qui sauront retenir l’attention et sans doute les critiques des meilleurs spécialistes.

Je remercie Jean Boudoul qui a pris l'initiative de créer ce site. Avec persévérance et acuité critique, il su mettre en ordre un ensemble hétéroclite de textes graphiques et images issus de conférences échelonnés sur une dizaine d'années, avec la volonté de les proposer à un public qui porte un regard émerveillé sur l'astronomie ancienne.


* Georgelin Y.P. and Y.M., 1976, The Spiral Structure of our Galaxy determined from HII régions and exciting stars, Astronomy and Astrophysics, 1976, t.49, p.57.  

Présentation par Jean Boudoul 

A l‘occasion des conférences d’Yvon Georgelin consacrées à l’attachant personnage de Pythéas, explorateur maritime de l’Europe du Nord jusqu’en Thulé où il observa le soleil de minuit, j’ai découvert l’astronomie grecque et rencontré l'auteur.

Pendant une décennie il organisa le concours Pythéas de la Ville de Marseille qui impliqua chaque année une vingtaine de classes de CM1-CM2 et Collèges. De quoi se familiariser à l’astronomie, l’occasion aussi d’effectuer des petits calculs savants et des premiers raisonnements sur la lune qui rattrape le soleil, des problèmes de «courriers» dignes du certificat d’études de leurs arrière-grands-parents qui, tels les astronomes grecs, résolvaient des problèmes mathématiques difficiles sans les outils modernes de l’algèbre et de la trigonométrie.

Récemment j’ai repris contact avec Yvon Georgelin et lui ai proposé de rassembler sur ce site internet ses divers conférences et travaux sur l’astronomie ancienne qui lui ont valu, en 2001, un Prix de la Diffusion Scientifique décerné par un jury présidé par le généticien Axel Kahn, sur proposition du professeur Montiès (première transplantation cardiaque en France). Ce site atypique et sans prétention, s’adresse à tout public, Ecoles et Collèges, Littéraires et Scientifiques, un public jeune, sensible à la beauté des phénomènes célestes et qui a encore toute sa capacité d’émerveillement.

 
Yvon Georgelin lors de conférences auprès d'un jeune public.

  • Emerveillement devant la beauté des mécanismes célestes qui se présentent à nous sous des apparences bizarres.
  • Emerveillement devant les prouesses de ces pionniers qui observaient à l’œil nu, enregistraient méthodiquement les éphémérides des 7 astres errants et, par raisonnements judicieux et méthodes empiriques, calculaient leurs paramètres orbitaux.
  • Emerveillement devant l’exploit des assyriologues qui ont su déchiffrer l’écriture cunéiforme et leurs tables de chiffres.
  • Emerveillement devant l’ampleur et la qualité du travail des assyriologues, hellénistes et astronomes qui depuis des siècles ont traduit et cherché à pénétrer ces premiers textes scientifiques à la terminologie, aux méthodes et raisonnements si différents des nôtres.

L’auteur, un observateur de terrain qui a conçu de nouveaux instruments d’observation, nous livre son éclairage sur l’astronomie babylonienne et grecque. Un nouveau regard assez éloigné des modèles mathématiques tels les épicycles qui ont mené dans une impasse une certaine astronomie de Ptolémée et du haut Moyen Age, jusqu’à l’invention d’instruments nouveaux et la remise à jour des tables d’observations : à Bagdad au IXe siècle, à Tolède au XIIe siècle, à Uraniborg observatoire de Tycho Brahé, jusqu’à Képler et Galilée à l’aube du XVIIe.

Nota : la lecture de ce curieux mélange d'astronomie babylonienne, d'astronomie grecque, de graphiques techniques et d'iconographie artistique, est aussi compatible smartphone, même si elle est plus agréable sur tablettes ou grands écrans.