Anticythère – Ordinateur grec ancien

Par Evangelos Vallianatos

La découverte

Juste avant Pâques 1900, les pêcheurs d'éponges grecs se dirigeaient vers les eaux tunisiennes lorsqu'une violente tempête a projeté leurs bateaux vers Anticythère, une petite île située juste au nord de la Crète dans la mer Égée.

Après la tempête, les pêcheurs d'éponges ont exploré les eaux d'Anticythère à la recherche d'éponges. L'un des plongeurs, Elias Stadiatis, a découvert les restes d'un ancien navire rempli de statues : des chevaux, des hommes, des femmes et des vases.

Parmi plusieurs trésors, le plus précieux était un tout petit morceau de métal avec des engrenages, que les archéologues du Musée national d'Athènes avaient initialement surnommé astrolabe, ce qui signifie en grec « attrape-étoiles ». Les astrolabes aidaient à déterminer la position du soleil et des étoiles dans le ciel.

Les astrolabes n'étaient pas des appareils compliqués. Cependant, la machine d'Anticythère était complexe et, finalement, les archéologues grecs l'ont rebaptisée Mécanisme d'Anticythère daté de 150 à 100 avant JC.

Le naufrage s'est probablement produit au milieu du premier siècle avant JC. Le navire romain condamné naviguait de Rhodes à Rome. Il transportait des trésors grecs pillés : plus de 100 statues en bronze et en marbre, des amphores et des pièces de monnaie.

Une statue, la Jeunesse d'Anticythère, est un chef-d'œuvre en bronze représentant un jeune homme nu du IVe siècle avant JC.

Les responsables du musée ont laissé les fragments du mécanisme d'Anticythère jusqu'à ce que l'un d'eux, l'archéologue Spyridon Stais, voie une inscription en grec ancien sur l'un des cadrans. D’autres ont remarqué des dents d’engrenage triangulaires parfaitement taillées. C'était en mai 1902.

En 1905, Konstantinos Rados, un historien naval, a déclaré que le dispositif d'Anticythère était trop complexe pour être un astrolabe.

En 1907, le philologue allemand Albert Rehm se range du côté de Rados. Rehm a suggéré à juste titre que le mécanisme d'Anticythère ressemblait à la sphère d'Archimède que Cicéron a vue et décrite au premier siècle avant JC.

Qui l'a fait

Archimède, génie mathématique et ingénieur du troisième siècle avant JC, était le plus grand scientifique qui ait jamais vécu. Il est le père de la physique mathématique et de la mécanique qui ont rendu possible l’ordinateur d’Anticythère.

Cicéron disait que le planétarium d'Archimède reproduisait les mouvements du soleil et de la lune, y compris ceux des planètes que l'on pouvait suivre à l'œil nu : Vénus, Mercure, Mars, Saturne et Jupiter. La lune, disait Cicéron, « faisait toujours autant de révolutions derrière le soleil sur l'appareil de bronze que le permet le nombre de jours qu'elle restait derrière elle dans le ciel. Ainsi, la même éclipse de soleil s’est produite sur le globe comme elle se produirait réellement [dans le ciel]. »

Étonnement

La prochaine phase importante dans le déchiffrement du mécanisme d’Anticythère commence avec Derek de Solla Price, physicien britannique et historien des sciences enseignant à l’Université de Yale. En 1974, il nous a laissé un compte rendu scientifique de son évaluation. C'était Gears from the Greeks, un récit magistral de la façon dont il a décodé l'ordinateur grec.

Price a mis 16 ans à étudier les subtilités du dispositif grec. Il a rapporté que le mécanisme d’Anticythère était « l’un des éléments de preuve les plus importants pour la compréhension de la science et de la technologie de la Grèce antique ».

Il a expliqué pourquoi : L’engrenage complexe du mécanisme d’Anticythère montre une image plus précise du niveau de « compétence mécanique » gréco-romaine que celle qui ressort des preuves textuelles survivantes : cet « artefact singulier », a-t-il dit à propos du mécanisme d’Anticythère, « la plus ancienne relique existante de la technologie scientifique et le seul dispositif mécanique complexe que nous possédons de l'Antiquité change complètement nos idées sur les Grecs et rend visible une évolution historique plus continue de l'une des lignes principales les plus importantes qui ont conduit à notre civilisation ».

