Sciences arabes

Les sciences et techniques arabes^[1] se sont développées au Moyen Âge, dans le contexte politico-religieux de l'expansion arabe et musulmane. Le monde arabo-musulman est à son apogée du VIII^e au milieu du XII^e siècle^[2] : c’est l’« Âge d'or islamique ».

Cette culture scientifique a pris son essor à Damas sous les derniers Omeyyades, puis à Bagdad sous les premiers Abbassides. Elle débute par une traduction accompagnée de lecture critique des ouvrages de l'Antiquité en physique, mathématique, astronomie ou encore médecine, traductions qui concourront à la genèse d'une culture arabe « classique »^[3].

Selon Ahmed Djebbar, si les acquis sont incontestables dans de nombreux domaines, les arabo-musulmans cultiveront l'hermétisme avec l'alchimie ou l'astrologie et conserveront également le géocentrisme de Ptolémée^[4].

Dans son Histoire des sciences, George Sarton montre comment après les Égyptiens, les Sumériens, les Grecs, les Alexandrins, les Romains, les Byzantins, les savants du monde musulman (Persans, Arabes, Berbères, juifs, chrétiens, musulmans) ont pris la relève, en une suite ininterrompue, de 750 à 1100.

Histoire

Raisons de l'éclosion des sciences dans le monde arabo-musulman

Al-Djazari, livre du XIII^e siècle, Bibliothèque Süleymaniye, Istanbul

• L'extension du monde arabo-musulman a mis en contact plusieurs civilisations différentes : l'empire arabe, construit à partir du VII^e siècle, prend le contrôle politique des territoires anciennement hellénisés (Alexandrie d'Égypte par exemple). Les savants arabes ont donc pu consulter les ouvrages scientifiques de l'Antiquité^[3]. Au VII^e siècle, les Arabes détruisent l'empire sassanide et sauvegardent le savoir de l'ancienne Perse.
• Les conquérants arabes se sont trouvés en contact à l'est avec la civilisation indienne et chinoise^[5] .
• La fermeture de l'Académie de Platon par Justinien en 529 amena de nombreux savants à s'exiler en Perse et l'enseignement grec qui s'y épanouit dans cette région devint, un siècle plus tard, partie du monde arabe^[6]. Sous l'administration de ses vizirs barmécides, Bagdad devint la capitale intellectuelle de son époque. Des écoles et des bibliothèques furent construites. Al-Mamun, calife de 813 à 833, avait réuni à Bagdad des savants de tous horizons. Féru d'astronomie, il crée en 829^[7], le premier observatoire permanent du monde arabe (les Chinois avaient déjà créé des observatoires permanents), l'Observatoire de Bagdad, permettant à ses astronomes, qui avaient traduit le Traité d'Astronomie du grec Hipparque, ainsi que son catalogue d'étoiles, d'étudier le mouvement des astres.
• Les conquêtes arabes ont modifié les centres de savoir après la fermeture de l'école mathématique d'Alexandrie et la destruction de la bibliothèque d'Alexandrie^[8],[9] par les troupes du général Amr. Elles ont donné lieu à une brève période de fanatisme religieux ^[10] suivi d'une de l'édification d'une de culture propre.
• La maison de la sagesse était une institution de traduction d'ouvrages grecs destinée à transmettre cette connaissance. Elle a été fondée sur le modèle de l'académie perse des Frères Banou Moussa, al-Kindi. Cette dernière commença à décliner sous le califat de Jafar al-Mutawakkil (847-862).

Sciences

Mathématiques

Une application artistique de la géométrie : la Zellige.

La fuite des savants de Constantinople vers l'Italie amena la Renaissance en Europe. Certains apports ont été faits par des traductions de livres arabes et notamment en algèbre^[11], grâce à l'adoption à la fin du VIII^e siècle du système décimal et des chiffres indiens (incluant, à la différence des chiffres romains, le zéro^[12]), en analyse combinatoire et en trigonométrie. Les mathématiques ont été utilisées par les savants arabes comme auxiliaires d'autres disciplines telles que l'astronomie, les techniques de constructions géométriques (mosaïque, muquarnas, coupole …) mais aussi pour calculer les coordonnées géographiques.

Diophante avait résolu des problèmes à plusieurs inconnues en imposant des dépendances entre les inconnues. Il utilisait la première lettre d'un mot pour désigner une quantité. En revanche, l'algèbre arabe est entièrement rhétorique^[13] La résolution de problèmes se ramenant au second degré était déjà connue des Babyloniens^[14], mais les procédures de résolution n'étaient pas organisées en fonction des puissances de l'inconnue. Le nom d'Al-Khwarismi, latinisé en Algoritmi a donné le mot algorithme. Son traité, Kitab fi'l-jabr wa'l-muqabala (Livre sur la restauration et la confrontation) traite de manipulations sur les équations. Il propose une preuve des procédures de résolution, déja connues, par une complétion géométrique en carrés.

