Dds1 histoire notes by jacquier-roux Dimitri

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Histoire de l'Astronomie/Astrophysique Xavier Delfosse (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble)

1er cours ✗ ✗ ✗ ✗

Introduction et plan général Bibliographie Les origines de l'Astronomie Astronomie en Egypte

Ce cours sur l'histoire de l'astronomie est délivré par un astronome (peut être devrais-je dire astrophysiciens). Cela peut avoir son importance, chaque vision d'un fait historique pouvant être influencé par son époque, ses sensibilités. L'histoire de l'Astronomie est parfois enseignée par des historiens des sciences, des historiens de la philosophie ou des astronome/astrophysiciens. Le poids des différents faits, le focus fait sur certains points qui paraissent essentielles, ne sont pas forcément les mêmes et se complètent en fonction de la discipline de l'enseignant. Je ne saurais donc que trop vous encourager, si vous voulez avoir une autre vision, de vous plongez dans quelques uns des nombreux ouvrages sur le sujet (cf bibliographie)

Fig : La gravure représente ici Tycho Brahé, grand astronome de la renaissance, en observervation. Je tiens à remercier Catherine Nozières, qui donnait ce cours auparavant et qui m'a permis de récupérer de nombreux documents.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

Plusieurs époques, portées par des civilisations, peuvent se dégager dans l'étude des astres ✗

Egypte / Babylone : prédiction des positions des astres/éclipses à partir de tables. La cyclicité des positions des planètes sur la voûte céleste a été repérée, on utilise cette cyclicité pour prévoir les positions futures à partir des mesures du passé. La pensée est algorithmique, à partir de tables.

✗

Grecs / Arabes : Un espace abstrait est perçu, dans lequel les planètes décrivent des orbites (des cercles). Ces civilisations s'intéressent aux mouvements des astres qui permettraient d'expliquer les positions des planètes observées depuis le sol. Recherche d'un mouvement dans un espace au delà du déplacement des astres sur la voûte céleste. La pensée est géométrique.

✗

Renaissance occidentale : Besoin de comprendre pourquoi les astres se déplacent selon de lois qui sont de mieux en mieux déterminées. Qu'est-ce qui explique ces mouvements plutôt que d'autres ? La pensée devient physique. La question de l'existence d'un centre dans l'univers devient centrale

➢ Au cours de ces époques l'astronomie est

essentiellement circonscrite au système solaire

Cette vision schématique possède l'avantage de fournir des repères. Cependant, elle doit rester schématique, c'est à dire que l'on doit se souvenir qu'elle porte en elle des simplifications. La réalité est plus perméable entre les différentes époques. Cependant elle montre bien les époques des ruptures de la pensée essentielles et peut être gardé à l'esprit pour placer les grandes étapes de ce cours. Fig : modèle expliquant le mouvement des planète via un déférerant centré sur la Terre et portant des épicycles. Ce modèle est porté notamment par Claude Ptolémée au seconde siècle de notre ère. Il sera discuté en détail lors du cours sur l'astronomie grec.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

Plusieurs époques, portées par des civilisations, peuvent se dégager dans l'étude des astres ✗ Epoque moderne :Les lois physiques sont similaires dans le ciel est sur la

Terre. La compréhension d'observations dans le ciel peut provenir de lois déterminées grâce à des expérimentation dans les laboratoires. L'astronomie devient astrophysique.

➢ L'astronomie / astrophysique sort du système solaire. L'étude des étoiles, galaxies,

nébuleuses devient essentielle.

La transition avec la période précédente se produit vers la fin du XVII début XVIII, avec les avancées de Newton notamment. Mais pour certains thèmes, notamment l'intérêt pour étoiles et nébuleuses la révolution aura surtout lieu qu'au XIX. Comme préciser pour la page précédente : cette vision schématique possède l'avantage de fournir des repères. Cependant, elle doit rester schématique, c'est à dire que l'on doit se souvenir qu'elle porte en elle des simplifications. La réalité est plus perméable entre les différentes époques. Cependant elle montre bien les époques des ruptures de la pensée essentielles et peut être garder à l'esprit pour placer les grandes étapes de ce cours. Fig gauche : dessin de la galaxie spirale M51 par le comte de Rosse en 1845 Fig droite : Newton faisant des expériences d'optique sur la décomposition de la lumière.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

Egalement l'histoire des bâtiments qui lui sont consacrés les observatoires. : ✗ Premiers observatoires à: la fois l'outil d'observation et la mémoire de

l'observation, via les alignements en direction de levées d'astres à des périodes données (Soleil notamment). Les projections d'ombres sont utilisées pour des prises de positions. Les pyramides sont alignées vers les points cardinaux, grâce à des repères sur les astres.

Source : http://hua.umf.maine.edu

Fig gauche : Stonehenge (3000 ans av. JC, Angleterre), visée du lever du Soleil au solstice d'été entre le centre et la Heel Stone (« pierre-talon») Fig milieu : Le gnomon est le plus simple instrument d'observation astronomique. Il s'agit notamment du bâton au centre d'un cadran solaire, mais avant d'être utilisé comme cadran solaire il peut permettre d'observer les variations de hauteur du Soleil au dessus de l'horizon au cours de la journée ou des saisons. Ce dessin ne représente pas un gnomon antique (qui ont été perdu) mais un gnomon chinois de 1790 Fig droite : Les pyramides de Gizeh (2500 ans av. JC) sont orientées de manière précise vers les points cardinaux (à quelques degrés près). Les orientations ont du être obtenu grâce à des observations astronomiques donnant les directions cardinales. Sur cette photos la direction du Nord est la verticale vers le haut.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

Egalement l'histoire des bâtiments qui lui sont consacrés les observatoires. : ✗ Jusqu'en 1600:Des bâtiments et des instruments de visée de positions des source : http://kivuexpress.blogspot.com astres de plus en plus grand, pour être de plus en plus précis

Source : http://pavlopoulos.wordpress.com

Sources : http://www.pd.astro.it

Avec ces instruments, la visée de l'astre se fait à l'oeil par rapport à des points de repères lointains et des graduations précises. Plus l'instrument est grand plus il permet des mesures précises des positions. Nous étudierons cela notamment lorsque Tycho Brahé sera évoqué (renaissance). Fig haut gauche : maquette de l'observatoire de Ulugh Beg (1394-1449) à Samarcande (Ouzbékistant) Fig bas gauche : Observatoire de Pékin, gravure de l'astronome jésuite Verbiest en 1687 Fig du haut à droite : Observatoire de Jai Singh II (~1750) en Inde. Le dernier des grands observatoires doté d'instrument de visée à l'oeil nu. Fig du bas à droite : Observatoire de Tycho Brahé (1584) au Danemark. Cet observatoire a permis les mesures de positions des planètes qui ont révolutionné la vision du système solaire, grâce au modèle de J.Kepler.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

