Ibn al-Shatir et les manuscrits qui ont révélé sa révolution astronomique

Dans les recoins des bibliothèques anciennes, entre les pages de manuscrits arabes restés pendant des siècles loin de l'attention des historiens, réside l'histoire d'un savant damascène qui a repensé la géométrie du ciel avant même que l'Europe ne connaisse sa grande révolution astronomique. Il s'agit d'Ala al-Din Ali ibn Ibrahim al-Ansari, connu sous le nom d'Ibn al-Shatir, l'un des astronomes les plus éminents du XIVe siècle, dont le génie ne s'est pas limité à l'observation des étoiles et au calcul des horaires, mais s'est étendu à l'invention de modèles mathématiques complexes pour le mouvement des planètes, dont des études récentes ont révélé une similitude frappante avec les modèles utilisés par Nicolas Copernic environ deux siècles plus tard.

Ibn al-Shatir est né à Damas vers 1305, et a grandi orphelin sous la garde de ses proches, avant d'apprendre le métier d'incrustation d'ivoire qui lui a valu le surnom de « l'Incrustateur ». Cette industrie de précision, basée sur la mesure, la gravure et l'assemblage de petites pièces, fut une école pratique qui a affiné ses compétences en ingénierie et a ouvert la voie à son intérêt pour la fabrication d'instruments astronomiques. Il ne s'est pas contenté de ce qu'il a appris à Damas, mais a voyagé au Caire et à Alexandrie, où il a approfondi ses connaissances en mathématiques et en astronomie, et s'est familiarisé avec les savoirs qui préoccupaient les savants de son époque, notamment les problèmes liés au système astronomique établi par Ptolémée, qui a dominé l'interprétation du mouvement des corps célestes pendant de longs siècles.

Ibn al-Shatir est retourné à Damas et a pris la direction des « mouwaqqits » (horlogers astronomes) à la Grande Mosquée des Omeyyades, une fonction exigeant des connaissances avancées en astronomie, en calcul et en géométrie pour déterminer les heures de prière et les phénomènes liés au mouvement du soleil. Cependant, le savant damascène a dépassé les limites du travail traditionnel, transformant le calcul des horaires en un domaine d'innovation, alliant théorie mathématique et application mécanique dans des instruments qui ont suscité l'admiration de ses contemporains.

Parmi ses réalisations les plus remarquables figure un immense cadran solaire en marbre qu'il a érigé sur le minaret de la Mariée à la Grande Mosquée des Omeyyades en 773 AH, correspondant aux années 1371 et 1372. Ses dimensions atteignaient deux mètres de long sur un mètre de large, et il contenait un système précis de lignes et de courbes géométriques permettant de calculer les heures et les temps de prière. Il se distinguait par l'utilisation d'un style (gnomon) orienté vers le pôle céleste, une avancée importante dans l'histoire de la fabrication des cadrans solaires, d'autant plus que ce type de conception a été associé plus tard dans les écrits historiques aux développements astronomiques européens.

Mais la surprise révélée par les études spécialisées est que le cadran solaire présent sur le minaret n'est pas l'original fabriqué par Ibn al-Shatir lui-même, mais une copie réalisée à la fin du XIXe siècle, tandis que des parties de son instrument original ont été conservées au Musée national de Damas, selon la documentation de l'historien David A. King. Ainsi, l'instrument n'a pas totalement disparu, bien que son image actuelle ne reflète pas son état original au XIVe siècle.

Ibn al-Shatir a également fabriqué un petit instrument connu sous le nom de « boîte aux joyaux » (Sanduq al-Yawaqit), dont les dimensions étaient d'environ 12 centimètres de long, autant de large et trois centimètres de haut. Il comprenait un cadran solaire et des calculs géométriques aidant à déterminer les heures de Dhuhr et d'Asr, la ligne méridienne et la direction de la Qibla. L'importance de cet instrument réside dans le regroupement de multiples fonctions astronomiques au sein d'une petite boîte, reflétant son souci de transformer des calculs complexes en outils pratiques. Il a également développé d'autres instruments astronomiques, dont l'astrolabe et « l'instrument universel », et a laissé des ouvrages traitant de la fabrication et de l'utilisation des cadrans astronomiques.

