"En outre, le mouvement naturel de la Terre – celui des parties et celui de l'ensemble – tend vers le centre de l'univers ; d'où l'actuelle position centrale de la Terre. Puisque les deux centres se confondent, on pourrait soulever une difficulté : vers quel centre les corps pesants et les parties de la Terre se portent-ils selon la nature ? Gagnent-ils le centre parce qu'il est le centre de l'univers ou parce qu'il est le centre de la Terre ? – Ils vont nécessairement vers le centre de l'univers car les légers et le feu, dont la direction est opposée à celle des lourds, gagnent l'extrémité du lieu qui enveloppe le centre. Mais il se trouve que le même endroit est à la fois centre de la Terre et le centre de l'univers. Les corps en question se dirigent aussi vers le centre de la Terre, en voici un indice : les lourds en mouvement vers la terre ne vont point parallèlement, mais forment des angles égaux : ils vont donc vers un point unique, le centre, qui est aussi celui de la Terre.
On voit donc que c'est une nécessité manifeste pour la terre d'être au centre
D'après ces considérations, il est donc évident que la Terre n'est ni mue ni située hors du centre. De notre exposé ressort en outre la raison de sa fixité. Si la Terre se porte naturellement, comme on le constate de n'importe où vers le centre, et si, en revanche, le feu va du centre vers l'extrémité, aucune partie de la Terre ne peut être transportée loin du centre, sauf par contrainte. [...] Si donc aucune des parties de la Terre ne peut s'éloigner du centre, il est clair que sa totalité le peut bien moins encore : où va naturellement la partie se rend également aussi, par nature, la totalité. […]
Quant à sa configuration, elle est nécessairement sphérique. […] On doit se représenter mentalement ce que nous voulons dire en s'imaginant que la Terre naît. […] Si c'est, d'une part, dans la même mesure que, de tous les points extrêmes, elles vont vers un centre unique, il est clair que la masse ainsi constituée sera nécessairement régulière de partout, car si l'on ajoute de partout une quantité égale, la surface extérieure du corps obtenu sera nécessairement équidistante du centre. Or, cette figure est celle de la sphère. D'autre part, notre argumentation ne se trouverait pas affectée si les parties de la Terre ne se précipitaient pas de toutes parts dans la même mesure vers le centre. En effet, une quantité plus grande pousse toujours devant elle une quantité plus petite qui la précède ; il doit en être ainsi, étant donné que toutes deux ont une impulsion ayant le centre comme but, et qu'un poids plus lourd poussera devant lui jusqu'au centre un poids moins lourd. […]
On s'en aperçoit encore grâce aux phénomènes qui tombent sous les sens. Autrement, les éclipses de lune ne présenteraient pas les sections que l'on sait. […]
Autre chose. La manière dont les astres nous apparaissent ne prouve pas seulement que la Terre est ronde, mais aussi que son étendue n'est pas bien grande. En effectuant un déplacement minime vers le sud ou vers l'Ourse, nous voyons se modifier le cercle d'horizon ; par suite, les astres d'au-dessus de nous changent considérablement, et ce ne sont pas les mêmes qui brillent au ciel quand on va vers l'Ourse et quand on va vers le midi. Certains astres visibles en Égypte ou dans le voisinage de Chypre sont invisibles dans les régions septentrionales. Par ailleurs, les astres, qui, dans les régions septentrionales, apparaissent en tout temps connaissent un coucher dans les pays nommés plus haut. Tout cela ne montre pas seulement que la Terre a la forme ronde, mais encore qu'elle a la forme d'une sphère de modeste dimension ; autrement, on n'apercevrait pas si vite les effets d'un déplacement si court.
Voilà pourquoi les gens qui soupçonnent que la région des Colonnes d'Hercule touche à celle des Indes et que de la sorte il n'y a qu'une seule mer, ne semblent pas nourrir des conceptions trop incroyables."
Aristote, Du Ciel, 296b8-298a13, tr. fr. Paul Moraux, Les Belles Lettres, 1965, p. 96-98.
"Du monde céleste, de ses parties, et des astres.
Le monde est un composé du ciel et de la terre, et de tous les êtres qu'ils renferment. On le définit encore : l'ordre et l'arrangement de toutes choses, maintenu par l'action et à cause de la divinité.
Il y a dans le monde un centre fixe et immobile. C'est la terre qui l'occupe ; mère féconde, foyer commun des animaux de toute espèce. Au-dessus d'elle est l'air, qui l'environne de toutes parts. Dans la région la plus élevée, est la demeure de la divinité, qu'on nomme le ciel. Il est rempli des corps divins, que nous appelons astres, et qui se meuvent avec lui dans un cercle éternel, par la même révolution, sans interruption et sans fin.
