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Reproduction du système géocentrique de Ptolémée

Premières nouvelles du cosmos

58 min
À retrouver dans l'émission

Comment l’idée du cosmos a-t-elle évolué depuis l’Antiquité en Occident ? Quelles ont été les moments de bascule majeurs dans l’histoire de la cosmologie ? Quelles connaissances scientifiques, quelles conceptions philosophiques ont sous-tendu chacune de ces représentations ?

Reproduction du système géocentrique de Ptolémée
Reproduction du système géocentrique de Ptolémée Crédits : Jan van Loon / CC

Ne vous êtes-vous jamais demandé ce à quoi pensaient nos ancêtres en contemplant le ciel nocturne ? Comment envisager l’espace sans l’arsenal scientifique contemporain ? Eh bien par intuitions, par approximations, et par erreurs, bien sûr. Cette histoire du cosmos que nous nous proposons de vous raconter, depuis l’Antiquité jusqu’à sa fixation dans un état proche de notre conception contemporaine par Newton, c’est avant tout une histoire de sphères : géocentrée, imbriquées les unes dans les autres, c’est comme l’écrivait Merleau-Ponty : "un ajustement très subtil entre ce que l’œil voit, ce que l’imagination construit, ce que la raison exige."

Premières nouvelles du cosmos : c’est le programme sphérique qui est le nôtre pour l’heure qui vient. Bienvenue dans La Méthode scientifique.

Et pour raconter cette histoire des conceptions successives du cosmos par l’humanité, nous avons le plaisir de recevoir aujourd’hui Jean-Jacques Szczeciniarz, directeur du département Histoire et Philosophie des Sciences à l’université Paris Diderot et Denis Savoie, historien des sciences à Universciences, chercheur associé au SYRTE de l’Observatoire de Paris, vous avez collaboré à la préparation de l’exposition « Le Monde en Sphères », à la BNF François Mitterrand jusqu’au 21 juillet.

Le cosmos c'est ce qui est ordonné. Ce qui représente géométriquement ce 'tout' ordonné, c'est la sphère. Elle représente une des formes essentielles de la rationalité scientifique. Jean-Jacques Szczeciniarz

Le reportage du jour

Quels ont été les modèles symboliques de cosmos de l’Antiquité à la Révolution copernicienne dans l’histoire ? 

Visite de l’exposition de la BnF “Le Monde en Sphères”, sur l’histoire des représentations du monde par ces modèles de sphères, avec son commissaire François Nawrocki, conservateur du département des cartes de la BnF. Par Céline Loozen :

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6 min
LA_METHODE_SCIENTIFIQUE - 01 REPORTAGE Céline Loozen - "Le Monde en Sphères", aperçu de l'exposition de la BnF avec François Nawrocki

Repères

  • L’idée d’un cosmos sphérique était déjà présente chez les savants pré-socratiques. L’école Ionienne et Pythagoricienne proposait des modèles du monde fondés sur une astronomie savante et mathématique, portée sur la sphère comme forme parfaite.
  • Aristarque de Samos (320-250 avant notre ère ) est le premier à avoir formulé l'hypothèse héliocentrique, soit bien avant la révolution copernicienne. Mais c’est le système géocentrique d’Aristote qui règne et qui va dominer pour des siècles. Aristote est aussi celui qui apporte les premières preuves observationnelles de la rotondité de la Terre. Et Ératosthène est celui qui va en estimer la circonférence avec une précision remarquable par méthode géométrique. 
  • Dans la conception d’Aristote, le cosmos est constitué de deux mondes séparés : le monde sublunaire et le monde supralunaire. Dans le premier, la Terre se trouve au centre et la Lune autour. Dans le monde supralunaire se trouvent successivement le Soleil, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne, puis enfin la sphère des étoiles fixes. Ces deux parties distinctes du cosmos sont de nature très différentes. Le monde sublunaire est imparfait et corruptible, composé de quatre éléments : l'eau, l'air, la terre et le feu. En revanche, le monde supralunaire, constitué d'éther, est le domaine de la perfection. Les objets qui s'y trouvent sont parfaits et immuables. Ils sont sphériques et animés de mouvements circulaires et uniformes.
  • Claude Ptolémée, au IIe siècle de notre ère, reprend ce modèle aristotélicien et l’améliore au regard des observations célestes qui entrent en incohérence avec ce système. Quitte à complexifier le modèle en introduisant des “artifices théoriques” : les épicycles et les excentriques (modèle probablement instauré auparavant par Apollonius trois siècles avant). Le modèle de Ptolémée permettait surtout de “sauver les phénomènes”, de garder une même théorie du cosmos par rapport aux faits observés.
  • Le système du monde de Ptolémée va faire autorité pour des milliers d’années, va traverser le Moyen Âge en raison de sa cohérence avec les dogmes religieux : l’idée de l’Homme et du monde centré, immuable et parfait, siégeant au sein d’un ballet d’astres guidés par des mouvements circulaires uniformes. 
  • Il faudra attendre le XVIe siècle et les efforts de plusieurs savants géniaux, théoriciens, et observateurs, pour bousculer ce modèle obsolète. Ce que les historiens nomment “révolution scientifique” ou “révolution copernicienne” tient davantage que dans l’oeuvre d’un seul homme : Nicolas Copernic, bien sûr, mais aussi Giordano Bruno (héliocentrisme), Tycho Brahé (milliers d’observations célestes), Johannes Kepler (lois du mouvement elliptique et non plus circulaire des planètes, Galilée (nombreuses découvertes d’astres), et plus tard Newton (pour la gravitation), qui va instaurer une physique mathématique au service d’une meilleure compréhension des lois de l’univers. 

Pour aller plus loin

Retrouvez aussi les compléments d'information sur le fil Twitter de La Méthode scientifique

Les références musicales

Le tire du jour : "Door of the cosmos" par Sun Ra

Le générique de début : "Music to watch space girls by", par Leonard Nimoy

Le générique de fin : "Says" par Nils Frahm

Intervenants
  • Historien des sciences à Universciences, chercheur associé au SYRTE (Département Système de Référence Temps Espace) de l’Observatoire de Paris
  • philosophe mathématicien, Directeur du Département Histoire et Philosophie des Sciences de l'Université Paris DIDEROT Paris 7
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