Parmi les témoignages rares de son habileté mécanique figure le récit de l'historien Salah al-Din al-Safadi, qui lui a rendu visite en 1343 et a vu chez lui un instrument astronomique fixé au mur, dont l'une des parties effectuait une rotation complète en vingt-quatre heures, affichant différents systèmes de calcul des heures. La description historique ne permet pas de reconstruire son mécanisme de fonctionnement avec certitude, mais elle révèle qu'Ibn al-Shatir était préoccupé par les appareils à mouvement régulier, en plus de son intérêt pour les modèles mathématiques du mouvement du ciel.

Cependant, son plus grand héritage n'est pas un instrument matériel, mais un projet scientifique visant à reconstruire la théorie astronomique. Dans son livre « Nihayat al-Sul fi Tashih al-Usul » (La fin de la quête dans la correction des principes), il a présenté de nouveaux modèles pour le Soleil, la Lune et les planètes, dépassant certaines complexités mathématiques du système de Ptolémée, notamment le recours au point de « l'équant », qui avait suscité des objections chez les astronomes précédents en raison de sa contradiction avec la conception du mouvement circulaire uniforme.

Ibn al-Shatir n'a pas commencé sa révolution à partir de rien ; il a bénéficié des travaux des savants de l'école de Maragha, au premier rang desquels Nasir al-Din al-Tusi et Mu'ayyad al-Din al-Urdi, puis a redéveloppé les outils géométriques qu'ils utilisaient, en s'appuyant sur des épicycles supplémentaires et des structures mathématiques précises. Son objectif était de formuler des modèles conformes aux mouvements observés sans recourir à certaines hypothèses qu'il jugeait affaiblir la cohérence géométrique de la théorie ptolémaïque.

L'importance de son accomplissement s'est manifestée dans le traitement du mouvement de la Lune ; le modèle de Ptolémée entraînait un changement exagéré de la distance entre la Terre et la Lune, ce qui nécessitait une variation importante de sa taille apparente. Ibn al-Shatir a résolu ce problème en utilisant une structure géométrique basée sur deux épicycles, réduisant ainsi la variation des distances produite par l'ancien modèle, tout en conservant une conception faisant de la Terre le centre du mouvement. Il a également proposé un traitement distinct du mouvement de Mercure, l'un des problèmes les plus difficiles rencontrés par les astronomes anciens en raison de la complexité de son mouvement apparent.

Une étude publiée par le chercheur Victor Roberts en 1957 dans la revue « Isis » révèle l'importance d'une copie manuscrite de « Nihayat al-Sul fi Tashih al-Usul », conservée à la bibliothèque Bodléienne de l'Université d'Oxford sous le numéro « Marsh 139 », et copiée en 768 AH, correspondant aux années 1366 et 1367, du vivant d'Ibn al-Shatir. Cette copie a aidé à reconstruire son modèle lunaire et à le comparer aux modèles européens ultérieurs, entamant une nouvelle phase de recherche sur la place du savant damascène dans l'histoire de l'astronomie mondiale.

Parmi les détails moins connus, les ouvrages d'Ibn al-Shatir ne se limitent pas aux livres qui nous sont parvenus. Les sources ont mentionné un livre intitulé « Ta'liq al-Arsad » (Commentaires sur les observations), dans lequel il traitait de ses observations astronomiques et des procédures sur lesquelles il s'est appuyé pour dériver les paramètres mathématiques de ses modèles, mais aucune copie n'en est connue. L'absence de cet ouvrage constitue une lacune importante dans l'étude de sa méthodologie, car il aurait pu aider les historiens à comprendre la relation précise entre ses observations réelles et ses innovations théoriques.