En arithmétique

Les travaux de Diophante, Théétète, Pythagore et quelques autres furent copiés par les mathématiciens arabes^{[réf. nécessaire]}. Selon Ahmed Djebbar^[15], les mathématiciens arabes étudièrent les nombres premiers, les nombres amiables ou parfaits, les équations diophantiennes et enfin les études de suites et de séries. Selon Dahan, ils auraient « insufflé une nouvelle vie »^[16]. Mais les mathématiciens de langue arabe intègrent également les mathématiques indiennes avec notamment la notation décimale et l'usage du zéro^[17]. Cependant, selon Morris Kline (en)^[9], les Arabes amenèrent une régression^[18] par rapport aux mathématiques indiennes : même s'ils s'étaient familiarisés avec les nombres négatifs, de par l'appropriation des mathématiques hindoues, ils les rejetèrent complètement.

En algèbre

Une importante contribution à l'algèbre fut le nom lui-même : "Algèbre" provient du titre d'un ouvrage d'Al-Khwarismi "Al-jabr w'al muqabala"^[19],[13]. Les origines de l'algèbre constituent un problème historiographique en discussion depuis la Renaissance ^[20]

Selon Ahmed Djebbar, « Un autre apport essentiel » d'Al-Khwarismi par rapport aux auteurs antérieurs est la classification de problèmes en six cas, dépendant de trois termes (nombres, chose ou quantité cherchée, carré), la discussion de leurs procédures de résolution selon la disposition de ces termes, et une justification uniformisée de ces procédures par la géométrie^[21],[22].

Selon Jens Høyrup^[23], « Al-Khwarismi nous informe qu'il n'a pas inventé la discipline »^[24]. Il cite pour appuyer son argumentation le passage d'"Al-Gabr w'al-muqabala" où Al-Khwarismi fait référence aux « arithmétiques utilisées constamment dans les affaires d'héritage et de legs, ... »^[25]. Selon lui « al-Khwarismi n'a fait "que"^[26] produire une œuvre de synthèse des disciplines et techniques des calculateurs pratiques, y compris la superstructure "pure" »^[27],[23]. Ce travail va jouer un rôle durant la Renaissance^[28],[29].

L'algorithme d'Euclide était connu. On découvrira plus tard que les Babyloniens avaient développé nombre d'algorithmes^[30], entre autres pour leur fiscalité.

Les documents arabes contenant des formules algébriques ne possèdent toutefois jamais d'exposants, pas même entiers : ils utilisent des signes spéciaux pour carré, cube, racine cubique et racine carrée. Omar Khayyam (persan et non arabe, mais publiant ses travaux en arabe) résoudra pourtant malgré cette notation incommode plusieurs équations.

En géométrie

En géométrie, les mathématiciens arabes reprennent les travaux grecs (Euclide) grâce à un effort de traduction et de copie des traités de l'Antiquité, souvent encouragé par le pouvoir politique.

Médecine

Le monde arabe connaissait la médecine au Moyen Âge grâce à des personnages tel que Avicenne, auteur de l'encyclopédie médicale Qanûn, Ibn Nafis, qui décrit la circulation sanguine pulmonaire, et al-Razi, initiateur de l'usage de l'alcool en médecine. Au XI^e siècle, l'Andalou Abu-l-Qasim az-Zahrawi (appelé Abulcassis en Occident) écrit un ouvrage de référence sur la chirurgie. Maïmonide (1135-1204), médecin juif du sultan ayyoubide Saladin, influença également la médecine arabe.

Les premiers hôpitaux du monde arabe, servant à la fois d'école de médecine et de lieux de soins ouvrent, en tant que léproserie au départ, puis évoluent pour traiter les maladies du corps humain comme celles de l'esprit. Les hôpitaux et léproseries étaient toutefois connus dès le VIè siècle en Occident.

L'anesthésie, pratiquée dans l'Antiquité par l'ingestion d'opium, de mandragore ou de diverses autres substances donnant envie de dormir, est perfectionnée par l'utilisation d'une éponge imbibée par un mélange de ces substances. Séchée, cette spongia somnifera comme elle sera appelée permet au chirurgien d'opérer en soumettant le patient aux vapeurs de l'éponge humidifiée avant l'emploi et qui plongeait les patients dans un état proche de l'anesthésie générale, mais qui ressemble plutôt à un état analgésique accompagné de perte de conscience. On y découvre le fonctionnement de la petite circulation pulmonaire et de la circulation sanguine. La dissection était également pratiquée. C'est ainsi que des connaissances anatomiques nouvelles furent faites. La traduction des textes latins et grecs fut encouragée et les savants venaient à Bagdad et de toutes les régions de l'empire.

