En cours de rédaction. Toutes ces informations ne doivent pas être si simplement énoncées. Le personnage principale doit pouvoir les exprimer.
Au large¶
Le phare d'Alexandrie¶
Un navire quitte le port d'Alexandrie à l'aube d'une fin d'été. Quand le soleil sera au zénith, les marins verront toujours à l'horizon une colonne de fumée s'échapper d'un brasier permanent qui luit au sommet d'une des sept merveilles du monde antique, bâtie sur l'île de Pharos, le premier des phares, le phare d'Alexandrie. Il n'avait pas besoin de s'élever si haut, à 135 mètres, pour être utile à la navigation, mais il fallait montrer au monde la puissance du génie grec aux portes mêmes de l'Égypte pharaonique.
Environ 65 générations nous séparent du second siècle. Que reste-t'il de cette époque ? Que reste-t'il du phare d'Alexandrie ? du tombeau du conquérant qui donna son nom à la ville ? du temple de Sérapis et de sa bibliothèque universelle ? Juste une majestueuse colonne qui marquait l'entrée du temple. Alexandrie fut dès sa création au IIIè siècle av. J-C, la capitale de la civilisation hellénistique qui rayonna jusqu'en Inde, et qui, même vaincue par Rome, la toisait toujours du haut du phare d'Alexandrie. Or, qui détruisit pierre par pierre au IVè siècle le temple de Sérapis et son inestimable bibliothèque ? Des barbares ? Non pas, mais des grecs devenus chrétiens dont la vue de statues païennes était devenue insupportable.
Un navire des postes impériales¶
Ce navire qui vient de quitter Alexandrie est un navis actuaria, un navire des postes impériales. Il est affecté au transport rapide du courriers et des fonctionnaires mais il accepte aussi des passagers privés et du fret de valeur. Celui-ci fait 25 mètres de long, sa coque est assez profonde pour affronter la haute mer, sa grande voile carrée et sa voile d'artimon assurent sa propulsion ; jusqu'à 20 rames facilitent les manœuvres et font avancer le navire par calme plat ; deux grandes rames arrimées de chaque côté de la poupe qui surplombe le navire font gouvernail, enfin la proue prolongée au raz des flots d'un petit éperon est surmontée d'un bois sculpté en cou de signe.
Le maître à bord est le naukleros, il est la plupart du temps le propriétaire du navire mais n'en est pas le pilote, le timonier, le kubernetes. Sans trop y croire le naukleros se sera acquitté à Alexandrie du cérémonial qui gagne la faveur des dieux, il aura consulté l'oracle qui lit le destin des marins dans un foie de mouton mais en réalité il aura attendu que son kubernetes s'entretienne de l'état des vents avec des marins venant d'accoster avant de risquer son navire au large.
Le navire gîte à 6 nœuds, sa voile carguée serrée prend le vent de nord-ouest de travers, la vergue est donc inclinée à tribord et son point bas ramenée vers la poupe où le kubernetes se tient debout fermement entre deux marins attentifs au moindre geste de leur chef, chacun embrassant une rame de gouvernail opposant toutes leurs forces à la puissance des flots. Les 6 marins aux écoutes qui ajustent les angles de la grand-voile et de celle d'artimon ne quittent pas le kubernetes des yeux pour appliquer instantanément ses ordres ; un marin au sommet du mat scrute l'horizon, tous sont tendus, même les 7 autres au repos en cale, car à cette époque, prendre la mer par le grand large est un défi.