L'histoire devient encore plus fascinante avec l'apparition d'une trace d'un autre ouvrage perdu intitulé « Nihayat al-Ghayat fi al-A'mal al-Falakiyyat », associé au nom de l'émir Saif al-Din Tankiz, vice-sultan mamelouk au Levant. Une étude académique publiée par la chercheuse Fien De Block en 2021 a révélé une note manuscrite faisant référence à ce livre, transmise par l'astronome Abd al-Aziz al-Wafa'i à partir d'un texte de l'astronome Shams al-Din Muhammad ibn Abi al-Fath al-Sufi, qui a mentionné avoir consulté un précédent « Zij » (table astronomique) d'Ibn al-Shatir portant ce titre. On ne connaît pas encore l'existence d'une copie restante, ce qui ouvre la possibilité qu'une partie de la production du savant damascène soit toujours perdue.

Le manuscrit du « Zij al-Jadid » (Le nouveau Zij), conservé à la bibliothèque Bodléienne d'Oxford sous le numéro « Arch. Seld. A.30 », porte une autre preuve de la circulation continue des travaux d'Ibn al-Shatir après sa mort. Il contenait des notes marginales indiquant qu'Abd al-Aziz al-Wafa'i, l'un des savants des horaires au Caire au cours du XVe siècle, possédait la copie et l'utilisait, et a noté qu'elle avait été copiée à partir d'un brouillon attribué à Ala al-Din Ibn al-Shatir. Ces notes acquièrent une valeur particulière car elles révèlent le mouvement des textes scientifiques entre Damas et Le Caire, et montrent que le manuscrit n'était pas seulement un livre conservé, mais un outil pratique pour l'enseignement, le calcul et l'acquisition d'un statut scientifique.

Il est frappant de constater que certains tableaux du « Zij al-Jadid » ont adopté la latitude de Damas, d'environ 33 degrés et demi, malgré leur circulation au Caire. L'étude de De Block estime que l'utilisation de tableaux calculés pour une autre ville a peut-être joué un rôle pédagogique, permettant aux étudiants de s'exercer à refaire les calculs selon différentes positions géographiques. Le Zij comprenait des calculs trigonométriques, des calendriers et les positions des corps célestes, ainsi que des sujets appartenant aux conceptions astrologiques qui étaient historiquement imbriquées avec certaines branches de l'astronomie mathématique, sans que cela ne signifie que Ibn al-Shatir pratiquait la divination.

Son influence scientifique ne s'est pas arrêtée à sa disparition ; les connaissances liées à l'école astronomique de Damas ont continué à se transmettre aux savants du Caire. Parmi eux, Jamal al-Din al-Maridini, qui a été l'élève d'Ibn al-Shatir, puis a transmis une partie des sciences des horaires à Ibn al-Majdi, l'un des plus grands astronomes égyptiens du XVe siècle, qui fut à son tour le professeur d'Abd al-Aziz al-Wafa'i. Ces liens révèlent un réseau scientifique continu, dans lequel les connaissances ont circulé par l'enseignement direct, les livres, les tableaux et les instruments, malgré la différence des intérêts des savants ultérieurs par rapport aux préoccupations théoriques d'Ibn al-Shatir.

D'autres preuves manuscrites confirment l'utilisation prolongée de ses travaux jusqu'à des époques tardives ; les collections de l'Université du Michigan conservent des textes arabes de son Zij, copiés vers 1662, et incluant des discussions liées à l'observation du croissant lunaire. Cette étendue temporelle révèle que l'influence d'Ibn al-Shatir ne s'est pas terminée avec sa mort au XIVe siècle, mais que certains de ses ouvrages ont continué à circuler et à être utilisés pendant près de trois siècles après cela.

