Entretien (inédit)

1) Les Mésopotamiens n’ont-ils pas été les premiers à tenter de dresser des listes d’étoiles ? Et il semble qu’Hipparque s’appuie sur leurs outils (comme le calcul sexagésimal) pour faire ses propres observations…

Les Mésopotamiens ont en effet dressé des listes d’étoiles, notamment dans le traité babylonien MUL.APIN, compilé autour du début du Ier millénaire av. J.-C. et conservé dans des copies plus tardives. MUL.APIN énumère des étoiles et constellations, les répartit selon trois grandes zones du ciel et donne des informations pratiques comme les levers héliaques, les culminations, les constellations sur le chemin de la Lune, etc

L’astronome grec Hipparque (IIe siècle avant l’ère commune) s’est très probablement appuyé sur des outils et données babyloniens, notamment le calcul sexagésimal, les périodes astronomiques et certaines observations anciennes. Mais son catalogue stellaire n’est pas une simple copie d’un catalogue mésopotamien : il transforme cet héritage dans le cadre grec de la géométrie céleste, de la mesure angulaire et de la théorie des mouvements.

2) On a longtemps soupçonné Ptolémée d’avoir plagié le travail d’Hipparque. Pourquoi cette suspicion ? Et en quoi la récente découverte de fragments du catalogue d’Hipparque vient-elle le réhabiliter ? 

Dans l’Almageste, Ptolémée donne un catalogue d’environ 1022 étoiles, organisé en constellations, avec des coordonnées écliptiques. Il écrit au IIᵉ siècle apr. J.-C., alors qu’Hipparque avait travaillé environ trois siècles plus tôt.

Le soupçon ancien repose surtout sur le fait que les longitudes stellaires de Ptolémée présentent un décalage systématique. Certains historiens ont cru que Ptolémée avait repris les positions d’Hipparque et leur avait simplement ajouté une correction de précession. Soupçon renforcé par le fait que Ptolémée cite Hipparque à plusieurs reprises, et que le catalogue d’Hipparque était perdu. On pouvait donc imaginer que l’Almageste conservait en réalité, sous le nom de Ptolémée, un catalogue d’Hipparque corrigé.

En 2022, des fragments du catalogue d’Hipparque ont été retrouvés. Ils montrent que les données d’Hipparque ne coïncident pas simplement avec celles de Ptolémée. Autrement dit, le catalogue de Ptolémée n’est pas une copie mécanique du catalogue d’Hipparque. Les fragments montrent ensuite que le catalogue d’Hipparque était probablement très précis, à environ un degré près.

La découverte affaiblit fortement l’accusation contre Ptolémée en tant que « voleur » d’Hipparque. Ptolémée a vraisemblablement utilisé plusieurs sources : Hipparque, peut-être d’autres catalogues intermédiaires, et probablement certaines observations propres. D’autre part, elle confirme qu’Hipparque n’était pas seulement un précurseur, mais bien l’auteur d’un véritable projet de catalogue stellaire quantifié, avec coordonnées, d’un niveau de précision remarquable pour le IIᵉ siècle av. J.-C.

Hipparque et Ptolémée font chacun l’objet d’un chapitre de mon roman « Le bâton d’Euclide » (JC Lattès, 2001 ; Livre de poche)

3) Comment Hipparque parvient-il a une telle précision dans ses mesures (exactitude d’environ un degré) à l’œil nu ?

Hipparque peut atteindre une exactitude de l’ordre du degré parce que c’est une précision angulaire accessible à l’œil nu avec les bons instruments qui existaient à l’époque – comme les dioptres, les règles de visée, les cercles gradués ou les sphères armillaires.

Un degré, c’est environ deux diamètres apparents de la Lune. À l’œil nu, on peut facilement distinguer des écarts bien plus petits que cela entre deux étoiles brillantes, surtout si l’on utilise ces dispositifs de visée. La difficulté n’est donc pas de « voir » un degré, mais de rapporter correctement les positions des étoiles à un système de coordonnées célestes. Hipparque bénéficiait justement de la tradition babylonienne pour les outils numériques. Le calcul sexagésimal est très commode pour les angles :  la division du cercle en 360 degrés, subdivisions en minutes, fractions sexagésimales permet de noter et de comparer des positions avec une finesse bien supérieure à une simple description qualitative.

4) Quel est l’apport des savants arabes aux catalogues d’étoiles ?

L’apport des savants arabes (il vaudrait mieux parler de l’astronomie du monde islamique médiéval, écrite en arabe mais aussi en persan) est considérable.