Egalement l'histoire des bâtiments qui lui sont consacrés les observatoires. : ✗ A partir de 1600:Les instruments d'optique (lunettes et télescope)

révolutionnent l'astronomie

Fig gauche : Une des lunettes de Galilée, le premier à avoir regardé les astres avec un instrument d'optique (1609, Italie) Fig du milieu : Télescope de Lord Rosse (1845, Birr Castle en Irlande). Son miroir fait 1,8m de diamètre, ce qui en faisant un géant à l'époque. Il fut d'ailleurs surnommé le « Léviathan de Parsontown ». Il permis la découverte de la structure spirale des galaxies. Fig de droite : VLT (Very Large Telescope; 1998, Chili). Ces 4 télescopes européens de l'ESO (European South Observatory) ont des miroirs de 8-m de diamètre et sont parmi les plus puissants au monde aujourd'hui

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction

✗

Dans ce cours nous allons nous concentrer sur une histoire de l'astronomie linéaire : partant d'Egypte et de Babylone, se révolutionnant en Grèce, rebondissant dans l'empire arabe pour parvenir dans l'occident européens avant de se mondialiser.

✗

Nous laisserons de côté des astronomies d'autres civilisations : Sud Américaine, Chinoise, Indoue (qui ne sera que rapidement évoqué par son contact avec l'astronomie arabe, et le don de mathématiques qu'elle nous fit notamment)... par manque de temps.

Les différents développement de l'astronomie dans d'autres civilisations, non traités ici, pourrait faire, par exemple, de très bon sujet de dossiers pour l'examen lié à ce cours...

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

Ce que peut nous apprendre l'histoire de l'astronomie, de manière plus générale :

L’astronomie s’est révélée être à la base de nombreuses disciplines de la physique Les modèles astronomiques ont amené une image du monde différentes / Créés des refontes de la raison philosophique et scientifque qui vont au delà de la simple discipline de l’astronomie. L’astronomie fut l’un des plus grands pourvoyeurs des mathématiques dans les sciences. Ce point est fondamentale pour le développement «mathématique» de la physique occidentale.

Ce qui nous paraît évident à nous physiciens, ne l’était pas pour les physiciens anciens... Les diffcultés rencontrées par les anciens peuvent-elles illustrer les diffcultés de nos concepts « modernes » ?

Les différents développement de l'astronomie dans d'autres civilisations, non traités ici, pourrait faire, par exemple, de très bon sujet de dossiers pour l'examen lié à ce cours...

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

L'histoire de l'astronomie est également une histoire de la philosophie , des méthodes intellectuelles. Les premiers philosophes grecs, par exemple, se sont essentiellement consacrés à la compréhension du monde, qui incluait les astres.

✗

Les questions astronomiques ont été en fort lien avec les religions .

L'histoire de l'Astronomie peut difficilement être perçue hors du contexte de son époque(philosophique, religieux ou politique) et des avancés dans les autres domaines scientifiques. Ce sont des domaines inter-connectés s'influençant mutuellement.

La science est faite par des hommes pris dans une culture, elle n'est pas la même ici ou ailleurs, aujourd'hui ou hier (R.Pansard-Besson).

Lien astronomie – philosophie : jusqu'à des époques récentes (Descartes) pratiquement tout les philosophes se sont intéressés, et ont fait des travaux, en lien avec l'astronomie. Ainsi nous rencontrerons, Platon, Aristote, Kant, Descartes, Leibniz, et bien d'autres, dans ce cours. Lien astronomie – religion : De nombreuses civilisations ont prêté aux astres des statuts divins, ou les ont considéré comme des pourvoyeurs de message divins. Plus tardivement la question de la place de la Terre et la création de l'Univers a été confronté à des dogmes religieux. Lien astronomie – mathématique : Le philosophe Michel Serres déclare notamment "si les mathématiques commencent dans le croissant fertile, en Egypte, à Babylone, ou en Grèce, c'est probablement sous l'emprise de l'astronomie. »

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Introduction ✗

La pensé de certains anciens est parfois confuse. En tentant de la rendre plus accessible à notre pensée; nous la déformons sûrement... cela peut être une limite de ce cours à certains moment

✗

Une forme de pensée éduque, crée du savoir... puis peut devenir stérile et bloquer les avancées suivantes... D'où des changements de point de vue possible sur une «pensée » d'un cours à l'autre...

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Plan du cours Matin :

Lundi 31 Mars : 1./ Introduction et plan général / Les origines de l'Astronomie / Egypte 2./ Astronomie Babylonienne

Après midi : 3./ et 4./ Astronomie grecque

Matin :

Jeudi 10 Avril : 1./ Astronomie Arabe et Moyen Age occidentale 2./ Début de la renaissance

Après midi : 3./ et 4./ Renaissance : de Copernic à Galilée en passant par Brahé, Kepler et d'autres

Matin :

Vendredi 18 Avril : 1./ et 2./ Révolution scientifique

Après midi : 3./ Astronomie éclatée Visites + observations

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Bibliographie ✗

Une histoire de l'Astronomie / Jean-Pierre Verdet (Seuil / points sciences)

✗

Les somnambules / Arthur Koestler (à lire avec esprit critique) (éditions Calman Lévy)

✗

Surprenant gravité / François Rothen (Presse polytechnique et universitaires romandes)

✗

Histoire mondiale des sciences / Colin Ronan (Seuil / points sciences)

✗

Les découvreurs / Daniel Boorstin (Robert Laffont / Bouquins)

✗

Histoire des sciences arabes tome 1 / Roshdi Rashed (Seuil)

✗

L'invention du Big Bang / Jean-Pierre Luminet (Seuil / points sciences)

✗

Astronomy before the telescope / Christopher Walker (St Martin's Press)

✗

Histoire de la philisophie / Emile Bréhier (Presse Universitaire de France)

✗

Tours du monde / tours du ciel (série de 10 émissions en DVD + livre des dialogues) / film de Robert Pansard-Besson (EDP Sciences)

