Tablette cunéiforme
Tablette cunéiforme contenant d’anciennes observations de la planète Vénus (Ninive, 7e siècle avant notre ère, copie d’un texte babylonien de 1000 ans plus tôt). Crédit : British Museum

L’astronomie telle que nous la connaissons est née en Mésopotamie, une région située entre le Tigre et l’Euphrate, qui correspond à peu près à l’Irak actuel. Le territoire, tour à tour dominé par différentes civilisations, a connu une histoire très riche et a pris une place fondamentale dans l’histoire de la science occidentale.

Histoire de la Mésopotamie

La première grande période historique de cette région est la civilisation sumérienne, qui s’établit autour de -5300 et qui voit en particulier la naissance de l’écriture, sous forme cunéiforme, entre -3500 et -3000.

Vers -1900 commence une première période où la Mésopotamie va être dominée par la cité de Babylone. C’est la période paléo-babylonienne, qui unifie la région pendant 300 ans jusqu’à la chute de Babylone aux mains des hittites vers -1600. Ceux-ci ne vont pas s’attarder, mais rapidement laisser la place aux cassites jusque vers -1155.

La région est ensuite dominée par l’influence grandissante des assyriens, un peuple du nord de la Mésopotamie. L’empire néo-assyrien est établi en -911 et dure jusqu’à la chute de la capitale Ninive en -612, aux mains des babyloniens et de leurs alliés mèdes et scythes.

Babylone reprend alors son influence et c’est l’ère la plus riche en découvertes, l’empire néo-babylonien (aussi connu sous le nom d’ère chaldéenne), qui commence en -626 et durera jusqu’à la conquête par les perses en -539.

Le système sexagésimal

La civilisation sumérienne se distingue par un développement très poussé des mathématiques, aussi bien en arithmétique qu’en algèbre et en géométrie. Les mathématiciens sumériens créent par exemple des tables de multiplication, de division, de racines carrées et cubiques et commencent à résoudre des équations algébriques.

On notera en particulier que Sumer développe un système sexagésimal, basé sur le nombre 60, plutôt que notre système décimal fondé sur le nombre 10. C’est à cette civilisation que nous devons la division du cercle et du ciel en 360 degrés et la division des heures en 60 minutes puis en 60 secondes.

Nous ne saurons probablement jamais pourquoi les sumériens ont choisi le nombre 60 comme base. Un avantage possible de ce système est que le nombre 60 est divisible par beaucoup de facteurs, en particulier 2, 3, 4, 5, 6 et 10. C’est en fait le plus petit nombre divisible par tous les entiers de 1 à 6. Cette propriété pouvait fournir plus de flexibilité que la base 10 pour subdiviser des mesures en fractions égales. Ce système permet en tout cas d’exprimer de grands nombres en utilisant peu de symboles, ce qui aura facilité le développement des mesures et calculs.

Les constellations et l’astrologie

Les astronomes sumériens veulent se repérer plus facilement dans le ciel. Pour ce faire, ils associent certaines étoiles qui apparaissent proches dans le ciel en groupes plus faciles à reconnaître. Ils inventent ainsi les constellations les plus anciennes comme le lion, le taureau, le scorpion et le capricorne.

Les premiers textes astrologiques encore en existence datent de l’ère paléo-babylonienne. Les prédictions sont alors basées sur la position de la Lune dans le ciel, en particulier sur sa position lors de l’apparition du premier croissant au début de chaque mois. Les prédictions de cette époque ne s’appliquent pas aux individus, mais plus généralement au futur du pays, à ses récoltes, à ses guerres ou épidémies.

Une fameuse série de tablettes de l’ère cassite, Enuma Anu Enlil, montre une évolution vers des prédictions basées sur la position apparente des planètes dans le ciel, en particulier Vénus et Mars. Vénus est alors associée à Ishtar, la déesse de l’amour, et ses pérégrinations sont supposées permettre des prédictions sur l’amour et la fertilité. Par contre, la planète Mars est associée à Nergal, le dieu de la guerre et des enfers, et les prédictions se rapportent à des futurs conflits et guerres.