Ils ont d’abord sauvé et transmis l’héritage grec :  à partir du IXᵉ siècle, l’Almageste de Ptolémée est traduit en arabe et devient la base de l’astronomie mathématique.

Mais les astronomes islamiques ne sont pas de simples copistes : ils confrontent Ptolémée à leurs propres observations, corrigent des erreurs, adaptent les longitudes à la précession, et intègrent les noms d’étoiles utilisés par les Bédouins.

Le cas majeur est al-Ṣufi, qui au Xe siècle compose le « Livre des étoiles fixes », dans lequel il reprend la structure du catalogue de Ptolémée en l’accompagnant de descriptions, de corrections, de noms arabes et surtout de magnifiques illustrations des constellations. Beaucoup de noms encore employés aujourd’hui – comme Aldébaran, Altaïr, Deneb, Rigel, Bételgeuse, Algol, etc. — viennent de cette médiation arabe.

L’apogée des tables astronomiques et catalogues islamique est atteint avec les Tables sultaniennes, liées à Ulugh Beg, prince timouride et astronome qui fonde au XVe siècle un grand observatoire à Samarcande (dont j’ai raconté la vie et l’œuvre dans ma biographie romancée « Ulugh Beg, L’astronome de Samarcande, JC Lattès, 2015).

Achevées vers 1440, elles contiennent un catalogue de 1018 étoiles organisées selon les 48 constellations ptoléméennes. Elles relèvent d’une astronomie d’observatoire de précision obtenues avec de très grands instruments méridiens. Le catalogue des Tables sultaniennes est donc le plus important entre ceux de Ptolémée et celui de Tycho Brahe.

5) Le dernier grand chasseur d’étoiles avant l’invention du télescope est probablement Tycho Brahé. Grâce à quels instruments réussit-il à faire des observations aussi précises ?

En effet Tycho Brahe réussit à atteindre une précision exceptionnelle sans lunette astronomique – la lunette n’apparaît qu’après 1609, donc après sa mort — grâce à une combinaison de très grands instruments, de graduations fines, d’une méthode systématique et d’un véritable observatoire organisé comme un laboratoire. Son grand avantage n’est pas un instrument unique, mais l’ensemble construit à Uraniborg puis Stjerneborg, sur l’île de Hven au Danemark, voir ma biographie romancée « La discorde céleste » (JC Lattès, 2008).

Pour ses meilleures observations, Tycho atteint une précision de l’ordre de 1 à 2 minutes d’arc, soit environ 30 à 60 fois meilleur que le degré d’arc du catalogue de Ptolémée! Sans optique grossissante cela semble presque invraisemblable, mais la clé est que l’œil ne mesure pas seul : il vise à travers de très grands instruments gradués (un grand quadrant mural, des sextants, des armilles, un grand globe céleste, des instruments mécaniquement stables (car souterrains), et des mesures répétées.

6) Il est étonnant de voir comment dans leur quête d’étoiles les civilisations se passent le flambeau de l’une à l’autre. Cette course de relais s’est-elle faite par pure nécessité utilitaire (calculer le calendrier, naviguer), ou y avait-il en filigrane une conscience universelle de poursuivre une seule et même œuvre scientifique humaine ? Finalement pourquoi cataloguer les étoiles ?

Les deux dimensions existent. Les catalogues d’étoiles sont nés d’abord de besoins pratiques, mais qu’ils sont très tôt devenus l’une des formes les plus durables de la mémoire scientifique de l’humanité. Je dirais que la beauté profonde des catalogues d’étoiles (voir le grand chapitre « Uranométrie » de mon livre « Figures du Ciel » (Le Seuil/BnF 1998) tient à cela : ils sont nés de besoins terrestres (semer, naviguer, prier, gouverner), mais ils ont peu à peu constitué une archive du cosmos. Ils relient l’urgence pratique à la patience du savoir, et cette patience traduit l’une des formes les plus nobles de l’aventure scientifique : mesurer ce qui semble immuable pour découvrir que l’univers, lui aussi, change et a une histoire.

7) Combien d’étoiles a t-on recensé aujourd’hui ?

Le chiffre dépend énormément du seuil de magnitude et du type d’objet retenu. Aujourd’hui, le meilleur ordre de grandeur est environ 1,8 milliards d’étoiles cataloguées avec précision, principalement grâce à la mission Gaia de l’ESA (Agence Spatiale Européenne). Mais ce n’est encore qu’une petite fraction (1 à 2%) des étoiles de notre Galaxie, la Voie lactée. Sans compter les mille milliards de galaxies qu’il y a dans l’univers observable, dont on ne peut observer les étoiles individuelles !