✗

Etudes d'histoire de la pensée scientifique / Alexandre Koyré (gallimard)

✗

L'astronomie des anciens / Yaël Nazé (Belin)

Cette bibliographie n'est bien sur pas exhaustive. Les ouvrages d'histoires de l'astronomie étant très nombreux. Il y a été privilégié des ouvrages généralistes, pouvant donner une bonne vision générale. Un ouvrage de référence en français est le livre de Jean-Pierre Verdet. Les somnambules d'Arthur Koestler sont à lire avec un esprit critique, certains de ses points de vues sont jugés excessifs (notamment sa critique extrêmement virulente de Copernic, et sa façons de distribuer des bons et des mauvais points). « L'histoire mondiale des sciences » et les « découvreurs » sont deux excellents ouvrages s'intéressant à des thèmes plus larges que l'astronomie et permettant de mettre celle-ci en rapport avec le développement des autres connaissances. « Histoire des sciences arabes » et « histoires du Big Bang » permettent d'aborder des thèmes qui sont souvent passé un peu rapidement dans les ouvrages généralistes. Astronomie before the telescope est un ouvrage de référence, mais en anglais. Puisqu'il est difficile de séparer l'histoire de l'astronomie de l'histoire de la philosophie, je vous conseille aussi un livre de référence dans ce domaine, de 2000p (si vous avez du temps devant vous, passionnant ouvrage) Enfin, Tours du monde/tours du ciel vous présente 10 émissions de 52min, sur un rythme contemplatif, qui permet de prendre du recul devant son écran.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie ✗

Fin de la préhistoire/début de l'histoire ✗

✗

L'astronomie est la science qui a laissé les traces les plus anciennes... Dès que l'écriture est présente il y a des traces de travaux astronomiques... voir même avant Les mythes fondateurs de nombreux peuples ont une composante astronomique. Les pleïades notamment font l'objet d'un nombre de mythes considérable

Fig gauche: carte du ciel dessinée par les indiens Pawnies (ne possédant pas l'écriture); Kansas avant l'arrivée des européens. Fig droite : .Disque de Nebra (Allemagne, 1600 av JC). On y voit la Lune représentait comme un croissant et comme un disque complet, une constellation pouvant être les pleiades. Un arc de 82 degrés sur la droite est parfois interprété comme une représentation de l'écart de la position du lever du Soleil entre solstice d'hiver et d'été. Pour plus de détails on peut consulter : http://fr.wikipedia.org/wiki/Disque_de_Nebra

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie ✗

Fin de la préhistoire/début de l'histoire les:sources ➢ Par définition nous n'avons pas de traces écrites, la spéculation est donc forcément

grande pour rechercher l'origine de l'Astronomie. Nous pouvons nous baser sur : ✗ Les civilisations primitives étudiées : structure, connaissance, religions ✗ Des traces archéologiques : interprétation sur certains monuments préhistoriques,

dessins, etc... ✗ Les toutes premières traces écrites : décrivent des connaissances sûrement antérieures à l'écriture.

Insistons sur le côté spéculatif inhérent à ce type de recherche. Notamment sur l'interprétation de restes archéologiques. Ces recherches regorgent de controverses et de querelles scientifiques Figures : os de l'abri Blanchard (Sud Ouest de la France), daté de -30000 ans. Des marques indiqueraient le cycle de la Lune. Les séries d'encoches sont interprétées comme une retranscription de la succession des phases lunaires, comme un premier calendrier lunaire.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie ✗

Monuments : ✗ ✗ ✗

Des alignements vers lever du Soleil à dates données, ou plus ? Des alignements vers les points d'arrêt de la Lune Stonehenge par exemple

Des études statistiques sur 322 sites mégalithes montrent qu’ils existent réellement des alignements astronomiques. Mais avec une précision qui ne dépasse pas 1 degré. Ces alignements concernent surtout les points d’arrêts de la Lune et lever/coucher du Soleil aux solstices. Un grand nombre de sites montrent une orientation à 33deg... qui ne correspond à aucun alignements astronomiques... Sans que l’on sache à quoi cela correspond..

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie ✗

Fin de la préhistoire/début de l'histoire les :sources: ✗ ✗

Stonehenge (3000 av JC) : visée du lever du Soleil au solstice d'été D'autres visées possibles de positions particulière du Soleil et de La Lune

Sur Stonehenge les spéculations de certains astronomes ont été très loin Si la possibilité de visé le lever du Soleil au solstice d'été (et donc de repérer le jour le plus long lorsque le Soleil se lève dans cet alignement, annonçant le début de la décroissance des durées des jours) est bien établie, d'autres interprétations sont beaucoup moins certaines. Ainsi pour Fred Hoyle les 56 trous du Stonehenge pouvait être utilisés comme un prédicteur d'éclipse. Voir « Surprenante gravité » de Francois Rothen par exemple pour plus de détail sur la méthode de prédictions. Cependant des archéologues ont été très critiques sur les méthodes utilisées par certains astronomes pour interpréter Stonehenge, méthodes qui font la part belle à la spéculation voir à la numérologie.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie ✗

Fin de la préhistoire/début de l'histoire ➢ Nuit primitive extrêmement présente : spectacle très fort ✗ pas de lumière artificiel ✗ contact avec la nature ➢ Les astres sont familiers, les changements dans le ciel doivent être vus. ➢ Société agricole du néolithique : besoin de calendrier qui indique les moments des

semailles, etc... ✗ Le ciel offre des événements cycliques, réguliers (phase de la Lune, apparition

d'étoiles à des dates données)

✗

Dans de nombreuses sociétés on fête la nouvelle Lune : Esquimau, Bochiman,...

