Astronomie ancienne

Calendrier
Les égyptiens mettent au point le premier calendrier délaissant le rythme lunaire, pour se baser exclusivement sur le soleil. Ainsi , au V^e millénaire av. J.C. une année durait 365 jours. L'origine de ce calendrier est est fixée vers 4236 avant notre ère.

Durant la période pré-dynastique, le lever héliaque de Sirius coïncidait avec le début de la crue du Nil observée à Thèbes vers le 20-25 juin, donc au solstice d'été dans l'hémisphère nord. La réapparition simultanée de l'étoile la plus brillante et de l'eau avait une signification hautement symbolique. C'est également la période la plus chaude de l'année, d'où le nom de canicule (dérivé de canicula) donné par les romains, et que nous utilisons pour définir une période de grande chaleur.

Vers la fin du 3ème millénaire av.J.C, à l’époque archaïque de la I^ère dynastie ils utilisent l’année de 365 jours répartis en 12 mois de 30 jours plus 5 jours supplémentaires à la fin de l’année. Ces 30 jours par mois étaient groupés en trois décades de 10 jours. Il y avait donc un décalage d’un quart de jour par rapport à l’année tropique . Cette "année vague" resta la référence du calendrier populaire jusqu’au III^e siècle. Tous les quatre ans, le lever de l’étoile Sirius se produisait un jour plus tard.

La XI^ème dynastie, au moyen Empire vers 2000 av. J.C. adopte la journée de 24 "heures" par la division du jour et de la nuit en deux fois 12 heures. Les heures du jour et de la nuit sont à durée variables pour s’ajuster aux variations saisonnières des durées du jour et de la nuit !

Les égyptiens n’avaient pas de calendrier linéaire suivi sur le long terme. Le plus souvent chaque dynastie comptait sa propre durée dans son propre calendrier. Il existe de très belles listes de succession de règnes soigneusement répertoriés mais dont certains sont sans mention de la durée du règne ! Il semble qu’il n’y a qu’une seule date absolument certaine à partir de laquelle les archéologues s’efforcent de recaler les autres événements de Égypte ancienne, c’est celle du début du règne du roi Taharka en 690 av. J.C. (Pour La Science "Le sasse tête de la chronologie égyptienne" ⁽⁸⁾ )

Mésopotamie

Autour du milieu du 2ème millénaire av.J.C.
Les sumériens rythment le temps avec les 7 « planètes errantes » du ciel en introduisant la semaine de 7 jours dont nous avons conservé les noms par l’entremise d’Israël en captivité à Babylone et le livre de la Genèse, les Egyptiens et les Grecs anciens regroupaient les jours en décades. La romanisation des noms nous a légué : Lune (lundi), Mars (mardi), Mercure (mercredi), Jupiter (jeudi), Vénus (vendredi) Saturne (Samedi-Saturday), Soleil (sunday, dimanche ayant été introduit par la chrétienté pour célébrer le jour du Seigneur, dies Dominicus).

Au XVII^ème siècle av.J.C. à Babylone,
Les astronomes d’Hammourabi utilisent des modèles arithmétiques pour leurs prévisions (lui-même est astronome à ses heures). Pour cela ils inventent la multiplication, la réciproque, la racine carrée, cubique, les tables ou éphémérides pour calculer plus vite et définir le début du mois sans avoir recours à des observations. Au début du premier millénaire , les astronomes mésopotamiens établirent des tables éphémérides servant à ; pour cela ils ont tenu compte de divers facteurs : visibilité de l'astre , rapports avec le Soleil.Ils améliorent les calculs en portant progressivement le nombre de chiffres des nombres (en base sexagésimale) de 2 à 7 (10¹²) puis à 17 ! Ils savent à cette époque que suivant la période de l’année, ils observent le même astre (Vénus) le matin à l’Est ou le soir à l’Ouest.