Cabotage ou grand large¶
À cette époque les marins craignent la nuit, ils doivent donc atteindre un port avant la tombée du soleil, les navires font donc du cabotage. Pour voguer d'Alexandrie à Antioche, les navires marchands font deux premières étapes en bordure du désert du delta du Nil : Aboukir puis Pelusium, de là ils rejoignent Gaza puis Césarée en Palestine ; puis ils accostent aux ports phéniciens de Tyr, Sidon, Bérytos (Beyrouth), Tripoli enfin en Syrie Latakié et Séleucie Piera, le port d'Antioche soit au mieux 12 jours, car les navires sont obligés de mouiller une ou deux fois entre Aboukir et Gaza dans des baies naturelles protégées. Les courants dominants, conjugués avec les vents du sud, qui bien que redoutés car souvent irréguliers et tempétueux, sont favorables au cabotage en direction du nord car ils longent la côte africaine vers l'est jusqu'au Sinaï puis s'orientent au nord le long de la côte du Levant. La navigation hivernale est exclue, aucun marin ne prend la mer de novembre à mai.
Il faut 12 à 15 jours de cabotage entre Alexandrie et Antioche, les deux plus grandes cités dans la partie orientale de l'empire romain. Le trajet par le grand large divise ce temps par trois mais à certaines conditions. Il faut une mission qui justifie le prix du trajet, comme par exemple un messager impérial à bord ; il faut un navire conçu pour la haute mer avec un petit équipage et un léger fret ; il faut un kubernetes très expérimenté capable de tenir un cap et d'interpréter correctement les signes annonciateurs des caprices de la mer ; enfin il faut des conditions météo favorables et stables. C'est pourquoi les marins attendent les vents réguliers du nord-ouest, les vents étésiens, le meltem des grecs qui ne soufflent qu'en été. C'est ce que fait ce navire gîtant à tribord jusqu'à 8 nœuds sur une forte mais régulière houle.
Techniques pour garder le cap¶
Tout le problème est de garder le cap. Comment faire sans boussole ni sextant ? Il y a plusieurs méthodes, toutes empiriques, que seul un marin chevronné peut maîtriser. La plus simple pour garder le cap au nord-est, est de rester parallèle à la houle de nord-ouest ; un cadran solaire indique le nord à midi, cette direction est contrôlée à chaque heure en ajoutant 15° pour tenir compte du déplacement du Soleil. En l'absence de repères visuels terrestres, il est difficile de savoir si le navire ne dérive pas de son cap, une bonne connaissance des courants est absolument nécessaire. Il faut savoir interpréter les changements de couleur de l'eau pour deviner l'approche de la côte, sonder le fond, observer le vol des oiseaux.
Aucun marin ne risque de naviguer par une nuit sans Lune tant l'obscurité est crainte et pourtant les cieux sont d'infaillibles repères. Le kubernetes ne perd jamais le nord en repérant la Polaire, cette étoile pointée par la ligne tracée entre les 2 étoiles du bord extérieur de la constellation du Grand Chariot, il peut alors mentalement tracer un angle de 45° pour trouver son cap au nord-est. Il le vérifie aussi en observant le lever séquentiel des certaines constellations ; en cette fin d'août, le kubernetes met le cap sur les levés successifs des constellations de Cassiopée et des Céphées qui apparaissent à l'horizon au nord-est ; au milieu de la nuit, il attend le levé au nord-est de Persée puis peu après Andromède qui forme une ligne oblique allant du nord-est vers le sud-est ; enfin, haut dans le ciel, le triangle d'été formé par Deneb du Signe, Altaïr de l'Aigle et Vega de la Lyre lui indique le sud-ouest dont il déduit à l'opposé le nord-est.
Terre en vue !¶
Pendant trois jours et trois nuits les vents furent réguliers et les nuits dégagées, dans la matinée du troisirème jour, la vigie s'écrie : « terre ! » en pointant son bras vers l'Amure, ce ne pouvait être que l'île de Chypre. Le naukleros qui n'avait pas desserré les dents depuis Alexandrie, fit transformer l'exigu carré des passagers qui était ouvert à tous vents, couvert d'un simple taud pour s'abriter des intempéries et du soleil, en un confortable salon nautique où les couchettes des passagers étaient reconfigurées en banquettes autour d'une table. S'y tenaient un messager impérial froid et impénétrable, un jeune et timide porteur de lettres de crédit, un fonctionnaire aux douanes ventripotent et un géographe.