✗

Dès les premières traces écrites, sur tout les continents, les événements astronomiques sont utilisés pour « dater », produire des calendriers

Mais toute ces raisons sont logiques, rationnel. Elles sont pilotées par notre façon de penser, hommes modernes. Elles ne sont sûrement pas unique.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie ✗

Fin de la préhistoire/début de l'histoire ➢ Les religions dans les sociétés anciennes (Egypte, Babylone) et dans les

sociétés primitives font fréquemment appel à un monde magique ✗ Monde d'inter-relations entre l'homme et ce qui l'entoure, plutôt que

monde d'objets indépendants ✗ Les esprits sont présents dans les animaux, objets... et les astres ✗ Les astres sont vivants et en relations avec les dieux ➢ Les astres peuvent donner des messages divins. Il faut les comprendre, et pour

cela étudier les astres. ➢ Des raisons politiques (posséder le calendrier), religieuses, économiques

(agricoles) se mélangent pour expliquer l'intérêt extrêmement précoce des anciens pour l'astronomie.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie ✗

Que voit-on dans le ciel à l'oeil nu ✗ A ce point de notre cours, il semble important de discuter de ce qui peut être vu à

l'oeil nu dans le ciel; de ce que les hommes des sociétés anciennes pouvaient observer. ✗ Essayons d'oublier ce que nous connaissons sur les orbites des planètes dans notre

système solaire, pour se mettre à la place d'un spectateur des mouvements des astres, sans en comprendre leur origines. ✗ N'oublions pas que l'homme des sociétés anciennes n'est pas gêné par la lumière des

villes pour observer les astres, qu'il les voit tout les jours et peut percevoir les changement au cours du temps. ✗ Vous pouvez tester certains des mouvements décrits ci-après en téléchargeant le

logiciel libre stellarium (http://www.stellarium.org/fr/) qui permet de reproduire le ciel à n'importe quel lieu de la Terre, à toute date et heure, et ainsi d'observer les changements de jour en jour

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Le Soleil ✗ ✗ ✗

Parcours journalier dans le Ciel, de longueur variable Trajectoire dans le ciel régulière mais se décalant lentement avec les saisons Position de lever et coucher variable dans le temps/annonce des saisons

Nous pouvons tous observer que le Soleil au solstice d'été, à midi, est beaucoup plus haut dans le ciel qu'au solstice d'hiver. Le Soleil ne se lève pas et ne se couche pas à la même position en fonction de la saison. C'est au solstice d'été qu'il se lèvera/couchera le plus au Nord, et au solstice d'hiver qu'il se lèvera/couchera le plus au Sud. Repérer ces points les plus extrême de lever et de coucher, permettent ensuite de prévoir solstice d'été et d'hiver lorsque le Soleil s'approche de ces positions. Il est ainsi possible de prévoir les saisons et les climats qui les accompagnent.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

La Lune ✗

Trajectoire dans le ciel : proche de celles du Soleil, par rapport aux étoiles du fond (à 5degrées près)

La Lune décrit dans le ciel, par rapport aux étoiles du fond, une trajectoire très proche de celle du Soleil (également appelé écliptique). Les deux «trajectoires » du Soleil et de la Lune ne se différencient que de 5 degrés. Que les deux objets les plus brillants du ciel suivent le même chemin peut attirer l'attention, et faire jouer un rôle particulier, à ce chemin : l'écliptique. Définitions de qq termes que nous voyons pour la première fois : Ecliptiques : plan dans lequel se déplace le Soleil, vu depuis le Terre, par rapport aux étoiles du fond Noeuds ascendants et noeuds descendants : points où trajectoire du Soleil (écliptique) et trajectoire de la Lune (par rapport aux étoiles du fond) se croisent. Les éclipses se produisent lorsque Soleil et Lune passent en même temps à un de ces noeuds, et sont donc à la même position dans le ciel vu depuis la Terre.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

La Lune ✗

Phases de la Lune; très bon marqueur du temps : mois lunaire = 29,53j

Les phases de la Lune se reproduisent égales à elles même tout les 29,53j. Pour une société souhaitant trouver un phénomène régulier permettant de dater le temps, c'est un phénomène unique. La plupart des premiers calendriers utiliseront des mois lunaires de 29 ou 30j (comme nous le verrons très bientôt).

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

La sphère des étoiles ✗ ✗ ✗

En rotation au cours de la nuit, autour d'un point fixe : étoile polaire Etoiles fixes les unes par rapport aux autres D'une nuit à l'autre les positions des étoiles sont décalées, le ciel se reproduit égale à lui même au bout d'un an.

Figure : Cette photo est prise en visant vers l'étoile polaire et en faisant une pose longue (de l'ordre de 2h ici). Le mouvement apparent des étoiles (pendant la durée de la pose), est ainsi perçu, en rotation autour d'un point fixe très proche de l'étoile polaire.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

La sphère des étoiles ✗

✗

D'une nuit à l'autre les positions des étoiles sont décalées, le ciel se reproduit égale à lui même au bout d'un an.

Été (23h)

Automne (23h)

Hiver (23h)

Printemps (23h)

Figure : Ciel vu depuis l'Europe. Les vues sur pour la même heure, avec un décalage de 3 mois entre chaque. En 3 mois d'intervalle (toujours si on observe à la même heure) le ciel donne l'impression d'avoir tourné autour de l'étoile polaire d'un quart de tour. A l'inverse l'arrivée d'une étoile à une position donnée, et à une heure donnée, donne l'indication du jour. Nous le verrons avec les horloges à étoiles des égyptiens.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu

✗

La sphère des étoiles ✗

Barrée par une structure d'apparence laiteuse.

La voie Lactée, bien visible sous nos latitudes en été, est l'objet de très nombreux mythes. Preuve de son importance dans l'imaginaire.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Les planètes ✗

Des points lumineux se déplaçant d'une nuit à l'autre par rapport aux étoiles fixes

Le changement de positions de Saturne est montré ici par rapport au fond des étoiles. Il faut bien imaginer qu'en plus étoiles et planètes tournent autour de la polaire. Exercice : vous pouvez utiliser stellarium pour reproduire la position de Saturne à ces dates : 20 Mars – 20 Juin 2009, et observer ainsi sa position par rapport au fond des étoiles.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie

Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Les planètes ✗

✗

Des points lumineux se déplaçant d'une nuit à l'autre par rapport aux étoiles fixes Certains peuvent être visibles à n'importe quelles heures de la nuit, d'autres (Mercure et Vénus) sont visibles seulement le soir ou le matin dans le direction du Soleil

Fig de gauche : Vénus visible juste avant le lever du Soleil Fig de droite : trajectoire de Vénus, prise toujours au même moment par rapport au lever du Soleil, entre Septembre 2000 et Mars 2001. Vénus ne s'éloigne jamais beaucoup du Soleil et ne peut être détecté que lors du levant ou du couchant.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Les planètes ✗

✗

Fig : position des planètes, toujours prises à une même heure par rapport au lever du Soleil. Au cours des jours elles se déplacent mais reste toutes dans une bande commune proche de écliptique

