Fiche de révision : La science dans l’Antiquité

📋 Plan du Cours

1. Écriture et savoirs pré-helléniques
2. Calendriers et calculs anciens
3. Représentations grecques préclassiques
4. Causalité et preuve grecques
5. Les premiers philosophes de la nature
6. Modèles astronomiques antiques
7. Médecine et sciences du vivant
8. Alexandrie et ses institutions
9. Géométrie et démonstration euclidiennes
10. Mesures et découvertes scientifiques
11. Science et techniques romaines

📖 1. Écriture et savoirs pré-helléniques

★ À maîtriser

• Les premières formes de savoir organisé et systématique apparaissent en Mésopotamie, chez les Sumériens et les Babyloniens, à la même époque que l’invention de l’écriture cunéiforme.

• Les historiens font traditionnellement remonter la science comme discipline logique à la philosophie grecque de la nature, développée à partir du VIe siècle av. J.-C.

• L’écriture permet de conserver et comparer des observations à travers le temps et l’espace, et de conduire des raisonnements faisant intervenir plusieurs variables.

Compléments

• Avant la période grecque, des savoirs se développent au Moyen-Orient, en Égypte, en Chine puis en Inde à partir du IIe millénaire av. J.-C., avec un caractère essentiellement utilitaire.

• Les tablettes de la troisième dynastie d’Ur décrivent des champs et leurs plans afin d’évaluer les rendements attendus.

💡 Astuce mémo

L’écriture conserve les observations → elle permet leur comparaison dans le temps et l’espace.

📖 2. Calendriers et calculs anciens

★ À maîtriser

• Le calendrier égyptien nilotique organise l’année agricole autour des fluctuations du Nil et distingue l’inondation (akhet), la germination (prt) et la récolte (shermw).

• L’année égyptienne compte 12 mois de 30 jours, divisés chacun en trois semaines de 10 jours, auxquels s’ajoutent cinq jours épagomènes, soit 365 jours.

• Les anciens scribes utilisent un système numérique sexagésimal, divisent la sphère céleste en 360 degrés et le zodiaque en douze sections de 30 degrés.

Compléments

• Les instruments de mesure anciens mentionnés sont le gnomon et l’horloge à eau.

• Les savoirs anciens comprennent des systèmes de numération, les quatre opérations, une géométrie des surfaces, des volumes et des angles, ainsi que l’observation et la représentation du ciel.

📖 3. Représentations grecques préclassiques

★ À maîtriser

• Dans la représentation du monde rapportée par l’Iliade et l’Odyssée, la Terre est un disque plat entouré par un vaste Océan circulaire, avec la Méditerranée en son centre.

Compléments

• Les connaissances grecques préclassiques, notamment celles transmises par les œuvres d’Homère, sont influencées par l’Égypte, la Mésopotamie et la Perse, tandis que les phénomènes naturels restent souvent interprétés religieusement.

💡 Astuce mémo

Une Terre en disque entourée par l’Océan, comme un ruban.

📖 4. Causalité et preuve grecques

🔑 Notions clés & Définitions

• Causalité naturelle : Principe selon lequel tout effet naturel doit avoir une cause naturelle.
• Preuve : Argument étayé visant à établir une conclusion.

★ À maîtriser

• La pensée scientifique grecque vise à déduire les faits naturels de principes, comme les conclusions mathématiques et logiques se déduisent de prémisses.

• Le « miracle grec » désigne le changement de mentalités amorcé en Grèce, sur la côte turque et en Sicile au VIIe siècle av. J.-C., notamment sous l’impulsion de l’école milésienne et de ses explications non mythologiques du monde.

Compléments

📌 Les mathématiques babyloniennes présentent notamment des listes et des procédures de calcul, tandis que les mathématiciens grecs développent des démonstrations générales à partir de principes.

💡 Astuce mémo

La recette babylonienne calcule un cas ; la démonstration grecque établit une règle générale.

📖 5. Les premiers philosophes de la nature

🔑 Notions clés & Définitions

• Présocratiques : Philosophes, souvent appelés physiciens, qui cherchent à expliquer le monde par des principes naturels tirés de l’observation plutôt que par des principes surnaturels.

★ À maîtriser

• Les Ioniens recherchent une archè, c’est-à-dire un principe expliquant la formation du cosmos et l’existence de la vie ; les éléments proposés comprennent l’eau, l’air, le feu et la terre.

• Thalès considère l’eau comme l’élément premier, animé et capable de transformations, qui constitue le principe de toutes choses et la source de la vie.

• Anaximandre conçoit la Terre comme un cylindre isolé, immobile et en équilibre au centre d’un ciel sphérique, sans appui extérieur.

Compléments

• Thalès explique la Terre comme une sorte d’assiette flottant sur l’Océan et attribue les tremblements de terre aux mouvements de l’eau.

📖 6. Modèles astronomiques antiques

★ À maîtriser

• Eudoxe propose un modèle géocentrique dans lequel les astres tournent autour d’une Terre immobile grâce à des groupes de sphères homocentriques propres à chaque astre.

• Dans le modèle géocentrique des épicycles, une planète suit un cercle, l’épicycle, dont le centre se déplace sur un autre cercle, le déférent.