Botanique, zoologie, agriculture

Manuscrit arabe du XIV^e siècle

Les Arabes traduisent les traités de Dioscoride (De Materia Medica) et font progresser la pharmacopée. Le mot sirop est d'origine arabe. L'utilisation des alambics permet d'extraire des substances telles que l'essence de rose, l'eau de fleur d'oranger. Ils perfectionnent également le raffinage du sucre, venu de Perse, et introduisent la confiserie dans l'alimentation et la conservation des végétaux. On leur doit l'extension jusqu'à l'Atlantique de la culture de la canne à sucre, du riz, du coton. Leur acquis principal réside dans la création de jardins botaniques expérimentaux (Al-Andalus), l'Al-munia est à la fois lieu d'acclimatation, de plaisir et d'étude où les plantes sont considérées sous tous leurs aspects : alimentaire, parfum, médicinale, utilitaire et décoratif. La zone de culture de certains fruits (bigarades, citrons, bananes, dattes) et de certaines fleurs (crocus sativus dont on tire le safran, jasmin ), de plantes utilitaires (murier à soie) connait une expansion qui suit celle de l'islam. La maîtrise de l'hydraulique permet aux agronomes arabo-musulmans de faire évoluer la triade méditerranéenne antique blé-vigne-olivier.

À partir du travail de sélection de la dynastie perse des Sassanides, ils créeront les chevaux arabes, les alezans, qui étonneront tant les premiers croisés par leur agilité. La création de races originales de chameaux de bât sera un atout essentiel pour la maîtrise de l’espace.

Physique, chimie, optique

Dessin de Ibn Sahl : première mention de la loi de la réfraction : considérant les triangles rectangles (en haut à gauche), le rapport des deux hypoténuses est une constante du système.

Les alchimistes arabes reprennent les travaux de Bolos de Mendès. En cherchant de l'or, ils travaillent sur d'autres matières comme l'acide nitrique et perfectionnent la distillation ^[31]. Jâbir ibn Hayyân (vers 845) pratiqua la manipulation de nombreux produits minéraux, végétaux et animaux.

Les travaux d'Archimède sur les Miroirs ardents furent repris par Ibn al-Haytham, Ibn Sahl, Taqi al-Din et al-Kindi.

Certains auteurs^{[32],[33],[34]} voient Ibn Al Haytham (965 - 1039), de son nom latinisé Alhazen, comme "le père de l'optique". Notamment dans son texte Kitab al-Manazir (livre d'optique)^[35], il a réformé l'optique, « introduisant de nouvelles normes mathématiques et expérimentales à l'intérieur d'une problématique traditionnelle où se trouvent unies lumière et vision. [...] L'optique d'Aristote, comme celles d'Euclide et de Ptolémée, ne séparait point vision et éclairement lumineux ; il s'imposait à Alhazen de les mieux distinguer et d'aboutir ainsi à une nouvelle représentation fondée sur une analogie entre le mouvement du choc – le rebondissement d'une balle projetée contre un obstacle – et la propagation lumineuse, représentation qui persistera chez Kepler et chez Descartes^[36] », et avant eux Roger Bacon (1214 - 1294) qui a repris et cité ses travaux ^[37].

Astronomie

Astrolabe perse, XVIII^e siècle

Les scientifiques arabes reprennent les études des grecs Claude Ptolémée (II^e siècle) et d'Ératosthène. Ainsi, les premières traductions en arabe de l'Almageste datent du IX^e siècle. À cette époque, cet ouvrage était perdu en Europe. En conséquence, l'Europe occidentale redécouvrit Ptolémée à partir des traductions des versions arabes : une traduction en latin a été réalisée par Gérard de Crémone à partir d'un texte provenant de Tolède, en Espagne.

L'astronomie arabe s'est attachée à résoudre des problèmes concernant la pratique de l'Islam, comme déterminer les dates du ramadan, calculer l'heure des cinq prières quotidiennes, fixer la direction de La Mecque, mais aussi définir le calendrier lunaire.