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Les planètes ✗

Se déplacent toujours le long d'une bande : l'écliptique

Toutes les planètes se déplacent, par rapport aux étoiles du fond, sur des trajectoires très proches de l'écliptique. A nouveau cela renforce le rôle particulier de cette ligne dessinée sur le ciel. Fig de gauche : position des planètes, toujours prises à une même heure par rapport au lever du Soleil. Fig de droite : positions des différentes planètes une nuit donnée. On peut constater qu'elles sont toutes extrêmement proche de l'écliptique (qui est, rappelons le, la trajectoire du Soleil vue depuis la Terre par rapport aux étoiles du fond)

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Les planètes ✗ ✗

Se déplacent toujours le long d'une bande : l'écliptique A des vitesses variables (même des rétrogradations) et des luminosité variables

Fig : A nouveau, images d'une planète vue depuis la Terre, prises jour après jour par rapport au fond des étoiles qui a ici été rendu fixe. Les planètes se déplacent le long de l'écliptique. Leur vitesse de déplacement par rapport à ces étoiles n'est pas constante. Parfois la planète semble s'arrêter, puis repartir dans l'autre direction par rapport aux étoiles fixes. Ce mouvement s'appelle « retrogradation ».

Exercice : avec stellarium, choisir une planète visible la nuit (à la date que vous souhaitez) parmi Mars, Jupiter ou Saturne. Observer son déplacement par rapport aux étoiles du fond en changeant la date de la nuit (faites défiler ainsi plusieurs mois). Comment la planète se déplace-telle par rapport aux étoiles du fond ? Toujours à la même vitesse ? Toujours dans la même direction ?

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Des éclipses ✗

Du Soleil et de la Lune

Les éclipses du Soleil partielles (fig de gauche) ou totales (fig de droite et haut) et les éclipses de Lune (fig en bas à droite) sont des phénomènes qui ne se produisent pas avec la régularité des déplacements discutés jusque maintenant. Ils étaient forcément troublant dans le contexte d'un ciel qui montre tant de régularité. Cela motivera certainement la recherche d'une régularité derrière ces éclipses permettant de lesprévoir.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Origines de l'Astronomie Qu'est-ce que l'homme ancien peut voir dans le ciel à l'oeil nu ✗

Des éclipses ✗ ✗

Des objets apparaissant temporairement : comètes, étoiles filantes Lorsque le ciel est utilisé comme repère temporel, immuable, ces événements transitoires ne peuvent manquer d'être observé voir craint.

Fig de gauche : une comète dans le ciel nocturne Fig de droite : photographie d'étoiles filantes.

Astronomie égyptienne et mesure du temps

Catherine.Nozieres@obs.ujf-grenoble.fr

L'astronomie de la première civilisation que nous allons étudier, l'Égypte , va se révéler de type utilitaire, notamment pour mesurer le temps.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

PLAN •

UN PEU D’HISTOIRE – ÉPOQUES ET DOCUMENTS

•

REGARD SUR LE CIEL – REPRÉSENTATION DES : VOIE LACTÉE, SOLEIL, PLANÈTES

•

CALENDRIERS – RELIGIEUX ET CIVIL

•

LES HEURES LA NUIT – LES DÉCANS ET L’HORLOGES À ÉTOILES

•

LES HEURES LE JOUR – CLEPSYDRES ET CADRANS SOLAIRES

•

NOTRE HÉRITAGE

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Égypte : progression des conquêtes

Saqqarah : pyram. Djoser / Unas This : près d’Abydos dyn. I et II Ancien Empire -2720/-2300 Moyen Empire -2065/-1785 Nouvel Empire -1500/-1000

Quelques repères géographiques. La civilisation égyptienne antique se développe autour du Nil, Elle s'étendra de plus en plus au cours du temps entre l'Ancien Empire et le Nouvel Empire. Cette civilisation peut être presque considéré de type insulaire, de grands espaces désertiques séparant l'Egypte des autres civilisations antique du bassin méditerranéen ou de la Mésopotamie. L'Egypte n'est pas isolé, des contacts existent, mais ils ne sont pas aisé. La civilisation égyptienne se développe donc dans un certain isolement culturel (surtout à son origine).

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Panorama Égypte • • • • • •

Sédentarisation de nomades autour de la vallée fertile du Nil, développement de technique d'irrigation : constitution d'un état administré Début de l'écriture ~-3300 : unification des royaumes hautes et basses égyptes -1600 ans : envahisseurs sémites (200 ans) -664 : prise de Thèbes par Assyriens -525 : prise de pouvoir par les Perses -332 : Alexandre le Grand, début de la période Greco-romaine des Ptolémées

Repères chronologiques.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Panorama Égypte

Autre vision des repères chronologiques... un peu plus fouillie... Les développements que nous allons discuter : - développement des calendriers : ancien empire - développement des mesures d'heures : moyen empire - développement via des horloges à eau : nouvel empire

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Égypte : qq repères artistiques

Peinture murale tombe de Nebamum ~ 1350 av JC

Buste Néfertiti Pierre calcaire ~1340 av JC

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Panorama Égypte

Peu de documents : aucun papyrus traitant d'astronomie ont été retrouvé. Contrairement à la médecine et mathématiques.

L'essentiel de nos connaissances sur l'astronomie égyptienne provient des monuments funéraires ou sarcophages (notamment calendrier les ornant)

Etudier l'astronomie égyptienne n'est pas évidente car nous n'avons encore jamais retrouvé de manuel d'astronomie. Nous ne pouvons donc savoir ce qu'ils connaissaient exactement. Les documents d'études sont les notions d'astronomie ornant les monuments funéraires ou sarcophages. Des documents bien sur très symbolique. Ils peuvent être orné de calendrier, de notions du temps. Mais nous n'apercevons qu'une version utilitaire d'une connaissance astronomique.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Premier regard sur le ciel Principaux Dieux associés à la terre et au ciel •

NUT ou NOUT : déesse du ciel

•

RÉ ou RA : dieu Soleil

•

GEB : dieu de la terre

•

SHU : déesse de l’air

La vision du monde restera de tout temps symbolique : NUT est représentée par une femme nue courbée comme la voûte céleste. Elle avale le soleil chaque soir et l’enfante chaque matin. On trouve une forte analogie entre la forme du corps de Nut et la forme de la voie lactée