Les observations systématiques des événements célestes sont disponibles à partir de 800 av.J.C. avec leurs dates dans un calendrier précis facilement convertible dans le calendrier actuel. De même numération sexagésimale en base 60 nous est parvenu par les grecs après la conquête. Elle est toujours en service pour compter les fractions d’heure en 60 minutes et 60 secondes par minute. De même nous continuons à diviser la voûte du ciel et le cercle en 180° et 360° (3 x 60 et 6 x 60). Ils mesuraient le diamètre apparent du soleil et de la lune à 30 minutes d’arc (1/2°).

Chine

Ils relatent des observations suivies sur de très longues périodes. Les plus anciennes sont du 2ème millénaire av.J.C. A partir du milieu de ce millénaire nous disposons des notes méticuleuses de nombreux événements célestes : Nova en -1300, éclipse de soleil en -1361. Même si les données d’avant -720 sont rares, nous disposons de 29 passages de la comète de Halley depuis 240 av. J.C. jusqu’à aujourd’hui ! Devrait-on l’appeler la comète chinoise ? Il y a deux millénaires on y faisait déjà la distinction entre « astronomes » pour l’observation rigoureuse et les calculs et « astrologues » pour l’interprétation à donner aux phénomènes observés. Ils notent aussi l’explosion de la supernova de 1006. Comme dit Joseph Needham « En Chine tout est imprimé ou perdu ». Les chinois ne divisent pas le cercle en 360 mais en 365,25 parties correspondant au nombre de jours de l’année tropique. Pour effectuer des mesures de plus en plus précises ils construisent un gnomon géant avec une méridienne de 36 mètres toujours visible à Gaocheng⁽⁵⁾Les années luni-solaire chinoises étaient établies par une succession d’années lunaires plus un mois lunaire intercalaire pour rattraper les saisons lorsque cela devenait nécessaire.

Les théories ne suscitaient pas énormément d’intérêt
L''esprit pragmatique des dirigeant de l'ancienne Chine, par contre, encourageait l'avancée des techniques liées à l'astronomie. Celles-ci étaient très développées dès le début de notre ère. L'astronome Zhang Heng (78-139) y contribua par un apport remarquable :

La sphère armillaire actionnée à l'eau de Zhang Heng eut de profonds effets sur l'astronomie chinoise et l'ingénierie mécanique des générations postérieures.

Il semble que l'on décèle parfois une censure de "soumission" dans le relevé de certaines observations. On pouvait pouvaient ignorer une observation si le présage associé était défavorable à l’Autorité en place qui faisait vivre ces fonctionnaires du calendrier ! Dommage pour nous aujourd'hui.

Au moyen-age, C’est à Zhaoqing, près de Canton, que l'Italien Matteo Ricci (Macerata 1552 - Pékin 1610, premier Européen à être invité à la cour impériale de Pékin, observa les deux éclipses de lune du 29 novembre 1583 et du 24 mai 1584 annoncées très précisément par une autre méthode que la sienne utilisant la cosmographie de Ptolémée qui fut encore la doctrine commune pendant quelques décennies en occident.

Pour les Chinois, cette construction avait le mérite d’expliquer simplement et de prévoir plus exactement des phénomènes : la Terre est ronde, les jours et les nuits sont dus au mouvement du soleil autour de la Terre, les éclipses de soleil au passage de la lune entre la Terre et le soleil, celles de lune à celui de la Terre entre la lune et le soleil et les phases de la Lune aux angles différents d’éclairement de la Lune par le Soleil. Et pourtant les conceptions chinoises étaient sous un aspect plus "modernes" que les occidentales

L' atlas céleste de Dunhuang ⁽⁶⁾
Datant du VIIe siècle, un document spectaculaire de l’histoire de l’astronomie contenant plus de 1300 étoiles vient d’être remis en lumière.

