Ptolémée

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Ptolémée
Ptolémée d'après une gravure allemande du XVIe siècle
Naissance	Vers 90 Haute-Égypte Province romaine de l’Égypte
Décès	168 Canope Province romaine de l’Égypte
Champ(s)	Astronomie, mathématiques, géographie, astrologie
Célèbre pour	Almageste 48 constellations dont (Andromède, Cygne, Lyre) Orion, Sagittaire)...

Claude Ptolémée (en grec ancien Κλαύδιος Πτολεμαῖος, en latin Claudius Ptolemaeus), communément appelé Ptolémée (Ptolémaïs de Thébaïde (Haute-Égypte) vers 90 - Canope vers 168) était un astronome et astrologue grec qui vécut à Alexandrie (Égypte). Il est également l’un des précurseurs de la géographie. Sa vie est mal connue. Son cognomen Ptolemaeus semble indiquer des origines gréco-égyptiennes, et son nomen Claudius une citoyenneté romaine. Son prænomen est inconnu.

Ptolémée fut l’auteur de plusieurs traités scientifiques, dont deux ont exercé par la suite une très grande influence sur les sciences occidentales et orientales. L’un est le traité d’astronomie, qui est aujourd’hui connu sous le nom d’Almageste (arabisation de Ἡ Μεγάλη Σύνταξις, La Grande Composition puis Ὴ μεγίστη, La Très Grande, al-Mijisti, mais dont le titre original en grec était Μαθηματική σύνταξις, Composition mathématique). L’autre est la Géographie, qui est une discussion approfondie sur les connaissances géographiques du monde gréco-romain.

L’œuvre de Ptolémée est un sommet et l’aboutissement à son époque d’une longue évolution de la science antique fondée sur l'observation des astres, les nombres, le calcul et la mesure. Avec l’œuvre d’Aristote, c’est essentiellement à travers elle, transmise à la fois par les Arabes et les Byzantins, que l’Occident redécouvrira la science grecque au Moyen Âge^{[N 1]} et à la Renaissance^[1], laissant leurs prédécesseurs dans l’obscurité^[2]. Pourtant Ptolémée ne manque pas de faire abondamment référence à ceux-ci^{[N 2]} dans ses écrits.

Astronomie

Système de Ptolémée

L’Almageste est le seul ouvrage complet sur l’astronomie de l’Antiquité qui nous soit parvenu. Les astronomes babyloniens avaient mis au point des techniques de calcul pour la prévision de phénomènes astronomiques. Surtout, ils avaient consigné soigneusement, pendant des siècles, de précieuses observations (positions des astres, éclipses…)^{[N 3]} Les astronomes grecs, tels qu’Eudoxe de Cnide et surtout Hipparque, avaient intégré ces observations et les leurs dans des modèles géométriques (théorie des épicycles) pour calculer les mouvements de certains corps célestes. Dans son traité, Ptolémée reprend ces différents modèles astronomiques et les perfectionne^[3], notamment en ajoutant la notion d’équant^[4]. Ses observations, jointes aux données antérieures dont il disposait, offrent un recul permettant une mesure fort précise des mouvements astronomiques, puisque l'ensemble couvre une période de près de neuf siècles. Ses « tables » de données, indispensables pour déterminer la position des astres, ont en effet comme point de départ le premier jour du calendrier égyptien de la première année du règne de Nabonassar, c’est-à-dire le 26 février 747 av. J. C^[5]. Ptolémée consacre donc le modèle géocentrique d’Hipparque, qui lui fut souvent attribué^{[N 4]} et qui fut accepté pendant plus de mille trois cents ans, quoique de manière discontinue. En Europe occidentale, en effet, il sombra dans l’oubli au début du Moyen Âge, avant d’être redécouvert à la fin de cette période. Cet héritage fut cependant préservé dans le monde arabe et, avec des hauts et des bas, dans l’Empire romain d’Orient et plus spécifiquement à Byzance^[6]. Sa méthode et son modèle de calcul ont d’ailleurs été adoptés avec quelques modifications dans le monde arabophone et en Inde car ils étaient d’une précision suffisante pour satisfaire les besoins des astronomes, des astrologues, des détenteurs de calendriers et des navigateurs.

Ptolémée réalisa aussi une sorte de manuel essentiellement pratique, appelé « Les tables faciles » ou parfois « Les tables manuelles » (Πρόχειροι κανόνες), dérivé de l’Almageste^{[N 5]} et destiné à réaliser des calculs de position des astres et d’éclipses.