Citons ici l'égyptologue Jean-Claude Golvin : « La vision de l'égyptien est globale, il n'a pas compartimenté les sciences par disciplines. Tout est divin aussi bien les cailloux que les astres, tout est vivant... donc un astre est un être vivant. Les astres sont vivants et évoluent » Ou l'égyptologue Jean Leclant : « Les égyptiens savaient que ces étoiles tournaient autour du pôle. Certaines ne se couchent jamais (impérissables); pharaons voulait après sa mort tourner aussi continuellement, d'une manière impérissable, avec les étoiles qui ne connaissent jamais la fatigue (les étoiles circumpolaires). Nous sommes à une vision très symbolique, les astres sont vivants et confondues avec des dieux, que pharaons souhaite rejoindre. Sur la figure de cette page : - Ciel = corps de la déesse Nut - Sous laquelle la Terre est figurée par le dieu Geb, allonge sur le cote - Chou le dieu de l'air se tient debout au milieu, en soutenant Nut.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

NUT et SHU •

Plafond de la chambre du sarcophage dans le cénotaphe de ISETI

Nous voyons ici la forme du corps de Nut, la déesse du ciel, courbée. A comparer avec la page suivante. Les notions d'étoiles décanales seront vue dans quelques pages. Le symbolisme est ici représenté de manière très forte. Nut avalant le Soleil au coucher, les différentes étoiles circulant ensuite durant la nuit, avant que Nut ne ré-enfante le Soleil au matin

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Voie Lactée

Astronomy before the telescope ; ed. Christopher Walker , British Museum Press 1996

Il est noté une ressemblance entre la représentation du corps de Nut (déesse du ciel) et la forme de la Voie Lactée vu depuis l'Egypye. La forme de Nut est interprété comme une réminiscence de la voie lactée

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Représentation des planètes

Horus pour Mars (absent ici), Jupiter et Saturne

Mercure Spdt Orion

Saturne Jupiter Isis

Osiris

Vénus

Plafond , tombe de SENMUT ou SENENMUT -vers 1500 av. J.-C.Les astres se déplacent dans le ciel sur des barques, passages au cours de la nuit

Voici une représentation symboliques des astres circulant le long d'une nuit; représentés sur le tombeau de SENMUT. Senmut est un architecte, gouverneur, tuteur de Neferure (fille de reine), et mentionné parmi ses titres comme « seul ami du pharaon ». Nous voyons ici la représentation symbolique d'une nuit. L'axe horizontale est celui de l'écoulement du temps au cours de la nuit. Des inscriptions hiéroglyphes notent les constellations du ciel nord, culminant en fonction des heures. Les planètes sont montrées, associées à leur dieux, et voyageant sur le cours de la nuit dans des bateaux. Cette représentation est associés à une nuit donnée, où les planètes Vénus, Mercure, Saturne et Jupiter se sont successivement présentées dans le ciel avant la constellation d'Orion. Leur latitude peut être déterminées par rapport aux constellations représentées. Cela pourrait concerner une nuit de 1534 av JC. Attention cependant, les correspondances entre les constellations égyptiennes et les constellations actuelles ne nous sont pas connue, à part pour la Grande Ours et Orion.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Mesure du temps Les calendriers en Egypte Ils sont au nombre de trois, 2 lunaires et 1 civil Ils vont coexister Ă partir 2800 av. J.- C.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Calendrier lunaire Le premier calendrier égyptien est lunaire il est basé sur le retour d’une « phase » de la Lune : en Egypte le choix de la phase repère du début du mois s’est porté sur le « dernier croissant »

Horizon Est

On peut observer le dernier croissant à l’aube juste avant le lever du Soleil la Lune met 27,32 j pour faire le tour de la terre, et 29,53j pour revenir à la même phase

+ 29,53 j + 27,32 j = un tour

Soleil T Lune en conjonction

Lune en opposition

12 mois lunaires = 354 jours ; on ajoute un mois de temps en temps pour rester en accord avec le soleil

Premier calendrier; le calendrier lunaire: 12 mois de 29 ou 30 jours lié au cycle lunaire de 29,5j. Le mois nouveau démarre au dernier croissant, le dernier jour où la Lune est visible, à Est, juste avant le lever du Soleil (donc juste avant la nouvelle Lune, où elle va être invisible, avant de réapparaître comme croissant du matin). Cette année de 12 mois lunaires fait 354 jours et se décale donc lentement par rapport aux saisons. Pour corriger cet effet un mois supplémentaire est ajouté tout les 2 ou 3 ans. Mis au point pendant la période pré-dynastique, mais lorsque le pays eut une administration plus rigide, un calendrier de saisons plus précis fur nécessaire.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Calendrier lunaire

Période synodique de la Lune : 29.53 j = lunaison Période orbitale = 27.32j 12 mois lunaires = 354 ou 355jours ; on ajoute un mois de temps en temps pour rester en accord avec le soleil

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Calendrier civil Lever héliaque de Sirius •

Quand le Soleil, dans sa course annuelle, dépasse Sirius, celle-ci devient brièvement visible avant le lever du Soleil ; son lever à l’aube est visible environ 4 minutes. Puis tout les matins, Sirius sera visible un peu plus longtemps (~4min de plus par jour)

•

Ce lever héliaquede Sirius a lieu mi-Juillet en Egypte vers -2000 . C’est un événement astronomique bien défini et parfaitement périodique (T= 365,25 j). C’est l’époque très attendue du début des crues du NIL et du nouvel an

Sources : http://nteap.nilebasin.org

Sirius est l'étoile la plus brillante du ciel. Son lever héliaque arrive à peu près en même temps que les crues du Nil (qui sont l'événement majeur en Egypte). Cette coïncidence ne pouvait que marquer et amener à l'utilisation du lever héliaque de Sirius comme marqueur d'une année.