Oui, la science issue des Grecs est pour nous un chemin simple. Il se matérialise dans la technologie comme celle trouvée dans le morceau de métal avec des engrenages. Et cet appareil, logé dans une caisse en bois de la taille d’une boîte à chaussures ou d’un dictionnaire, est devenu après un chemin tortueux la culture technologique occidentale.

Price a décrit l'engrenage différentiel du mécanisme d'Anticythère comme le symbole de la nature de haute technologie de l'ordinateur. C’est cet engrenage qui permettait au mécanisme d’Anticythère de montrer les mouvements du soleil et de la lune en « parfaite cohérence » avec les phases de la lune. "Il doit sûrement être classé", a déclaré Price à propos du différentiel, "comme l'une des plus grandes inventions mécaniques fondamentales de tous les temps".

En fait, après la quasi-disparition des dispositifs semblables au mécanisme d'Anticythère à la fin de l'Antiquité, l'engrenage différentiel a lui-même disparu pendant plus d'un millénaire et demi. Il réapparut en 1575 dans une horloge fabriquée par Eberhart Baldewin à Kassel, en Allemagne.

C’est cet équipement des Grecs et la culture de l’horlogerie qui l’a fait progresser qui ont fait progresser la technologie de la fabrication du coton au XVIIIe siècle. Finalement, le différentiel s'est retrouvé dans les voitures à la fin du 19e siècle.

Price se plaignait du fait que l’Occident juge les Grecs à partir de restes de pierres de construction, de statues, de pièces de monnaie, de céramiques et de quelques sources écrites sélectionnées. Pourtant, lorsqu’il s’agit du cœur de leur vie et de leur culture, de la manière dont ils ont travaillé dans l’agriculture, de la façon dont ils ont construit le Parthénon parfait, de quel type d’appareils mécaniques ils disposaient pour faire des choses en temps de paix et de guerre, comment ils utilisaient les métaux et , en général, ce que les Grecs ont fait dans plusieurs domaines technologiques, nous n'avons pratiquement rien du passé grec.

« Les roues des chariots et des charrettes survivent depuis la plus haute antiquité », a-t-il déclaré, « mais il n'y a absolument rien d'autre que des fragments d'Anticythère qui ressemblent à une fine roue dentée ou à un petit morceau de mécanisme. En effet, les preuves de l’existence d’instruments scientifiques et d’objets mécaniques raffinés sont si rares qu’on pense souvent que les Grecs n’en possédaient pas. »

Price est décédé en 1983.

En 2005, le mathématicien et cinéaste britannique Tony Freeth a réuni un groupe de scientifiques internationaux pour aller au fond des choses sur l'ordinateur grec ancien.

Freeth a convaincu deux entreprises d'offrir leurs technologies d'imagerie de haute technologie au mécanisme d'Anticythère : X-Tek d'Angleterre et Hewlett-Packard des États-Unis.

Incroyable

Les scientifiques et ingénieurs qui ont décodé l’ordinateur d’Anticythère ont conclu qu’il s’agissait de la technologie la plus sophistiquée de la Méditerranée depuis plus d’un millénaire. Ils ont publié leurs rapports dans les numéros du 30 novembre 2006 et du 31 juillet 2008 de Nature. (Ces articles et d'autres données pertinentes peuvent être consultés sur le site du projet de recherche sur le mécanisme d'Anticythère.) Selon le rapport de 2006, le mécanisme d'Anticythère « est un témoin de l'extraordinaire potentiel technologique de la Grèce antique, apparemment perdu au sein de l'Empire romain. ».

L'histoire est cependant plus compliquée. C’est l’Empire romain christianisé qui a dévoré la Grèce. Selon toute vraisemblance, les feux de la monnaie et les flammes des fonderies ont dévoré des dispositifs semblables au mécanisme d'Anticythère, qui, dans la société chrétienne de Rome, ont perdu toute utilité et tout sens.

L'appareil céleste d'Anticythère a fourni les noms des jeux panhelléniques comme les Jeux olympiques.

Les scientifiques qui l'ont étudié avaient raison de dire que cet « artefact d'un engrenage ancien » était plus qu'un appareil d'astronomie pure : « affichant les longitudes des corps célestes sur le cadran avant, les prédictions d'éclipse sur l'affichage inférieur arrière et un cycle calendaire censé être strictement à l’usage des astronomes sur l’écran supérieur arrière.