Le document, datant de 649-684 de notre ère, conservé à la British Library de Londres, est un atlas céleste complet découvert en 1900 parmi 40 000 manuscrits précieux entreposés dans les Caves de Mogao, un monastère bouddhique sur la Route de la Soie chinoise. Utilisant des méthodes de projections mathématiques précises, il conserve une précision de 1,5 à 4° pour les étoiles les plus brillantes. Cachés dans une grotte aux alentours du XIe siècle, ces manuscrits bouddhiques ont été miraculeusement préservés grâce au climat très aride. C’est la plus ancienne carte d’étoiles connue toutes civilisations confondues et la première représentation graphique de l’ensemble des constellations chinoises.

Inde

Autour du milieu du 2ème millénaire av. J.C. dans le « Rig Veda » en sanscrit archaïque, parmi les plus anciens textes en langue indo-européenne, les mouvements des planètes, lune et soleil sont reconnus. A cette époque ils repèrent la non uniformité des mouvements du soleil et de la lune grâce à des modèles mathématiques, en même temps qu'à Babylone, voir légèrement avant ? Il n’est pas clair aujourd’hui s’il y a eu influence réciproque dans un sens ou dans l’autre, ou pas du tout.

Méso-Amérique

Les mayas dominent l’Amérique Centrale Précolombienne.
Pendant la période dite « période classique » du III^ème au X^ème siècle de notre ère, les Mayas imposent leur civilisation dans toute la Mésoamérique. Ils sont les héritiers des Olmèques du 1er millénaire avant J.C et de Theotihuacán. Leurs héritages successifs seront repris presque au pied de lettre par leurs successeurs, les Aztèques de Tenochtilán (Mexico), qui reproduisirent pour le "Templo Mayor" dans leur nouvelle cité l'art prestigieux de leurs illustres prédécesseurs de Theotihuacán.

Extrême précision
    Grâce à leurs observations précises du lever du Soleil à différentes époques de l'année et pendant des générations, les Mayas sont parvenus à préciser la longueur de l'année avec un écart par rapport à la valeur actuellement acceptée d'à peine 17 secondes (365,2420 jours contre les 365,2422 jours admis aujourd'hui).

    Ils ne concevaient pas les nombres fractionnaires c'est à dire les rapports au sens moderne, pourtant, en comptant les jours sur de très longues périodes de temps et le nombre de mois lunaires écoulés, les Mayas ont également été capables de déterminer la longueur de la lunaison, avec grande précision.

    A partir de l'étude des dates reportées sur des stèles de la ville de Palenque, on a pu établir que les prêtres-astronomes mayas avaient trouvé une correspondance entre le nombre de lunaisons et le nombre de jours passés : 81 lunaisons correspondent à 2392 jours. Cette correspondance, dite "équation de Palenque", établit que pour les Mayas, la lunaison équivalait à 29,5308 jours, soit une valeur en excellent accord avec celle que l'on connaît aujourd'hui de 29,53058 jours !

Après le soleil et la lune, Vénus est l’astre le plus important
Vénus est l’astre le plus important, mais n’a rien à voir avec la déesse de l’Amour des civilisations méditerranéennes. Elle est la manifestation d’un dieu masculin et maléfique. Son apparition est de mauvais augure. Ils ont compris que l'étoile du matin et l'étoile du soir sont un seul et même astre qui disparaît à l’ouest et réapparaît à l’est après 70 jours d’absence. Ils déterminent la période exacte de sa réapparition. Les prêtres-astronomes avaient construit des sortes de repères leur permettant de relever avec précision le point de l’horizon où Vénus se levait et se couchait quand elle atteignait sa distance maximale par rapport au Soleil. Ainsi, après des siècles d’observations à l’œil nu les mayas ont suivi les aller et venues de la planète avec une extrême précision et une formidable patience. Ils purent établir que 5 révolutions synodiques de Vénus correspondaient à 8 années terrestres. Ils furent donc capables de calculer la période moyenne de la planète : 584 jours (entre des extrêmes de 580 à 587), une valeur très proche de 583,92 jours actuellement admise. Utilisant des modèles numériques arithmétiques avec usage du zéro, pour décrire les cycles du temps, certaines de leurs prévisions présentent une marge d’erreur d’un jour sur 6000 ans (0,08 jour en 481 ans). C’est un record parmi les civilisations anciennes de cette époque, plus précis que leurs prédécesseurs égyptiens en d'autres temps et autres lieux.