Le naukleros après quelques politesses tendit sa coupe et prononça : « L'avant dernière outre d'eau vient d'être entamée, il ne reste que 4 litres d'eau à chacun avant d'atteindre la terre. Il fit une pause en guettant les réactions. Rassurez-vous, nous accosterons avant que vos gosiers ne s'assèchent ! Et il vida sa coupe d'un trait. »
Limites imposées par la soif¶
Rappelons la troisième condition pour voguer à vive allure au grand large : un navire léger. Pas de fret pesant cela va sans dire, et un petit équipage. Les 16 membres d'équipage et les 4 passagers à raison de 5 litres d'eau quotidienne par personne chargeaient le navire de 300 litres d'eau au départ, le navire ne pouvait en supporter plus s'il devait fendre les flots à 6 nœuds par vent de travers, il comptait se réapprovisionner en eau à Chypre. Le naukleros savait que pour accomplir ce trajet par un vent constant de nord-ouest, il n'aurait ni à louvoyer et ni à sortir les rames, l'équipage pouvait donc être réduit de 24 à 14 marins. D'une part louvoyer avec une vergue de grand-voile perchée à 6 mètres était en temps normal très délicat, mais c'était dangereux avec un équipage réduit, d'autre part 14 marins pouvaient manœuvrer à la rame le navire à l'approche d'un port, mais ne pouvaient pas remplacer le vent.
Le naukleros guettait depuis le départ du coin de l'œil le géographe qui mesurait la hauteur du soleil le jour et les étoiles la nuit, qui consultait des parchemins, semblait être concentré sur de pénibles calculs mentaux assisté du jeune banquier. Qui est donc cet homme qui se présente comme géographe ? Nous réservons son identité et son profil pour plus tard, il serre dans une petite malle quantité de rouleaux de parchemins, nul doute qu'il étudia au Museion d'Alexandrie.
Le Museion d'Alexandrie¶
Au Ier siècle Pline l'Ancien prétend que la bibliothèque du Museion d'Alexandrie conserverait jusqu'à 700.000 volumes. Athénée qui vécu au début du IIᵉ siècle écrit :
Les rois d'Égypte achetaient tous les livres qu'ils trouvaient, et non seulement les achetaient, mais les confisquaient. Ils firent venir de Grèce tous les poèmes et tous les traités.
Ces rois, les Lagides, la dynastie qui hérita de l'Égypte au partage de l'empire d'Alexandre, exigeaient que chaque navire qui accosterait dans leur capitale devrait fournir un parchemin. Le prestige de la science était telle à Alexandrie quelle défiait le pouvoir, selon le même auteur :
On raconte que le roi [Ptolémée] ayant invité les savants à un banquet, demanda à l'un d'eux, un grammairien nommé Zénodote, de réciter un poème. Zénodote répondit : « Je ne suis pas venu ici pour divertir le roi comme un bouffon, mais pour discuter de littérature avec des hommes de lettres. » Le roi, irrité, lui dit : « Tu manges à ma table, tu dois donc me divertir. » Zénodote répliqua avec fierté : « Si je mange à ta table, c'est parce que tu m'as invité en tant que savant, non comme un histrion. Si tu veux m'entendre réciter, fais venir un comédien. Moi, je suis ici pour enseigner, non pour amuser. » Le roi, voyant sa fierté, le congédia avec mépris, mais les autres savants admirèrent son courage.
Le prestige des savants d'Alexandrie est donc considérable. Quelle fut la déception de notre voyageur quand il dû subir les vexations infligées à un provincial par de pédants barbus qui rampaient devant l'autorité. Au second siècle le Museion a perdu de sa hauteur, c'est pourquoi on n'a aucune chance de rencontrer le grand savant Claude Ptolémée. Contrairement à tant d'ouvrages de l'Antiquité, son œuvre nous est parvenue intégralement sous son titre arabe : كتاب المجسطي Kitāb al-Majistī, megiste comme « le plus grand », traduit en latin par Almageste1. Son auteur l'avait nommé plus modestement « Composition Mathématique ».