Fig de droite : hydrologie du Nil bleu (bien en amont du Caire donc). La crue y est bien visible, débutant en Juillet. Fig de gauche :.Sirius est l'étoile la plus brillante, tout en bas de la photographie légèrement sur la droite. Au dessus de Sirius, dans la partie haute de l'image, on peut voir trois étoiles alignés bas-haut (très légèrement incliné). Ces étoiles sont dans la constellation d'Orion et sont souvent évoqué dans l'astronomie égyptienne Définition Lever héliaque : Premier jour de l'année où une étoile est visible dans le ciel juste avant le lever du Soleil. Le jour de son lever héliaque l'étoile va être visible, dans le crépuscule, moins de 4min. Puis elle va être visible environ 4 min de plus tout les jours. La date du lever héliaque dépend de la position de l'observateur sur Terre, Le lever héliaque de Sirius, étoile la plus brillante du ciel, à lieu le 18 Juillet en Egypte.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Calendrier civil égyptien •

Premier calendrier systématique de 365 jours le calendrier civil est utilisé par les fonctionnaires à partir de 2800 av. J. - C. – Année de 360 jours + 5 jours épagomènes – Mois de 30 jours (3 décades -10 jours -) – 3 saisons de 4 mois ! » AKHET inondation » PERET semailles » SHEMOU récoltes

•

Nouvel an : 1er jour d’AKHET après les 5 jours supplémentaires traditionnellement le nouvel an se situait au moment du début des crues du Nil; celles -ci coïncidaient avec le lever héliaque de Sirius. Avec ce calendrier de 365 jours, ce lever ne sera plus le 1 e d’akhet mais de plus en plus tard car il manque 1/4 de jour à l’année.

•

Année civile dite année « vague » l’année est trop courte d’1/4 de jour par rapport à l’année des saisons; l’accumulation du retard fait défiler le nouvel an civil (100 jours en 400 ans : il est plus de 3 mois trop t ôt!)

Vers 2800 av JC : un calendrier civil (agricole) est crée. Le début d'année est calé sur le début des crues du Nil et sur le lever héliaque de Sirius. Le calendrier contient : - 3 saisons égyptiennes : L'Innondation, l'Emersion et la récolte. - Chaque saison fait 4 mois de 30 jours, - Chaque mois contient 3 semaines de 10j. - Les 3 saisons font 360j : une période intercalaire de 5j est créée en fin d'année pour se caler (approximativement) sur les saisons. Ce sont les jours épagomènes.

Ce calendrier de 365j se décale petit à petit avec les saisons (et avec le calendrier lunaire qui reste utilisé en parallèle), l'année terrestre faisant 365,25j. Le décalage atteignit 50j en 2 siècles. Les scribes semblent avoir désapprouvé l'ajout de 50j qui aurait réglé le problème à ce moment.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Calendrier civil égyptien •

Premier calendrier systématique de 365 jours le calendrier civil est utilisé par les fonctionnaires à partir de 2800 av. J. - C.

Fig : Noms et hiéroglyphes des mois et des jours épagamènes Les dates indiquées sont celles à la mise en place du calendrier. Ces dates ont ensuite glissées de 1 jour tout les 4 ans, ce calendrier ne faisant que 365j

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Nouveau calendrier lunaire égyptien

•

L'année civile de 365 jours est vague (0,25 jours de décalage avec l'année astronomique)

•

Se décale avec le calendrier lunaire originelle (qui décide des dates des fêtes religieuses) qui est recalé régulièrement avec le lever héliaque de Sirius

•

Plutôt que de recaler le calendrier civil : création d'un troisième calendrier lunaire qui débutera avec le lever héliaque de Sirius....

•

Les 3 calendriers vont co-exister...

A partir de 2500 av JC 3 calendriers vont donc co-exister : - le civil de 365 jours - son équivalent lunaire, qui démarre en même temps que le calendrier lunaire - l'année lunaire originelle maintenu a sa vraie place avec le lever héliaque de Sirius.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Mesure du temps II LES HEURES Division de la nuit , puis du jour

Après la mesure du temps en année selon un calendrier comprenant des saisons, mois et semaines; la seconde mesure du temps est celle du jour en heure. Cette fois-ci encore l'astronomie va jouer un rôle central.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Numération en base 10 / semaines •

•

La division du mois en 3 semaines de 10 jours a pour origine probable le système de numération décimal utilisé par les Égyptiens. Pas de chiffres simples IIIIIIIII = 9

128 128 KARNAK

Le système de numération égyptien est en base 10, ci joint les signes pour représenter les unités, dizaines, centaines, etc. Ce système décimal est sûrement à la base des semaines de 10j.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Les heures la nuit Division de la nuit en 12 « heures » Textes sources: •

Textes des pyramides : inscriptions du pharaon Unas de la IV e dynastie; environ 2400 av.j.-C.

•

Horloges à étoilessur le couvercle des cercueils ; à partir de 2200 av. J.-C.

•

Livres des morts: Nouvel empire de 1580 à 1080 av.J.-C. « Le pharaon éclaircit la nuit et distribue les heures »

Sources existantes pour en déduire le système des heures en Egypte.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Horloge à étoiles Principe de fonctionnement : 36 étoiles (les décans) sont choisies pour que leurs levers héliaques se succèdent sur les 36 semaines de 10 jours. Le lever de chaque étoile indique la dernière heures de la nuit durant une semaine de 10 jours... puis le lever de l'étoile est de plus en plus tôt Le lever de l'étoile qui marquait la dernière heure la semaine N-1 marque l'avant dernière heure la semaine N. Le lever de l'étoile qui marquait la dernière heure la semaine N-2 marque l'antépénultième heure la semaine N. Ainsi de suite, le lever de ces 36 étoiles servent à marquer les heures de la nuit.

Les décans : d'une étoile qui, a une certaine aube, se lève pour disparaître presque aussitôt, on dit qu'elle fait son lever héliaque. On peut prendre ce lever comme signal de la dernière heure de la nuit. Pour déterminer les heures des offices nocturnes, et connaître la dernière heure de la nuit, ils choisirent 36 étoiles utilisées 10 jours de suite (une semiane) pour que son lever signal le début de la dernière heure de la nuit. Ces 36 étoiles sont appelées des décans. L'étoile E1 signal la dernière heure de la nuit pendant 10 nuits, puis c'est E2 qui prend la suite. E1 devient alors le décan de l'heure précédente la dernière heure... et ainsi de suites pour suivre les heures de la nuit. 36 décans vont s'écouler avant que E1 serve à nouveaux pour signaler la dernière heure. Il s'agit d'une système à 36 colonnes pour les 36 semaines (assorti d'astuce pour les 5 jours supplémentaires).

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Horloge à étoiles Les morts devaient pouvoir lire l’heure

Numéro des décades (36)

2 fois 6 lignes

Cercueil de Tebati Asyut env. 2100

Fig : Sur ce cercueil les 36 semaine de l'année (semaines de 10 jours) sont indiqués sur l'axe horizontale. Sur ĺ'autre axe est indiqué quel décan (36 étoiles choisies pour se succéder tout le long de l'année) indique chacune des 12 heures de la nuit. Nous verrons tout bientôt pourquoi la nuit comporte 12 heures.