Mars et les calendriers
La période synodique de Mars, de 780 jours, était connue égale à trois années sacrés de 260 jours. Ils sont d'ailleurs des obsédés de leurs trois calendriers :

Le compte long
C'est d'abord un simple comptage en numérotation de position comme nous aujourd'hui et usage du zéro qu'ils avaient inventé comme en Inde ou en Mésopotamie.

Cependant, certains archéologues estiment qu'il pourrait être cyclique et contenir 13 baktuns tout ronds (13 fois 394 ans, donc environ 5125 ans). Le 21 ou le23 décembre 2012 correspond à cette date : 13.0.0.0.0

Alors, a fin du monde le 23 décembre 2012 ?

Arabie

Les textes arabes du moyen-âge
décrivent des positions de la lune, du soleil, de planètes et d’étoiles remarquables. Ils complètent ou confirment les données chinoises pour étudier à long terme les mouvements du soleil et des étoiles ainsi que pour dater l’apparition des novae et supernovae que l’on continue à étudier aujourd’hui en les observant avec les instruments actuels.

Dans tout l'Islam, l’année lunaire de 354 jours se décale de 11 jours chaque année solaire. Les durées des périodes orbitales de la terre autour du soleil et de la lune autour de la terre ne sont pas des multiples exacts de la durée moyenne du jour solaire et la durée de l’année solaire n’est pas un multiple du mois lunaire. Ni exactement 365 jours pour l’année solaire, ni 29 jours pour le mois lunaire.

Modèles d'explication élaborés

Europe

Le calendrier Julien, établi en 45 av. J.C. par Jules César comportait tous les quatre ans une année bissextile de 366 jours ce qui était un peu trop. Le décalage accumulé s’élevait à une différence de 10 jours au XIII^ème siècle qui a conduit le pape Grégoire XII à lancer la réforme établissant notre calendrier actuel. Le 15 octobre 1582 a suivi le 4 octobre 1582 et les années bissextiles ont été corrigées. Les siècles ronds ne seront bissextile que si l’année est divisible par 400, 2000 l’a été mais par 1900 !

après avoir analysé ce mouvement d’une manière plus fine, Copernic (1473-1583) proposa la thèse que les planètes et la Terre tournaient autour du Soleil.

A suivre, ce paragraphe reste encore à compléter ...
En attendant, que pensez-vous de cette page et des deux autres

Conclusion

Exploitation de l’héritage des astronomes anciens
Les seules anciennes reliques astronomiques exploitables sont asiatiques, européennes, arabes, ou mésopotamiennes.

On peut certifier ... Les chefs, rois prêtres, astronomes avaient fait construire des repères architecturaux leur permettant de relever avec précision les directions de lever et de coucher des principaux astres visibles à l’œil nu. Dans toutes les civilisations, au delà des continents, des siècles et millénaires, comptant patiemment les jours, mémorisant et transmettant oralement, notant leurs observations lorsqu'ils maîtrisaient l'écriture, ils ont pu établir les calendriers et faire les prévisions dont les puissant de leur temps avaient besoin pour asseoir leur autorité et justifier leurs exigences parfois tyranniques Les Olmèques ont probablement inventé le compte long indissociable de la civilisation maya. La période classique de la civilisation maya c’est étendue du IIIe au IXe siècle ap.JC. Le déchiffrage des écrits de la civilisation maya a été largement exploré et certains écrits datant d’avant la conquête espagnole ont été mis à jour.