Une approche plus systématique de l’observation du ciel est décrite dans un ensemble de tablettes qui datent de l’époque assyrienne, vers l’an -1000, et ont survécu jusqu’à nos jours : les tablettes Mul Apin. Celles-ci classent les étoiles et constellations en trois groupes bien délimités et associés à trois dieux. Au Nord Enlil, le dieu du vent, le long de l’équateur céleste Anu, dieu du ciel, et au Sud Ea, dieu des eaux douces. La grande majorité des constellations dans ces tablettes correspondent à celles du monde grec et sont donc à l’origine de l’organisation du ciel que nous utilisons aujourd’hui.

L’aménagement du ciel sera complété un peu plus tard sous l’empire néo-babylonien qui divise le zodiaque en 12 signes de 30 degrés, nommés d’après leur constellation principale. Tous les éléments de l’astrologie sont alors en place -nous notons cela pour des raisons historiques, l’astrologie n’a évidemment aucune crédibilité dans la science moderne.

L’observation et les mesures du ciel

Vu leur intérêt pour l’observation du ciel, en particulier pour des raisons astrologiques, les civilisations mésopotamiennes ont fourni des contributions majeures dans l’observation du mouvement apparent des corps célestes et l’établissement d’un calendrier.

Les astronomes paléo-babyloniens établirent un calendrier luni-solaire, basé à la fois sur le mouvement apparent de la Lune et celui du Soleil. A la base, l’année est formée de 12 mois lunaires, le mois ayant une longueur variable de 29 ou 30 jours. Evidemment, comme l’année réelle basée sur le mouvement du Soleil est un peu plus longue que 12 mois lunaires, ce système de base se serait lentement décalé avec le temps. Pour que le cycle des saisons reste fixe par rapport au calendrier, les paléo-babyloniens ajustent donc leur calendrier de base en intercalant un treizième mois lorsqu’ils le jugent nécessaire, environ tous les trois ans.

Durant cette même période, les astronomes commencent à prendre note de la date du premier lever de la planète Vénus comme « étoile » du soir et de son dernier coucher comme « étoile » du matin. La fameuse tablette Ammisaduqa, qui a survécu, nous fournit ces données sur une période de 21 ans. Les babyloniens se rendent compte que le mouvement de Vénus est périodique, c’est-à-dire se reproduit à l’identique après un certain intervalle. Ils réalisent aussi pour la première fois que l’étoile du matin et l’étoile du soir ne sont qu’un seul et même astre.

Sous l’empire néo-babylonien va s’établir un enregistrement plus détaillé, systématique et ininterrompu du mouvement de la lune, des éclipses, des conjonctions avec des étoiles brillantes, mais aussi d’évènements non astronomiques comme tremblements de terre, épidémies et niveau des eaux. Les astronomes babyloniens découvrent en particulier que le cycle des éclipses se répète tous les 18 ans (le cycle métonique).

Ces observations précises et continues vont permettre aux astronomes babyloniens de prédire à l’avance de nombreux mouvements et phénomènes, par exemple le déplacement quotidien de la lune par rapport aux étoiles, le moment où des éclipses peuvent se produire, ou bien l’intervalle de temps entre le lever et le coucher du Soleil.

La naissance de la science occidentale

Nous devons à l’astronomie mésopotamienne l’arrangement du ciel en constellations, la division des heures en soixante minutes et des minutes en soixante secondes, mais aussi des mesures systématiques du ciel sur des siècles. L’étude des cieux progressera encore sous la domination perse, mais c’est avec l’invasion d’Alexandre le Grand, en -331, que le savoir babylonien sera transmis aux savants grecs, en particulier Aristote, qui passeront à l’étape suivante.

En effet, les babyloniens ne mesuraient le mouvement des astres que pour établir des tables de position et faire des prédictions astrologiques. Ils étaient d’excellent observateurs et mathématiciens, mais ne s’interrogèrent pas sur la nature des planètes et n’essayèrent pas de comprendre pourquoi celles-ci suivaient des trajectoires particulières dans le ciel. Il faudra attendre le miracle grec pour que l’on commence à s’interroger sur la nature de ces étoiles vagabondes et qu’apparaissent les premiers modèles géométriques du monde.

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