La première inscription au dos du mécanisme d'Anticythère se lit comme suit : « la spirale [ΕΛΙΚΙ] divisée en 235 sections ». Cela signifiait que l’un des cadrans arrière était une spirale représentant le calendrier métonique lune et soleil de 235 mois sur 19 ans. D’autres cadrans arrière prédisaient les éclipses de soleil et de lune. Les cadrans avant, en revanche, représentaient les mois de l'année, le zodiaque les entourant dans le sens des aiguilles d'une montre. Les inscriptions sur ces cadrans expliquaient quelles constellations se levaient et se couchaient à un moment précis.

De plus, les cadrans avant indiquaient le mouvement et la position du soleil, de la lune et des planètes dans le zodiaque. Ils ont également révélé la date et la phase de la lune.

Les idées d’Hipparque, le plus grand astronome grec, ont trouvé leur expression dans l’ordinateur d’Anticythère.

Entre 140 et 120 av. J.-C., il avait son laboratoire à Rhodes. Plus que d’autres astronomes grecs, il exploita les données des astronomes babyloniens. Mais comme le reste des astronomes grecs, il employa la géométrie dans l’étude et la compréhension des phénomènes astronomiques. Il a inventé la trigonométrie plane et a fait de l’astronomie la science mathématique prédictive qu’elle est aujourd’hui. De plus, il découvre la « précession des équinoxes ».

Cela signifiait qu'il prouvait que les étoiles fixes ne sont pas vraiment des étoiles fixes mais des étoiles très lentes qui semblent stationnaires. Il a laissé une liste de toutes ses observations astronomiques, y compris celles qu'il a empruntées aux astronomes babyloniens et grecs.

La connexion d'Hipparque au mécanisme d'Anticythère se trouve sur la plaque de bronze avant de l'appareil où des pointeurs affichaient les positions et la vitesse du soleil et de la lune dans le zodiaque.

Hipparque savait que la Lune se déplaçait autour de la Terre à des vitesses différentes. Lorsque la Lune est proche de la Terre, elle se déplace plus vite que lorsqu’elle est plus éloignée de la Terre lorsqu’elle ralentit. En effet, l'orbite de la lune est elliptique et non le mouvement circulaire parfait que les Grecs associaient aux étoiles. Hipparque a résolu cette difficulté avec sa théorie lunaire épicyclique, qui superposait un mouvement circulaire de la lune sur un autre, le deuxième mouvement ayant un centre différent.

Le mécanisme d'Anticythère a modélisé les idées d'Hipparque avec une roue dentée superposée, mais située sur un axe différent. Un mécanisme à goupille et fente prend alors en compte l’orbite non circulaire ou elliptique de la lune. Une goupille provenant de la roue inférieure pénètre dans la fente de la roue située au-dessus. Lorsque la roue inférieure tourne, elle tourne également autour de la roue dentée supérieure. Cependant, les roues ont des centres différents et, par conséquent, la goupille coulisse d'avant en arrière dans la fente, ce qui permet à la vitesse de la roue supérieure de varier tandis que celle de la roue inférieure reste constante.

Geminos était un autre astronome qui a influencé le développement du mécanisme d'Anticythère. Les Géminos ont prospéré à Rhodes au premier siècle avant JC. Son livre, Introduction aux phénomènes, comprend des idées qui ressemblent aux inscriptions du mécanisme d'Anticythère sur les noms des mois ; quelles années avaient 13 mois, quel mois serait répété dans ces années, et quels mois avaient 30 et lesquels avaient 29 jours.

Les scientifiques qui ont étudié le mécanisme d'Anticythère, en lisant ses inscriptions, ont vu la main de Géminos dans l'appareil d'Anticythère.

Geminos s'est appuyé sur un héritage de pensée astronomique et scientifique qui reflétait la connaissance des Grecs sur le ciel.

Les Grecs ont également développé l’astronomie mathématique à partir de leurs observations du ciel. Ceci et la clairvoyance de la trigonométrie dans ses applications aux problèmes du ciel ont établi les données permettant de mesurer les phénomènes des étoiles. Hipparque à Rhodes et d'autres scientifiques de différents centres d'études scientifiques ont mis en place l'infrastructure nécessaire à la construction et à l'utilisation de machines similaires au mécanisme d'Anticythère.

Le cas de Corinthe/Syracuse en faveur de cette évolution a l’avantage de disposer de preuves gravées directement au dos du mécanisme d’Anticythère. Les noms des mois inscrits dans l'ordinateur sont des noms de mois que l'on retrouve dans le calendrier de Corinthe et de ses colonies, dont Syracuse, patrie d'Archimède. Sept de ces noms sont identiques aux noms des mois du calendrier de Tauromenion en Sicile fondé par les Grecs de Syracuse au IVe siècle avant JC.