Contrairement à une idée reçue, Ptolémée ne reprit pas à son compte l’idée d’Aristote selon laquelle les astres étaient placés sur des sphères de cristal^[7]. Il dit même expressément que « les astres nagent dans un fluide parfait qui n’oppose aucune résistance à leurs mouvements^[8]". On ignore si cette vision, proche de la notion de vide, était déjà présente chez Hipparque ou si elle doit être mise au crédit de Ptolémée. Pour celui-ci, déférents et épicycles sont donc immatériels. Nicolas Halma considère en outre que son choix du système des épicycles plutôt que de celui des excentriques résulte davantage d’une volonté de rendre les calculs plus commodes, que d’une foi dans la réalité matérielle du système^{[N 6]}.

Durant les treize siècles qui suivirent, l’astronomie ne progressa plus guère. L’Almageste et les tables faciles ne reçurent que des corrections mineures, bien qu’elles aient fait l’objet, à la fin de l’Antiquité, de nombreuses publications de la part des « commentateurs"^[9], dont le plus connu est Théon d’Alexandrie. Ce furent donc les tables et les textes de Ptolémée qui furent utilisés directement ou indirectement comme références^[10] jusqu’à ce que les progrès des instruments d’observation et la théorie élaborée par Nicolas Copernic et perfectionnée par Johannes Kepler n’entraînent son abandon. Mais ce fut à grand peine : le système héliocentrique de Copernic (1543), appuyé par Galilée (1630) fut rejeté par l’Église catholique et Galilée se vit contraint de renier officiellement ses théories en 1633. Le modèle de Ptolémée ne fut définitivement abandonné par l'Église que sous le pape Benoît XIV vers 1750^{[N 7]}.

L’Almageste contient également un catalogue de 1 022 étoiles et une liste de quarante-huit constellations. Bien que ne couvrant pas toute la sphère céleste, ce système fut la référence pendant de nombreux siècles. Ptolémée a aussi décrit l’astrolabe, inventé probablement par Hipparque.

Géographie

La carte du monde de Ptolémée, reconstituée au XV^e siècle à partir de sa Géographie, indique les pays de Serica, Sinae (Chine) à l’extrême droite, au-delà de l’île de Taprobane (Sri Lanka, trop grande) et l’Aurea Chersonesus (Asie du Sud-Est)

Sa Géographie est une autre œuvre majeure. Il s’agit d’une compilation des connaissances de la géographie du monde à l’époque de l’empire romain sous le règne d’Hadrien (125). Ptolémée s’est essentiellement appuyé sur les travaux d’un autre géographe, Marinus de Tyr^{[N 8]}, et sur les index géographiques des empires romain et perse, mais la plupart de ses sources au-delà du périmètre de l’empire étaient d’origines douteuses.

La première partie de la Géographie est une discussion sur les données et les méthodes qu’il a utilisées. Comme pour le modèle du système solaire dans l’Almageste, Ptolémée unifia dans un grand ensemble toutes les informations dont il disposait. Il attribua des coordonnées à tous les lieux et particularités géographiques qu’il connaissait, dans une grille qui couvrait le globe. La latitude était mesurée à partir de l’équateur, comme aujourd’hui, mais Ptolémée préférait l’exprimer selon la durée du jour le plus long plutôt qu’en degrés (la durée du solstice d’été passe de 12 h à 24 h au fur et à mesure qu’on s’éloigne de l’équateur vers le cercle polaire). Il fixa le méridien de longitude 0 au point le plus à l’ouest qu’il connaissait, les îles « Fortunata » (ou îles des Bienheureux), qui correspondent sans doute aux îles du Cap Vert, et non aux Canaries, comme on l’a souvent affirmé.^{[réf. nécessaire]}

Ptolémée imaginait aussi et fournissait des méthodes pour dessiner des cartes, à la fois de tout le monde habité (écoumène) et des provinces romaines. Dans la deuxième partie de la Géographie, il fournissait les listes topographiques nécessaires, et des légendes aux cartes. Son écoumène couvrait 180 degrés de longitude des "îles des Bienheureux" (dans l’océan Atlantique) jusqu’à la Chine, et environ 80 degrés de latitude de l’Arctique aux Indes et loin en Afrique. Ptolémée était bien conscient que ses connaissances ne couvraient qu’un quart du globe.

