Planétariums : Une étude historique
Engrenages mécaniques
À proprement parler, un planétarium, comme son nom l’indique, est un dispositif que l’on peut utiliser pour démontrer les mouvements des sept « planètes » ou « errants » grecs. À savoir le soleil, la lune et les cinq planètes visibles à l’œil nu. Un tel dispositif implique l’utilisation d’engrenages mécaniques, ou du moins d’un système de poulies. Pourtant, il ne doit pas nécessairement reposer sur une forme de projection optique.
Si nous acceptons cette définition, il est assez facile de retracer le développement du planétarium. Nous pouvons, par exemple, inclure tous les modèles du système solaire Nous pouvons également considérer les horloges astronomiques. En fait, identifier l’origine du planétarium avec celle de l’horloge mécanique. Cette dernière, comme l’ont souligné Derek Price et d’autres historiens, naît de l’utilisation de roues dentées pour transmettre la puissance, et non, comme on le suppose communément, des cadrans solaires, des sabliers et des clepsydres.
Le planétarium d’Archimède
Un exemple précoce de l’utilisation d’engrenages pour fournir une transmission de puissance et en même temps donner des rapports spéciaux de mouvement angulaire est le planétarium qui aurait été construit par Archimède au IIIe siècle avant J.-C. Le dispositif a été décrit par Cicéron et plusieurs auteurs ultérieurs, mais malheureusement les récits ne contiennent aucune information technique. Pour autant que nous puissions en juger, il prenait la forme d’un globe métallique creux, probablement de construction en treillis, avec un petit modèle de la Terre en son centre.
Selon Cicéron, qui tenait ses informations de C. Sulpicius Gallus, « un homme très savant », le globe pouvait être mis en rotation, de sorte que les sept errants effectuaient « divers mouvements divergents à leurs différentes vitesses ». Ovide l’a décrit comme une « représentation miniature de la vaste voûte céleste ».
Astrolabes
Le planétarium d’Archimède aurait pu être similaire à une sphère armillaire ou à un astrolabe sphérique, un instrument introduit par les anciens Grecs pour déterminer les positions des sept errants par rapport aux étoiles8. Au début, il se composait de quelques anneaux gradués, concentriques et intersectés qui représentaient l’horizon, le méridien, l’équateur céleste et l’écliptique, mais après le XVe siècle, il devint plus élaboré. Un développement consistait à ajouter d’autres cercles de référence et à fixer un modèle de la Terre au milieu.
Un autre était d’ajouter des modèles mobiles des sept errants. De sorte que l’ensemble illustrait la conception géocentrique ou aristotélicienne de l’univers. Un autre encore consistait à le transformer en un astrolabe plat ou planisphérique. En fait, sous cette forme les musulmans le largement utilisaient comme aide à la navigation. De nombreux astrolabes plats sont aujourd’hui conservés dans les musées. Ils sont magnifiquement construits et portent souvent des dessins exquis. Les hommes qui les ont fabriqués n’étaient pas seulement des techniciens et des artisans, mais aussi de grands artistes.
Certains astrolabes avaient un système intégré de roues dentées. Ils servaient alors d’ordinateurs astronomiques élaborés. Ils pourraient avoir un représentant précoce dans certaines pièces corrodées de roues dentées en bronze. Les chercheurs les ont récupérées en 1901 dans l’épave d’un vieux navire trouvé au large de l’île d’Anticythère, entre la Grèce et la Crète. Les pièces, que l’on croit dater d’environ 65 av. J.-C. contenaient aussi de traces de ce qui aurait pu être un boîtier en bois. Elles portent également des inscriptions partiellement lisibles. Celles-ci, ainsi que la reconstruction partielle des engrenages, indiquent que la machine était une forme précoce d’ordinateur astronomique.
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