Sciences arabes

Les sciences et techniques arabes 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 : c’est l’âge d'or de la science dans les pays Arabes.

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 ».

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.

Dans son Histoire des sciences, George Sarton montre comment après les Egyptiens, 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. Citons notamment le chimiste Jabir Ibn Hayyan (vers 800), le mathématicien persan Al-Khawarizmi (780-850), Rhazès (mort en 925) alchimiste devenu médecin qui aurait isolé l'acide sulfurique et l'éthanol dont il initia l'utilisation médicale , l'astronome et historien Al-Biruni (973-1050), le philosophe et médecin Avicenne (980-1037), Omar Khayyam (1047-1122), mathématicien et poète, le philosophe Averroès (1126-1198), le médecin et théologien juif Maïmonide (1135-1204), le géographe et voyageur Ibn Battûta(1304-1377), l'historien Ibn Khaldoun (1332-1406).

Histoire

Tentative d'explication de l'essor 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 musulmans ont donc pu consulter les ouvrages scientifiques de l'Antiquité. 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 . Ce fut l'occasion d'acquérir un certain nombre de techniques chinoises dont celle de la fabrication du papier. Le papier a rapidement remplacé le parchemin dans le monde musulman : des manufactures furent créées à Samarkand, Bagdad, Damas et au Caire.Harun ar-Rachid (calife de 786 à 809) imposa l'usage du papier dans toutes les administrations de l'empire.
• 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. 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, le premier observatoire permanent au monde, 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 par les troupes du général Amr. Elles ont donné lieu à une brève période de fanatisme religieux 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, 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), 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 .

En arithmétique

Les travaux de Diophante,Théétète,Pythagore, et quelques autres furent copiés par les mathématicienss arabes. Les mathématiciens arabes étudièrent les nombres premiers, les nombres amiables ou parfaits. Selon Ahmed Djebbar ils étudièrent aussi les équations diophantiennes ,les études de suites et de séries. Mais les mathématiciens de langue arabes intègrent également les mathématiques indiennes avec notamment la notation décimale et l'usage du zéro. Cependant, selon Morris Kline , les Arabes amenèrent une régression 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

La principale contribution à l'algèbre fut le nom lui-même : "Algèbre" provient du titre d'un ouvrage d'Al-Khwarismi "Al-jabr w'al muqabala". L'attribution à Diophante de l'origine de l'algèbre est en discussion depuis la Renaissance

La résolution d'équations du second degré était déjà connue des Babyloniens. Toutefois, Al-Khwarismi justifia le processus algébrique par la géométrie.

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 hôpitaux servaient à la fois d'école de médecine et de lieux de soins ce qui correspond à l'invention de la médecine hospitalière.

Les premiers hôpitaux ouvrent, en tant que léproserie au départ, puis évoluent pour traiter les maladies du corps humain comme celles de l'esprit. 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 . Jâbir ibn Hayyân (vers 845) pratiqua la manipulation de nombreux produits minéraux, végétaux et animaux.

Le développement de l'industrie papetière conduira à la mise au point d'encres, de papiers de qualités différentes capables de supporter dorures et enluminures, à la maîtrise de fermentations et de procédés d'encollage.

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

Technologie

On doit aux savans arabes la création d'automates, comme ceux des trois frères Banou Moussa et de nombreuses machines hydrauliques décrites par le savant Al-Djazari dans son traité Recueil utile sur la théorie et la pratique de l'art des procédés ingénieux. Dans le domaine militaire, ils ont développé des techniques découvertes en Chine et ont mis au point de nouveaux engins qui en font des précurseurs dans l'usage de la poudre. Ils se sont intéressés aux problèmes de l'irrigation et ont développé de nombreux types de moulins. On leur doit aussi le perfectionnement de systèmes à engrenage notamment dans le domaine de la mesure du temps.

La noria (mot d'origine arabe) mue par un manège, était déjà connue des Romains. En matière d'hydraulique, on leur doit sans doute l'exploitation de nappes profondes en Afrique du nord, Sicile et Espagne car la technique était déjà maîtrisée en Iran, grâce à la technique des qanats.

L'industrie du papier est certainement la plus emblématique de l'expression technique arabo-musulmane avec l'apparition de moules en bambou, une standardisation des formats (notamment 1 x 1,414) et l'utilisation de l'énergie hydraulique pour la fabrication de la pâte. En générant des techniques affluentes, elle conduira à quelques évolutions sociales caractéristiques d'un nouveau système technique (travail des femmes dans les ateliers, création de corporations et de nouveaux métiers) sans toutefois atteindre la dimension d'une véritable révolution technique.

Manuscrit Al-Jazari, vers 1205

D'une façon générale, les arabo-musulmans semblent avoir fait preuve de pragmatisme, acceptant les techniques de l'occupé en évitant ainsi les troubles socio-économiques liés à toute révolution technique en profondeur.