Jusqu'à l'apparition de la lunette astronomique, l'observation des astres a progressé grâce à l'utilisation de l'astrolabe : cet instrument qui servit également à la navigation, a probablement été inventé par Hipparque, dont les travaux servirent de base au premier calculateur astronomique^[38] ou premier astrololabe, la machine d'Anticythère. Il a ensuite été copié dans le monde islamique, avant d'atteindre l'Europe vers 970, par l'intermédiaire du moine Gerbert d'Aurillac. Ce dernier rapporta un astrolabe d'Al-Andalus.

L'astronome perse al-Farghani écrit beaucoup sur le mouvement des corps célestes ; son œuvre est traduite en latin au XII^e siècle. À la fin du X^e siècle, un grand observatoire est construit près de Téhéran par l'astronome al-Khujandi. Il effectue une série d'observations qui lui permettent de calculer l'obliquité de l'écliptique. En Perse, Omar Khayyam compile une série de tables et réforme le calendrier. Un grand observatoire est construit à Istanbul, pour l'astronome arabe, Taqi al-Din. L’astrologie arabe est en relation avec l'astronomie : les horoscopes sont établis en fonction des astres et nécessitent l'utilisation d'instruments d'observation.

Géographie

Le monde d'al-Idrīsī orienté sud/nord

Au cours du Moyen Âge, les géographes arabes, tels qu'Idrisi, Ibn Battuta, et Ibn Khaldun ont conservé et enrichi l'héritage gréco-romain, syriaque, perse et indien^[39].

À partir du VIII^e siècle, les premiers géographes musulmans perpétuent entre autres l'œuvre des géographes de l'Antiquité (Hérodote, Pline l'Ancien ou encore Ptolémée), puis dès le XI^e siècle se développent une véritable littérature géographique originale en plus d'un savoir-faire cartographique^[40].

Les géographes notables sont :

• Al-Mas'ûdî, mort en 957, Muruj adh-dhahab ou Les prairies d'or, est le manuel de référence des géographes et des historiens du monde musulman. Il a beaucoup voyagé à travers le monde arabe ainsi qu’en Extrême-Orient.
• Al Bakri, auteur du Routier de l’Afrique blanche et noire du nord-ouest, rédigé à Cordoue vers 1068
• Yaqout al-Rumi (XIII^e siècle), Livre des pays
• Al Idrissi, (mort vers 1165), Description de l'Afrique et de l'Espagne
• Carte de Piri Reis La carte de Piri Reis est une carte ancienne, découverte en 1929 lors de la restauration du Palais de Topkapı à Istanbul. Elle est attribuée à l'amiral et cartographe ottoman Piri Reis qui l'aurait tracée en 1513. Dessinée sur une peau de gazelle, elle détaille les côtes occidentales de l'Afrique et les côtes orientales de l'Amérique du Sud. Au Sud de ces dernières, un tracé fait l'objet d'interprétations contradictoires.

La cartographie progresse pendant l'âge d'or de la civilisation musulmane. Grâce à la boussole, transmise par les Chinois, et aux tables de coordonnées géographiques, il devient plus facile aux marchands de se déplacer.

Notes et références

Voir aussi

Bibliographie

• Abdulhak Adnan, La science chez les Turcs ottomans, Paris, 1939
• Samir Azar, Les sciences dans l'Islam, Paris-Méditerranée, 2005
• Antoine Gautier, « L'âge d'or de l'astronomie ottomane », dans L'Astronomie, décembre 2005, vol. 119
• Bertrand Gille, Histoire des techniques, La Pléiade, 1978 (ISBN 978-2070108817)
• Roshdi Rashed, Histoire des sciences arabes (3 volumes), Le Seuil, Paris, 1997
• Fascicule Histoire des Sciences - Un exemple d'approche chronologique et lexicographique : Les sciences arabes

Abrougui Mondher, Abrougui-Hattab Hanène & Soudani Mohamed (1998) - Faculté des Sciences de Bizerte - Tunisie.

• Ibn Bakhtishu, Livre de la propriété des animaux
• Al-Qazwini, Les Merveilles de la création
• Nicolas Bourbaki, Éléments d'histoire des mathématiques [détail des éditions]
• Histoire des mathématiques, Charlotte Bouckaert et francis Buekenhout, Les Cahiers du CeDoP, Université Libre de Bruxelles, 1994 (contient une bibliographie commentée à l'usage des enseignants et leurs élèves)

Articles connexes

Liens externes

• « Exposition « L'âge d'or des sciences arabes » (octobre 2005-mars 2006) », sur Institut du monde arabe
• (en) « Histoire des sciences islamiques » ^{(Archive • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)}
• « À la Découverte de l'islam et de la civilisation arabo-musulmane » ^{(Archive • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)}, sur education.france5.fr

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