La philosophie théorique d'Aristote¶
Ce que nous appelons « science » était selon Aristote qui vivait 5 siècles avant Ptolémée, la « philosophie théorique ». Il faut en approcher ses principes pour deviner un tant soit peu cette époque. Ptolémée écrit dans l'introduction de l'Almageste : « Aristote divise d'ailleurs la philosophie théorique en trois catégories principales : physique, mathématique, et théologie ». La théologie étudie « ce qui peut être imaginé » précise t'il, en dehors de toute réalité perceptible, comme une divinité invisible et immobile qui est la raison du mouvement du monde. « On ne se baigne pas deux fois dans le même fleuve », c'est une évidence constatait Héraclite au VIème siècle av. J-C. La théologie « imagine » que l'origine de ce mouvement est dans son contraire : une fixité, invisible, imperceptible, en un mot divine, qui raisonnablement, ne peut être que l'origine de l'impulsion initiale de ce mouvement. La physique s'intéresse quant à elle à « la nature matérielle et mobile », caractéristique « des corps corruptibles situés sous la sphère lunaire » comme le chaud, le froid, le blanc et le doux. La physique est donc née de l'étude des propriétés des choses dites « corruptibles » et c'est bien normal car se sont les propriétés des choses plus que les choses elles-mêmes qui sont utiles au développement initial des techniques comme la céramique ou la métallurgie. Mais la nature invisible et intangible de la théologie et la nature instable et incertaine de la physique font qu'elles sont plus des conjectures que du savoir dit Ptolémée. Qu'en est-il de la dernière branche de la philosophe théorique : la mathématique ?
Seules les mathématiques peuvent apporter un savoir certain et inébranlable à qui les pratiquent, pourvu que ce soit avec rigueur. (...) Cette science, plus que toute autre, donne une vision claire aux humains ; de la constance, de l'ordre, de la symétrie, et du calme associés au divin, elle fait en sorte que ses adeptes aiment la beauté divine, les habituant et changeant leur nature vers un état spirituel semblable.
Bref, si la raison anime la théologie et l'utile la physique, le vrai et le beau anime la mathématique.
Les Éléments d'Euclide, qui vécu au IIIème siècle av. J-C est l'ouvrage fondamental de la mathématique. La géométrie euclidienne régnera jusqu'au XIXème siècle où elle ne sera jamais réfutée mais considérée comme un cas particulier de géométries plus générales qui permirent plus tard la conception de la relativité générale par Albert Einstein. Ptolémée ajoute :
Ses preuves découlent de méthodes indisputables, soit l'arithmétique et la géométrie.
L'arithmétique antique¶
Comment sous l'Antiquité, se pratiquait l'arithmétique de tous les jours, pour des commerçants, des architectes et des astronautes ? Prenons un simple exemple, multiplions 23 par 45.
5 fois 3 égal 15, je pose 5 et je retiens 1, 5 fois 2 plus 1 de retenu égal 11 ce qui fait 115. 4 fois 3 égal 12, je pose 2 et je retiens 1, 4 fois 2 plus 1 de retenu égal 9 ce qui fait 92. 115 plus 92 égal 1035.
23 45 = 1035
Nous avons utilisés 10 symboles, les chiffres de 0 à 9, et ces chiffres sont positionnés pour faciliter l'opération. La numérotation grecque utilisait les lettres de l'alphabet et ignorait le zéro :
23 se décompose en 20 + 3 ; 20 est κ (kappa) et 3 est γ (gamma), 20 est κγ.
45 se décompose en 40 + 5 ; 40 est μ (mu) et 5 est ε (epsilon), 45 est με.