Il s'agit d'une système à 36 colonnes pour les 36 semaines (assorti d'astuce pour les 5 jours supplémentaires) et de 12 lignes pour les 12 heures de la nuit.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Horloge à étoiles ou calendrier diagonal

Le lever héliaque de Sirius ne caractérise la dernière h. de la nuit que pendant 10 j. ce sera l’une des 36 étoiles décanales (décan , deka = 10) décades

heures 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Lever héliaque de Sirius en 12e heure

NUT, Grande Ourse , Orion/SHA , SEPDET

Fig du haut: Reprenons ce « tableau » sur le cercueil égyptien de Tebati. Le décans correspondant à Sirius est souligné ici. Son lever correspond à la dernière heure de la nuit de la semaine 19; à l'avant dernière heure de la semaine 20, de l'antépénultième heure de la semaine 21... et ainsi de suite jusqu'à marquer la première heure de la nuit de la semaine 29. Fig du bas : D'autre décoration d'origines astronomique sur le même cercueil.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Pourquoi 12 heures

12 étoiles décanales défilent pendant la nuit à l’époque du nouvel an entre le début et la fin de la nuit

Pourquoi en disposant de 36 décans produit donc des nuits de 12h plutôt que des nuits de 18h ? En Egypte en été (au moment du lever héliaque de Sothis/Sirius) les nuits sont courtes et on ne peut observer le lever que de 12 décans durant une nuit complète. Cela est à l'origine du découpage de la nuit en 12 heures, le choix a été fait que les nuits aient toutes une durée du même nombre d'heure que ce soient des nuits d'hiver ou d'été. Et ce sont les nuits les plus courtes qui décident du nombre de 12 « tranches » ou d'heures. Les heures égyptiennes n'ont donc pas toutes la même durée suivant la saison : le heures de nuits d'été vont être moins longue que les heures des nuits d'hiver. Elle marque un découpage d'1/12ieme de la nuit.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Horloges à étoiles nouvel Empire (-1500 -1000) Les passages au Sud, élévation maximale, des étoiles décans sont utilisées pour compter les heures (ce n'est plus le lever d'étoiles) Observations de nuit avec « bay » et « merkhet » Peu d'accords sur les « décans » utilisés. A part Sirius, Orion et Pléiades, tout les autres décans possibles sont discutés.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Pourquoi 12 heures

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Les heures le jour : 12 par symétrie

Cercueil de Peftjauneth VIIe sc.av. J. -C. LEIDEN Par symétrie le nombre de 12 heures est choisi pour découper les jours également. Soit des journées de 12+12 = 24h. C'est l'origine de nos journées qui comptent encore 24h. Fig : Sur le cercueil dePeftjauneth les 12h de la nuit sont représentées à gauche, et les 12h du jour à droite.

Les égyptiens furent le premier peuple à pratiquer une division du jour chiffrée en donnant une durée égale aux heures.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

MESURES Clepsydre votive égyptienne, env. 1500 av. J.- C.

Planètes et quelques étoiles / constellations décanales Aménophis III assisté de THOT (régent du temps) fait offrande à RÉ

Le Pharaon entouré de 2 mois de l’année

Une forme de vase qui permet un écoulement de l’eau dont le volume est proportionnel au temps

Des horloges à eau, ou clepsydre, permettent de mesurer les heures durant la journée lorsque les étoiles ne sont pas visibles. Le temps d'écoulement de l'eau dans le clepsydre donne une mesure du temps, comme un sablier, Sur le transparent sont indiqués les différentes décorations, certaines sont d'origines astronomique montrant le parallèle avec l'écoulement du temps mesuré avec les étoiles.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Destruction de l’étalon Heures du quotidien = heures inégales

On voit ici les graduations donnant les heures. L'écoulement de l'eau entre 2 graduations = 1heure. Plusieurs séries de graduations sont visibles, si on y prête attention elles ne sont pas équivalentes les unes aux autres. Chaque jeu de graduations est valable pour une époque de l'année.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

12 heures en toutes saisons

10 Heures équinoxiales

Voir transparent précédent

Heures équinoxiales

Le remplissage de la clepsydre est adapté chaque mois pour qu’il y ait 12 « heures »

Le choix de 12h dans la nuit, provenant à l'origine de l'utilisation d'une étoile par semaine pour compter la dernière heure de la nuit, implique par symétrie 12h du jour. Cela est valable autant pour les longs jours d'été que pour les courtes journées d'hiver. Les heures n'ont donc pas une durée égale au cours de l'année. Pour mesurer ces heures inégales, le remplissage de la clepsydre est différentes suivant la saison. D'où les jeux de graduations différents vus sur le transparent précédent.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Astronomie en Egypte

•

Connaissance pratique pour datation (calendrier) et définition des heures. But agricoles et religieux.

•

La cosmologie est mystique.

•

Pas de modélisation des mouvements des planètes, de La Lune et du Soleil.

•

La cyclicité des phénomènes n'est pas établi pour les égyptiens. Une grande crainte par exemple que le Soleil ne se lève pas un matin.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Astronomie en Egypte •

Bien que les égyptiens aient observés les planètes dès les premiers temps, ils ne s'intéressèrent pas bcp à leur mouvement exacte mais seulement à leur signification spirituelles.

•

La croyance aux horoscopes individuelles fut introduit par l'invasion perses qu'au VI siècle av JC. Auparavant les prévisions sont globales pour la pays. Les planètes avaient impact sur la vie du pays : Mercure par exemple considérée comme malveillante en tant qu'étoile du soir.

•

les prêtres prennent le pouvoir au travers de leur rôle de gardien du savoir. le savoir scientifique, étroitement lié au calendrier et année agricole. Certains aspects de l'astronomie sont ainsi gardés comme des secrets d'état.

DDS Histoire de l'Astronomie - cours 1 Introduction, origines et Egypte - Xavier Delfosse (IPAG)

Ce que les Egyptiens nous ont légué

•

La division du jour et de la nuit en 2 fois 12 heures ; division qui a été utilisée au quotidien jusqu’à la fin du MoyenÂge ; après la mise au point de l’horloge mécanique (vers 1300 ap. J.-C.) et son développement, les heures ont été des heures égales (équinoxiales).

•

Les subdivisions de l’heure en 60 minutes de 60 secondes est un legs des Babyloniens; cf. cours prochain