Quant au chapitre le plus controversé, il concerne Copernic, le savant polonais célèbre au XVIe siècle pour sa théorie de l'héliocentrisme. Les comparaisons académiques ont montré que certains de ses modèles mathématiques, notamment ceux concernant la Lune et Mercure, ressemblent exceptionnellement aux modèles d'Ibn al-Shatir, malgré la différence de conception cosmologique globale entre les deux savants. Ibn al-Shatir a maintenu la Terre au centre de son système, tandis que Copernic a fait du Soleil le centre des mouvements planétaires dans son modèle.

Dans une étude scientifique publiée par les chercheurs Sajjad Nikfahm-Khubravan et Jamil Ragep en 2019 dans la revue « Arabic Sciences and Philosophy » publiée par Cambridge University Press, la comparaison détaillée a montré que le modèle de Mercure dans le livre de Copernic « Des révolutions des sphères célestes » est presque géométriquement identique au modèle d'Ibn al-Shatir. Les chercheurs ont penché pour la probabilité que Copernic ait eu connaissance des modèles du savant damascène, s'appuyant sur la similitude mathématique et la nature des ajustements qu'il a introduits dans son modèle à différentes étapes de son travail.

La question dépasse la simple ressemblance entre des dessins géométriques ; elle concerne des solutions mathématiques complexes à des problèmes spécifiques du mouvement des planètes, ce qui rend l'hypothèse du transfert de connaissances digne d'une recherche sérieuse. D'autres études ont abordé les rôles d'intermédiaires scientifiques entre l'Orient et l'Europe, parmi lesquels le savant juif Moses Galeano, dont le nom a été associé au transfert des connaissances astronomiques islamiques vers l'Italie à l'époque où Copernic y étudiait. Mais ces indices, bien qu'importants, ne prouvent pas de manière concluante que Copernic a consulté directement un manuscrit spécifique d'Ibn al-Shatir, et ne suffisent pas à porter un jugement historique selon lequel il aurait « volé » ses travaux.

L'importance de cette question réside dans le fait qu'elle révèle que la transition vers l'astronomie européenne moderne n'a pas été un événement isolé des siècles précédents, mais s'est inscrite dans un long contexte d'accumulation scientifique et d'échange de connaissances. Copernic a opéré une transformation majeure en réorganisant le système cosmique autour du Soleil, tandis qu'Ibn al-Shatir a contribué avant lui au développement des outils mathématiques qui ont pu être utilisés pour comprendre les mouvements célestes de nouvelles manières. Chacun d'eux a sa place historique qui doit être évaluée selon la nature de son accomplissement, loin des exagérations ou de la réduction de l'un à l'autre.

Ibn al-Shatir est décédé à Damas vers 1375, laissant derrière lui un héritage scientifique dont les preuves sont réparties entre manuscrits, instruments et références historiques. Cependant, ce qui nous est parvenu ne représente peut-être pas la totalité de ses travaux, étant donné la perte d'ouvrages directement liés à sa méthodologie d'observation et au développement de ses théories. C'est pourquoi l'étude des manuscrits arabes conservés dans les bibliothèques du monde reste une clé pour une compréhension plus profonde de sa stature, et peut-être pour la révélation de nouveaux détails de son projet scientifique.

Peut-être que la plus grande chose que révèle la biographie d'Ibn al-Shatir n'est pas seulement qu'il a précédé Copernic dans certaines solutions mathématiques, mais qu'il représentait une étape avancée de la pensée scientifique critique au sein de la civilisation islamique ; une étape qui ne s'est pas contentée de transmettre et de préserver le savoir grec, mais qui a testé ses hypothèses, reconstruit ses modèles et produit des innovations originales. Ainsi, ses manuscrits n'étaient pas seulement des papiers ayant survécu au temps, mais des témoignages d'une histoire scientifique dont certains maillons ont encore besoin d'être étudiés, et d'un savant damascène qui a su laisser son empreinte dans la géométrie du ciel des siècles avant la formation de l'astronomie moderne.