Pour multiplier ces deux chiffres on dresse deux colonnes, celle de gauche est une suite de nombres facteurs de 2 : α pour le 1, β pour le 2, δ pour le 4, η pour le 8, ι pour le 16 ... Celle de droite double successivement le second chiffre : με (45), ρν (90), ρω (180), ρωσ (360), ρωσφ (720)... Puis on sélectionne les chiffres de la première colonne dont la somme est le chiffre à multiplier (23).
Donc 16 + 4 + 2 + 1 = 23. Mais on aurait écrit à l'époque :
α πρόσθεσις β πρόσθεσις δ πρόσθεσις η πρόσθεσις ι ἴσον κγ.
« Πρόσθεσις » voulant dire « ajouté à » et « ἴσον » « égal à ».
Les symboles arithmétiques qui nous sont si familiers n'existaient pas encore, toute formule mathématique était donc une phrase, une composition rhétorique !
Enfin on additionne les chiffres de la seconde colonne correspondant à ceux sélectionnés dans la première, ce qui en math moderne donne : 720 + 180 + 90 + 45 = 1035.
Imaginons la difficulté avec de grands nombres ! Ce simple exemple prouve que calculer exigeait un intense effort à cette époque. Qu'en est-il de la géométrie ?
La géométrie antique¶
« Nul n'entre ici s'il n'est géomètre » était-il inscrit à l'entrée de l'Académie, l'école de philosophie d'Athènes fondée par Platon. Les grecs ne prétendaient pas avoir inventé la géométrie, qui était nécessaire à toutes les cités sur Terre, mais ils se vantaient d'en démontrer ses éléments. Un bel exemple est la démonstration géométrique de la constante entre le rayon et la circonférence du cercle, Π -- le nombre PI, qui était connue depuis des siècles. Archimède, peut-être un contemporain d'Euclide, inscrit et circonscrit des polygones réguliers autour d'un cercle en doublant le nombre de leurs côtés. Il commence avec deux polygones de 6 côtés, deux hexagones, l'un est inscrit dans un cercle de diamètre 1 et l'autre circonscrit ce cercle. Le périmètre du premier est de 3 et celui de second est de 3,4641. Il continue avec des dodécagones à 12 côtés dont les périmètres sont de 3,1058 pour l'inscrit et 3,2154 pour le circonscrit. Il poursuit avec un polygones de 24 puis de 48 et même de 96 côtés, il ne pouvait pas aller au-delà sans outils. Il encadra ainsi Π avec une précision jamais atteinte :
3,1408 < π < 3,1429
Le cosmos antique¶
C'était la première fois que π n'était pas simplement mesuré mais calculé par un raisonnement logique. Forts de la beauté de leurs démonstrations, les grecs ne pouvaient pas concevoir le monde autrement que dans la forme géométrique la plus belle et la plus parfaite : la sphère, qui replie l'infini en elle. Ils étaient loin d'être les seuls à imaginer le monde comme sphérique mais, quand la plupart avançait une cause mystico-religieuse, les grecs y croyaient par esthétisme. D'ailleurs les stoïciens, très influents à cette époque, pensaient que le monde ne pouvait être autre chose que ce qu'il est, il était donc parfait, il était donc sphérique. En conséquence, Ptolémée décrit en quelques mots le cosmos dans l'introduction du livre I de l'Almageste :
Le ciel est sphérique et se déplace comme une sphère (faux) ; la Terre aussi est essentiellement sphérique (vrai) ; elle se trouve au milieu du firmament très près de son centre (faux); sa taille est comme un point par rapport à sa distance à la sphère des étoiles fixes (vrai) ; elle ne se déplace pas (faux).