.

.

Calendrier aztèque, Musée Anthropologique, ville de Mexico. (R.K.)

Depuis sept millénaires.
La durée moyenne mis par la terre pour accomplir son orbite autour du soleil définit encore aujourd’hui la durée de l’année tropique. Le mouvement des astres a servi de référence pour toutes les civilisations passées sur tous les continents. L'Égypte pré-pharaonique comptait déjà la succession des jours et des années comme nous le faisons encore en observant le ciel. Cette référence est donc utilisée depuis au moins six ou sept millénaires, quelle constance !

La base du temps légal
L'année tropique est la base du temps légal que nous utilisions jusqu'en 1972 mais elle n’est pas assez uniforme. Aujourd’hui nous savons que la durée de la période orbitale de la terre autour du soleil est fluctuante d’une année sur l’autre à l’inverse des horloges atomiques parfaitement stables que nous utilisons pour mesurer ces fluctuations.

L' heure UTC
Ainsi, pour relier le Temps Universel Coordonné (l’Heure UTC, temps civil pour le monde entier) servant de référence commune précise aux astronomes (aux systèmes de localisation GPS, à l’Horloge Parlante etc…), il est nécessaire de le recaler de temps en temps (la dernière fois en 2012 à la date de rédaction), par le truchement de « secondes intercalaires » par rapport au temps des horloges atomiques. Ces horloges sont aujourd’hui les gardiennes absolues du temps TAI (Temps Atomique International). Ainsi donc l’année tropique, cette référence astronomique instable, cette gardienne du temps multi-millénaire, cette concubine de tous les rois, est répudiée depuis 1972 au profit de cette nouvelle, plus jeune et plus fidèle servante du temps qu’est l’Horloge Atomique. (voir ci-dessous Temps)

Le Temps Atomique International : TAI
C'est le temps scientifique établi par le Bureau International des Poids et Mesures (français) et défini par la coordination de quelques 350 horloges atomiques dans différents pays. C’est un temps de référence basé sur la seconde étalon définie en 1967. Oublié dans tout cela est l'heure GMT (Greenwich Mean Time) ? Oui mais pas tant que cela, car si elle n'existe plus officiellement depuis plus d'un quart de siècles, remplacée par UTC, comme les noms de rues il faudra quelques générations pour qu'elle disparaisse des usages. Ma dernière transaction bancaire de 2013 était encore datée en heure GMT ! (voir ci-dessous Temps)

Pour en savoir plus

⁽¹⁾ Yaël Nazé "L'astronomie des anciens" - BELIN - 2012, Pour La Science, 223 p.
Yaël Nazé "Astronomies du passé", Belin, 2017..
⁽²⁾ Tout sur les calendriers
⁽³⁾ Lorena Bettocchi : écriture maori, ile-de-paques (pdf)
⁽⁴⁾ Hokule'a Hawai -Tahiti aller-retour Youtube
⁽⁵⁾ Le gnomon de GaoCheng⁽⁶⁾ Atlas céleste de Dunhuang - Chine VIIe siècle - Lien
⁽⁷⁾ Calendrier d'horizon à Chanquillo, Pérou. (Instituto de Investigationes Arqueológicas)
⁽⁸⁾ Le casse tête de la chronologie égyptienne ( Pour la Science No 413 p.28)

Documents non référencés dans le texte :
^{( a )} Glyphes mayas, (dessins)^{( b)} Jour, semaine, mois, année. (histoire)^{( c )} Machu Pichu (visite virtuelle 360°).
^{( d )} Le passé des Amériques par les chercheurs.
^{( e )} Temps Universel - Pour La Science - No 412 février 2012 - p.20.

De tout temps nous scrutions le ciel

Observations sans traces écrites

À travers les âges et les civilisations

Un rapide tour du monde

Écrits relatant les observations

Égypte