Reproduction d’une carte de Ptolémée imprimée au XV^e siècle

Malheureusement, les plus vieilles cartes des manuscrits de la Géographie de Ptolémée ne datent que de 1300 environ, après la redécouverte du texte par le Byzantin Maximus Planudes.

Des cartes fondées sur des critères scientifiques ont été réalisées depuis l’époque d'Ératosthène, mais Ptolémée améliora les techniques de projection cartographique. Une carte du monde développée sur la base de sa Géographie fut exposée à Autun en France à la fin de l’époque romaine. À partir du XV^e siècle, les premières reproductions sur papier imprimé firent leur apparition. Le premier exemplaire de la Géographie de Ptolémée fut édité avec les cartes à Bologne en 1477, rapidement suivi par une édition romaine de 1478.

Cet ouvrage fut jusqu’au XVI^e siècle le guide de tous les voyageurs qui, à chaque découverte, croyaient reconnaître quelque contrée déjà indiquée par celui-ci. Ptolémée estimait la circonférence de la terre, à laquelle il donnait une forme sphérique, à 180 000 stades (environ 33 345 km). Pour la partie habitable, il assignait une longitude de 72 000 stades et une latitude de 40 000 stades^[11].

Astrologie

Le traité de Ptolémée sur l’astrologie, le Tetrabiblos (tetra signifie en grec « quatre » et biblos « livre »), était l’ouvrage astrologique le plus célèbre de l’antiquité mais qui n’atteignait pas le statut de l’Almageste. Il exerça une grande influence dans l’étude des corps célestes dans la sphère sublunaire. Ainsi, il fournissait des explications des effets astrologiques des planètes, en fonction de leurs effets chauffant, rafraîchissant, mouillant, et séchant. Celui-ci traite en particulier de l’astrologie horoscopique en quatre livres qui consiste en une interprétation thématique à l’aide de l’érection d’une carte basée sur un tableau déterminant l’emplacement des sept planètes (Soleil compris) connues de l’époque à un moment donné.

Ptolémée estimait que l’astrologie est comme la médecine qui est hypothétique en raison de nombreux facteurs variables à prendre en compte. Ces facteurs étaient pour lui principalement, la race, le pays et l’éducation qui devaient affecter une personne au même titre que la position des planètes dans le ciel au moment de la naissance.

A la différence de Vettius Valens, il semble aujourd’hui que Ptolémée, surtout connu pour son traité sur l’astronomie, était un compilateur (un théoricien) en astrologie^[12].

Il convient de remarquer qu'il n'y a, chez Ptolémée, aucune confusion entre astronomie et astrologie : tout ce qui concerne cette dernière discipline est contenu dans le Tetrabiblos, pas une ligne à ce sujet dans l'Almageste.

Détail de L’École d’Athènes de Raphaël, montrant Zoroastre et Ptolémée.

Musique

Ptolémée a également écrit les Harmoniques, un traité de musicologie de référence sur la théorie et les principes mathématiques de la musique^[13]. Après une critique des approches de ses prédécesseurs, Ptolémée y plaide pour baser des intervalles musicaux sur des proportions mathématiques (contrairement aux partisans d’Aristoxène) soutenus par observation empirique (contrairement à l’approche purement théorique de l’École pythagoricienne). Il a présenté ses propres divisions du tétracorde et de l’octave, qu’il a dérivés avec l’aide d’un monocorde. L’intérêt de Ptolémée pour l’astronomie apparaît également dans une discussion sur la musique des sphères.

Les Harmoniques contribua très largement au développement de la théorie musicale au XVI^e siècle.

Mathématiques

Ptolémée a découvert un théorème qui porte son nom : dans un quadrilatère convexe inscrit dans un cercle, le produit des diagonales est égal à la somme des produits des côtés opposés^[14].

Dans sa Composition mathématique (Almageste), Ptolémée veut suivre la méthode rigoureuse de la géométrie et procéder par la démonstration introduite par les mathématiciens de la Grèce antique, dont le représentant essentiel est Euclide. Sa trigonométrie se fonde sur celle d'Hipparque, mais il a également connaissance de l'œuvre de Ménélaos, qui a développé la trigonométrie sphérique et qu'il cite dans l'Almageste^[15].

Optique

Dans l’Optique, Ptolémée traite des propriétés de la lumière, notamment de la réflexion, de la réfraction et de la couleur, ainsi que d'une théorie de la vision, fondée sur une combinaison des propriétés des objets observés, de la lumière et d'un "flux visuel" (visus dans le texte latin) issu des yeux. Ce travail est une partie importante de l’histoire de l’optique, mais il nous est parvenu par l'intermédiaire d'une traduction latine réalisée par l'émir Eugène de Sicile vers 1150, elle-même issue d'une traduction arabe assez imparfaite et incomplète^[16].