Tous les cycles du ciel, en particulier ceux du soleil et de la lune, ont été capturés dans le mécanisme d'Anticythère. Les Grecs utilisaient leurs mathématiques, en particulier la géométrie, pour simuler des phénomènes astronomiques, créant ainsi un univers précis avec des engrenages.

Se pourrait-il qu'Hipparque, qui a expliqué pourquoi la lune change de vitesse lorsqu'elle zoome autour de la terre, ait créé le premier ordinateur astronomique, quelque chose comme le mécanisme d'Anticythère ? Il est tout à fait possible qu'il l'ait fait, mais Archimède est un candidat plus fiable car il a construit un planétarium et, plus encore, il a joué, comme Aristote, un rôle crucial dans la création de l'âge d'or grec de la science. Il mesurait des surfaces courbes et appliquait les mathématiques à l’étude et à la compréhension de la nature. Il déchiffra le livre du cosmos et devint le modèle de Galilée et d'Isaac Newton. Si Archimède n’a pas construit le prototype d’ordinateur astronomique, son concepteur lui était clairement redevable.

Le physicien grec Antonis Pinotsis a étudié les monnaies de Rhodes et il a remarqué une évolution intéressante de la tête couronnée de rayons du dieu Soleil/Hélios sur les monnaies rhodiennes qui s'harmonisait avec les progrès des connaissances astronomiques de l'île. C'est une excellente idée. Cependant, même si cette observation est exacte, et selon toute vraisemblance, elle l’est, la science et la technologie avancée de l’ère alexandrine sont devenues panhelléniques, se propageant rapidement de polis en polis, peut-être de Syracuse à Rhodes ou de Rhodes à Corinthe.

Ainsi, l’ordinateur d’Anticythère prédisait les éclipses lunaires et solaires et traquait le mouvement de la Lune, du Soleil et des autres planètes. De plus, c'était un calendrier des événements agricoles et religieux les plus importants du monde grec. Ce calendrier, par exemple, aidait les Grecs à offrir les mêmes sacrifices aux dieux aux mêmes périodes de l’année.

Les scientifiques qui ont étudié l’ordinateur ont conclu qu’il s’agissait d’un « microcosme illustrant l’harmonisation temporelle de l’ordre humain et divin ».

Les racines du mécanisme d’Anticythère sont profondément ancrées dans la culture grecque.

Platon, l’une des sources de la pensée grecque, aimait plus que la théorie. Il admirait la nature mathématique de l'artisanat. En effet, il était mathématicien. Sans compter, mesurer et peser, disait Platon, les arts et l’artisanat n’auraient pratiquement aucune valeur. Les hommes devraient recourir à des conjectures et à des suppositions pour traiter les uns avec les autres et pour faire les choses.

Aristote, qui a façonné la nature de la science, admirait également les artisans et les inventeurs pour leurs dispositifs utiles et leur sagesse. En fait, de toutes les classes sociales d’une polis, il considérait la classe des mécaniciens comme la plus essentielle. Aucune polis ne pourrait exister sans les mécaniciens pratiquant leurs arts et métiers. Parmi ces arts et métiers, disait Aristote, certains sont « absolument nécessaires » tandis que d’autres contribuent au luxe ou enrichissent la vie.

Philon de Byzance, écrivant à la fin du IIIe siècle avant JC sur la mécanique, insiste sur le fait que les progrès technologiques reposent sur la théorie et les essais et erreurs.

Pas plus tard qu’au quatrième siècle de notre ère, le mathématicien grec Pappus d’Alexandrie louait la mécanique comme « une science et un art », utile « pour de nombreuses entreprises pratiques importantes » tout autant que prisée par les philosophes et les mathématiciens.

L'artisanat et la mécanique chez les Grecs, y compris la technologie du mécanisme d'Anticythère, étaient scientifiques et fondamentaux pour leur culture et leur vie.

François Charette, professeur d'histoire des sciences naturelles à l'Université Ludwig-Maximilian de Munich, en Allemagne, a étudié l'ordinateur d'Anticythère et a conclu que « une sophistication technologique ahurissante » devait être à la disposition de ceux qui l'ont fabriqué.

Evangelos Vallianatos est un écrivain grec vivant aux États-Unis et écrivant sur l'histoire grecque et les questions écopolitiques. Il est l'auteur de « Cette terre est leur terre » et de « La Passion des Grecs ».

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