Étant au départ un peuple nomade, ils possèdent une technologie peu développée car les installations techniques avancées nécessitent la sédentarisation. Ils manquèrent de fer, du fait de la rareté des gisements et de sources d'énergie insuffisantes, et furent contraints de l'échanger contre de l'or et des épices. La navigation fluviale (Nil, Euphrate) est restée proche de celle de l'antiquité et les innovations en matière de navigation semblent limitées. La maîtrise de l'espace leur a posé problème comme aux Romains, et il faudra attendre le XV^e siècle pour trouver le premier pont en pierre dans l'Europe turque. L'industrie textile s'appuiera largement sur les développements des régions soumises (textiles égyptiens, tapis persans). La vie religieuse de l'Islam exigeait la ville et on assistera à la création d'une vingtaine de centres urbains, mais le plus souvent selon des plans réguliers déjà connus du monde greco-romain.

Dans le domaine militaire, ils ont contribué, avec l'empire chinois et l'empire byzantin, à développer les techniques sur les engins de sièges comme les trébuchets à contrepoids et de mangonneaux. La cotte de mailles et l'épée sont empruntés aux occidentaux. L'arbalète est connue tardivement au IX^e siècle. On peut citer le traité d'armurerie composée pour Saladin de l'ingénieur Murda al Tarsusi écrit dans la deuxième moitié du XII^e siècle ou le Kitab Aniq fi al-Manajaniq (Livre élégant sur les trébuchets), écrit par Yusuf ibn Urunbugha al-Zaradkash. Mais ces livres ne semblent pas indiquer d'originalités par rapport aux techniques occidentales de l'époque en ce qui concerne la machinerie de guerre et l'artillerie à contrepoids. Ils ont perfectionné l'usage de la poudre venue de la Chine. Hasan al-Rammah, dans son traité al Furusiya w'al Munasab al_Harbiya (traité de l'art du combat à cheval et des machines de guerre) décrit des techniques chimiques pour améliorer les performances de la poudre à canon et présente de nombreuses applications de celle-ci dans le domaine militaire, notamment ce qui semble être une des premières conceptions de missile, appelé L'œuf qui bouge lui même et brûle, mais on ne sait pas si l'engin fut seulement imaginé ou bien réellement utilisé. L'arquebuse apparaît dans les armées du royaume de Grenade nasride au XIII^e siècle ; c'est ainsi que l'Occident chrétien acquiert la poudre inventée par la civilisation chinoise.

L'effet de diffusion technologique du fait de l'unité politique de l'empire sera bientôt tempéré par le fractionnement en nombreux califats indépendants.

Astronomie

Les scientifiques arabes reprennent les études des grecs Claude Ptolémée (II^e siècle) et d'Eratosthène. 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.

Astrolabe perse, XVIII^e siècle

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 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 est une pseudo-science en relation avec l'astronomie; à l'époque astrologie et astronomie ne formaient qu'une seule discipline.

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.

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.

Les grands géographes sont :

• Al Masudi, 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
• Ibn Battûta (mort en 1377) est le premier géographe de culture arabe à se rendre en Afrique subsaharienne, Europe et en extrême Est de l'Asie, à Gao, en Chine, Inde, Espagne et à Tombouctou, ; son ouvrage principal s’intitule Présent à ceux qui aiment à réfléchir sur les curiosités des villes et les merveilles des voyages.
• Ibn Khaldoun, (mort en 1406) est un historien et philosophe d' Afrique du Nord. Certains le considèrent comme l'historien des sociétés arabe, berbère et perse. Il est l’auteur des Prolégomènes historiques et d’une Histoire des Berbères.
• Léon l'Africain, (mort en 1548), est l’auteur d’une précieuse description de l'Afrique
• Rifa'a al-Tahtawi (mort en 1873) traduisit des ouvrages médiévaux de géographie et d’histoire. Son œuvre porte surtout sur l’Égypte musulmane.
• 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.

Voir aussi

Bibliographie

• Abdulhak Adnan, La science chez les Turcs ottomans, Paris, 1939
• Samir Azar, Les sciences dans l'Islam, Paris-Méditerranée, 2005
• Ahmed Djebbar, Une histoire de la science arabe, Introduction à la connaissance du patrimoine scientifique des pays d'islam, Entretiens avec Jean Rosmorduc, Poche, 2001
• Ahmed Djebbar, L'Âge d'or des sciences arabes, Actes Sud / Institut du monde arabe, octobre 2005 (ISBN 2-7427-5672-8)
• 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

Articles connexes

• Inventions musulmanes du Moyen Âge
• Civilisation islamique
• Médecine dans la civilisation islamique
• Liste des scientifiques et des disciples arabes
• Moyen Âge et Renaissance du XII^e siècle, sur les échanges qui eurent lieu entre la civilisation arabo-musulmane et l'Occident
• Astronomie arabe
• Sciences et techniques dans l'Empire ottoman
• Philosophie islamique
• Motazilisme
• Scientifiques arabo-musulmans

Liens externes

• Exposition « L'âge d'or des sciences arabes » (octobre 2005-mars 2006) Institut du Monde Arabe (Paris)
• (en) Histoire des sciences islamiques
• A la Découverte de l'islam et de la civilisation arabo-musulmane