En cette matière comme dans les autres, Ptolémée dispose d'apports antérieurs. Certains éléments d'optique sont présents chez Euclide^{[N 9]}, Archimède et Héron d'Alexandrie, mais les sources précises de Ptolémée sont discutées^[17]. La rédaction de l’Optique est postérieure à l'Almageste, comme l'attestent en particulier certains progrès réalisés par Ptolémée dans l'intervalle. Ainsi, l’Optique expose le phénomène de réfraction atmosphérique qui se produit lors de l'observation du soleil ou de la lune, phénomène totalement ignoré dans l'Almageste^[18].

Notes et références

Notes

Références

Bibliographie

Œuvres de Claude Ptolémée

• L’Almageste de Ptolémée (13 livres, vers 140), Paris, éditée et traduite par l’abbé Nicolas Halma (2. vol.), 1813-1817 [lire en ligne]
  rééd. Paris, Hermann, 1927. « Transcrite » dans Ptolemy's Almagest, G. J. Toomer, Londres, 1984 (rééd. Princeton, 1998) et repris dans Le livre unique de l’astrologie (synthèse de l’œuvre de Ptolémée), éditions Nil, 2000, (ISBN 2-84111-159-8)
   
• « Les tables faciles » , dans Halma, Almageste
• Les sentences : Claude Ptolémée, La Tétrabible ou les quatre livres des jugements des astres, suivi de 'Le centiloque ou les cent sentences' , traduction de Nicolas Bourdin. Paris, Culture, Art, Loisirs, 1974, 285 p. Le Centiloque est d'un Pseudo-Claude Ptolémée (Étienne de Messine, vers 1260), et le Commentaire du Centiloque est de Nicolas Bourdin (1651).
• La Tétrabible (4 livres), Loge Astrologique de France, 1985. La bible de l’astrologie antique (Jean-Baptiste Morin de Villefranche fera la bible de l’astrologie classique). Extraits : Manuel d’astrologie. La Tétrabible, introduction de Elizabeth Teissier, Les Belles Lettres, collection « Aux sources de la tradition », 1993.
• Traité de géographie (8 livres) : Claude Ptolémée (Ebherhart, Paris - 1828)
• Théorie harmonique, relevant de l’ouvrage originel Les Harmoniques. Texte en grec édité par Ingemar Düring, Die Harmonielehre des Klaudios Ptolemaios, Göteborg, Elander, 1930.
• Albert Lejeune, L'Optique de Claude Ptolémée : (5 livres), dans la version latine d'après l'arabe de l'émir Eugène de Sicile, édition critique et exégétique augmentée d'une traduction française et de compléments, Louvain, Bibl. universitaire, 1956 (réimpr. 2^e Brill (Leiden, New York), 1989) [lire en ligne] 

Études sur Claude Ptolémée

• Germaine Aujac, Claude Ptolémée, astronome, astrologue, géographe, Comité des travaux, 1995.
• Pascal Charvet, Le livre unique de l'Astrologie, ed. Nil, 2000.
• Pierre Costabel, Ptolémée (Claude) II^e siècle après J.-C., dans Encyclopædia Universalis, Paris, av. 1989 ; mis à jour ap. 1993 [consulté dans l’éd. de 2004].
• Patrick Gautier Dalché, La géographie de Ptolémée en occident, IVe-XVIe siècle, Turnhout, Brépols, 2009. 1 vol. (442 p.) : ill. ; 28 cm. - (Terrarum orbis ; 9). ISBN 978-2-503-53164-9
• N. Halma, « Préface »  de Halma, Almageste
• (en) A. Mark Smith, Ptolemy's theory of visual perception : an English translation of the Optics with Introduction and Commentary, Philadelphie, American Philosophical Society, 1996 (ISBN 978-0-87169862-9) [lire en ligne] 

Hommages

• L’astéroïde (4001) Ptolémée (4001 Ptolemaeus) a été nommé en son honneur, tout comme les cratères Ptolémée sur Mars et sur la Lune et aussi une tempête sur Vénus.

Voir aussi

• Almageste
• Figure de la Terre dans l’Antiquité
• Géocentrisme
• Histoire de l’astronomie
• Monde (univers)
• Révolution copernicienne
• Sciences grecques
• Alhazen

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