• Ptolémée décrit dans l’Almageste une Terre sphérique immobile et excentrée par rapport au point équant afin d’expliquer les irrégularités et les mouvements rétrogrades des planètes.

Compléments

• Le modèle attribué à Eudoxe comprend trois sphères pour la Lune, trois pour le Soleil et quatre pour chacune des planètes.

• Le modèle astronomique de Ptolémée demeure une base des connaissances astronomiques jusqu’au XVIIe siècle.

💡 Astuce mémo

Terre immobile → sphères homocentriques → épicycles et équant.

📖 7. Médecine et sciences du vivant

★ À maîtriser

• La théorie hippocratique des humeurs associe la santé à l’équilibre du sang, du phlegme, de la bile noire et de la bile jaune, et la maladie à l’altération de cet équilibre.

• Le galénisme repose sur :

  • quatre humeurs : sang, bile, atrabile et pituite
  • quatre qualités : chaleur, froid, humidité et sécheresse
  • trois pneuma : esprit vital du cœur, esprit naturel du foie et esprit animal du cerveau

Compléments

📌 Chez Hippocrate, les quatre humeurs correspondent aux quatre éléments de la philosophie grecque : sang et air, phlegme et eau, bile noire et terre, bile jaune et feu.

• Pour Galien, l’altération des principes du galénisme est à l’origine des maladies, que l’on peut traiter en identifiant le principe défaillant.

• Aristote mentionne environ 500 espèces animales et construit une échelle des êtres allant de la matière inerte aux animaux et à l’être humain.

📖 8. Alexandrie et ses institutions

★ À maîtriser

• Après la mort d’Alexandre le Grand en -323, Alexandrie devient un centre intellectuel majeur, soutenu par le mécénat des souverains égyptiens.

• La bibliothèque et le musée d’Alexandrie sont créés entre -295 et -280 par les souverains égyptiens.

• À l’époque alexandrine, la science se détache de la philosophie, se rapproche de la technique et utilise davantage les mathématiques.

Compléments

• La spécialisation des auteurs s’accentue à Alexandrie, où nul ne prétend maîtriser l’ensemble des savoirs.

• Les domaines et figures mentionnés sont :

  • mathématiques : Euclide
  • mécanique : Archimède
  • géographie et astronomie : Ératosthène

📖 9. Géométrie et démonstration euclidiennes

★ À maîtriser

• Dans les Éléments, Euclide distingue les notions admises ou prémisses des propositions démontrées et adopte une démarche déductive.

📌 Dans la géométrie euclidienne, par un point extérieur à une droite passe une seule parallèle à cette droite.

Compléments

• Les géométries non euclidiennes présentées dans le cours conservent les axiomes et postulats d’Euclide sauf le postulat des parallèles.

• En géométrie sphérique, deux méridiens peuvent se rencontrer aux pôles et un triangle peut avoir des angles de 90°, 50° et 90°.

• En géométrie hyperbolique, une infinité de droites passant par un même point peuvent être parallèles à une droite donnée.

💡 Astuce mémo

Parallèle unique chez Euclide ; aucune en géométrie sphérique, une infinité en géométrie hyperbolique.

📖 10. Mesures et découvertes scientifiques

📝 Points essentiels

• Archimède étudie notamment l’hydrostatique, la mécanique statique et le principe du levier, et conçoit entre autres la vis qui porte son nom.

📌 Selon le principe d’Archimède, un corps immergé subit du fluide une force dirigée vers le haut, appelée poussée d’Archimède.

• Ératosthène estime la distance entre Alexandrie et Syène à 5 000 stades, soit environ 800 km, et leur différence de latitude à 7 degrés, soit environ un cinquantième de cercle.

• À partir de ces mesures, Ératosthène estime la circonférence terrestre à environ 40 000 km, contre 40 075,017 km aujourd’hui.

• Hipparque établit un catalogue de 850 étoiles et estime la précession des équinoxes à 36 secondes angulaires par an, contre 50 secondes aujourd’hui et un tour en 26 000 ans.

📖 11. Science et techniques romaines

★ À maîtriser

• La technologie romaine contribue à la croissance démographique de Rome ainsi qu’à sa puissance économique et militaire, mais de nombreuses techniques sont oubliées après la chute de l’Empire romain.

• Parmi les innovations romaines figurent :

  • le ciment
  • la plomberie
  • les grues
  • les machines
  • les dômes
  • les arches

Compléments

• L’Histoire naturelle de Pline l’Ancien, publiée en 77, reprend des savoirs grecs en sciences naturelles et demeure la seule grande somme biologique disponible pour la chrétienté pendant les quinze siècles suivants.

• Les domaines technologiques romains comprennent :

  • l’ingénierie civile
  • la construction navale
  • l’élaboration de matériaux

• Les innovations agricoles romaines comprennent :

  • le moulin à eau
  • la presse à huile
  • le soc de charrue métallique

• Les réalisations architecturales romaines citées sont :

  • les routes
  • les aqueducs
  • les thermes
  • les ponts
  • les amphithéâtres

💡 Astuce mémo

Ingénierie et innovations techniques → puissance économique et militaire de Rome.