Cependant Ptolémée admet que certains originaux pensent que la Terre est en rotation. C'est impossible pense t'il car alors les objets en l'air se déplaceraient dans le sens opposé à la rotation de la Terre ! Et si la Terre est au centre du cosmos c'est parce que :
Les corps lourds et denses (...) sont amenés vers le centre, mais semblent tomber vers le bas, parce que la direction de nos pieds, que nous appelons tous le « bas », pointe aussi vers le centre de la Terre. (...) Si la Terre avait un seul mouvement en commun avec les autres objets lourds, il est évident qu'elle tomberait plus rapidement qu'eux à cause de sa taille bien plus grande ; les êtres vivants et les objets lourds seraient laissés derrière, et la Terre aurait bientôt complètement tombé du ciel. Mais de telles choses sont ridicules rien qu'à y penser.
Question d'avant la relativité¶
Toutes ces idées se bousculent dans la tête de notre apprenti géographe qui avait recopié l'Almageste (la version électronique fait plus de 400 pages). Debout sur le bastingage, il joue à rattraper un petit objet qu'il jette en l'air à répétition en se demandant bien pourquoi, alors que le navire avance, l'objet retombe presque d'aplomb dans sa main, car en toute logique, selon la théorie énoncée par Ptolémée, il devrait tomber en arrière ! Peut-être que s'il le jetait très haut... mais le vent l'emporterait. Il restait perplexe. Ce n'est que 14 siècles plus tard, que l'Italien Galilée résolue cette énigme en affirmant simplement que « le mouvement n'est comme rien ». Le bateau bien qu'en déplacement est le référentiel de tout objet en mouvement à son bord, autrement dit, pour l'objet, le bateau est immobile, d'où l'erreur de Ptolémée. Galilée énonçait le principe révolutionnaire de relativité.
La mesure du monde et le géocentrisme¶
Puis notre géographe continua son rêve en observant l'horizon. Personne n'est capable de faire le tour du Monde, sa mesure ne peut donc qu'être calculée, c'est ainsi qu'au siècle dernier pensa-il, deux informations suffirent à Ératosthène pour mesurer la circonférence du globe : l'angle d'un bâton avec son ombre à midi à Alexandrie : 7,2° ; la distance entre ce bâton et un puits à Syène, l'actuelle Assouan, dont le soleil éclairait le fond : 100 stades. Comme il y a 50 fois 7,2 dans 360°, la circonférence de la Terre était donc égale à 50 fois 100 soit 5 000 stades égyptien : 39 375 km. Ératosthène ne s'était trompé que de 2 %. Si l'esprit, non par imagination mais par calcul, pouvait atteindre des limites interdites au corps, alors des perspectives inouïes s'ouvraient à l'humanité. À cette pensée, en tant que grec, notre apprenti géographe frissonna d'orgueil.
Le génie de Ptolémée pris toute sa mesure dans la théorie des épicycles, une mécanique céleste ultra sophistiquée pour expliquer les mouvements rétrogrades de Mars et de Vénus tournant autour de la Terre selon la théorie. Quelques années avant Galilée, le moine Polonais Copernic brisa le tabou : les planètes ainsi que la Terre tournaient enfin autour du Soleil, tout devint plus simple, les épicycles oubliés.
Un ambitieux géographe¶
L'héritage que nous tenons de Ptolémée2 est considérable, car en plus de son travail d'astronome, il avait continué le travail d'Ératosthène dans la mise au point de méthodes scientifiques qui donneront naissance à la géographie3. Il établit un système de coordonnées basé sur des parallèles et des méridiens et inventoria les positions de centaines de cités de l'écoumène, les terres habitées, à partir des relevés de caravaniers et de militaires. L'ambition de notre jeune géographe est de compléter la carte de Ptolémée, pendant toute une année, auprès de géomètres qui furent élèves du grand savant, il étudia l'art de lire la position des lieux de l'écoumène dans les cieux, puis il imagina toute une organisation dont le but est préciser les positions incertaines des longitudes des cités de l'Orient, dans deux jours il sera de retour chez lui à Antioche pour préparer son départ en Orient.