Le ciel et le monde étant sphériques, et se mouvant sans fin, comme on vient de le dire, il est nécessaire qu'il y ait deux points fixes à l'opposite l'un de l'autre, comme dans un globe qui se meut sur un tour, et que ces points soient immobiles, pour contenir la sphère lorsque le monde tourne sur eux. On les nomme pôles. Si on conçoit une ligne droite tirée de l'un de ces points à l'autre, on aura l'axe, diamètre du monde, ayant la terre au milieu, et les deux pôles aux extrémités, de ces deux pôles fixes, l'un au nord, est toujours visible sur notre horizon ; c'est le pôle arctique ; l'autre, au midi, reste toujours caché au-dessous de la terre, c'est l'antarctique.
La substance du ciel et des astres se nomme éther : non qu'elle soit ignée comme l'ont prétendu quelques-uns, faute d'avoir considéré sa nature, bien différente de celle du feu ; mais parce qu'elle se meut sans cesse circulairement, étant un élément pur, divin et tout différent des quatre autres.
Des astres qui sont contenus dans le ciel, les uns sont fixes, tournant avec le ciel, et conservant toujours entre eux les mêmes rapports ; au milieu d'eux est le cercle appelé zoophore, qui s'étend obliquement d'un tropique à l'autre, et se divise en douze signes. Les autres sont errants, et ne se meuvent ni avec la même vitesse que les premiers, ni avec la même vitesse entre eux, mais tous tournent dans différents cercles, et selon que ces cercles sont plus proches ou plus éloignés de la terre.
Quoique tous les astres fixes se meuvent à la même surface du ciel, aucun homme n'en saurait déterminer le nombre. Quant aux astres errants, il y en a sept, qui se meuvent chacun dans autant de cercles concentriques ; de manière que le cercle d'au- dessus est plus grand que celui d'au-dessous, et que les sept, renfermés les uns dans les autres, sont tous environnés de la sphère des fixes.
Immédiatement au-dessous des fixes, est le cercle du Phénon ou Saturne ; ensuite vient celui du Phaéton, ou Jupiter ; celui du Pyroïs, surnommé l'astre d'Hercule, ou de Mars ; le Stilbon, que quelques-uns ont consacré à Mercure et d'autres à Apollon ; puis le Phosphore, que l'on attribue à Junon ; ensuite le soleil, et enfin la lune, après laquelle vient la terre. L'éther enveloppe tous ces corps divins, et comprend en lui l'ordre de leurs mouvements.
En deçà de cette nature éthérée et divine, ainsi ordonnée, et comme nous l'avons dit, immuable, inaltérable, impassible, est placée la nature muable et passible, en un mot, corruptible et mortelle. Elle a plusieurs espèces, dont la première est d'une essence subtile, inflammable, qui s'allume par la masse et le mouvement rapide de la substance éthérée. C'est dans la région ignée et désordonnée, que brillent les phénomènes lumineux, les flèches ardentes, les verges et les gouffres enflammés ; c'est là que sont fixées les comètes, et qu'elles s'éteignent souvent.
Au-dessous de cette région est répandu l'air, ténébreux et froid de sa nature, qui s'échauffe, s'enflamme, devient lumineux par le mouvement. C'est dans la région de l'air, passible et altérable de toutes manières, que se condensent les nuages, que les pluies se forment, les neiges, les frimas, la grêle, pour tomber sur la terre. C'est le séjour des vents orageux, des tourbillons, des tonnerres, des éclairs, de la foudre, et de mille autres phénomènes."
Aristote, Lettre d'Aristote à Alexandre, chapitre II, § 1-9, tr. fr. Charles Batteux, revue et corrigée par M. Hoefer, Lefèbre, 1843.
"Pour Aristote, l'univers entier était contenu à l'intérieur de la sphère des étoiles, limitée par sa surface. En chaque point de l'intérieur de la sphère il y avait de la matière ; les trous et le vide ne pouvaient pas exister dans l'univers d'Aristote. À l'extérieur de la sphère des étoiles, il n'y avait rien, ni matière ni espace ; rien du tout. Dans la science aristotélicienne, matière et espace vont de pair ; ce sont deux aspects du même phénomène et la notion même de vide est absurde. C'est de cette façon qu'Aristote parvenait à expliquer la dimension finie de l'univers et son unicité. Espace et matière doivent finir ensemble : on n'a pas à se demander ce qui limite le mur qu'on construit pour limiter l'univers. Dans son traité intitulé Du ciel, Aristote écrit :
« ... Il est manifeste que nulle masse corporelle ne se trouve hors du ciel ni ne peut y naître : la totalité du monde est composée de toute la matière qui lui est propre... Il en découle qu'actuellement il n'existe pas de cieux multiples, qu'il n'y en a jamais eu et qu'il n'y en aura jamais ; notre ciel est, au contraire, un, unique et parfait.
En même temps, il est clair qu'il n'y a ni lieu ni vide... hors du ciel. Le vide est, d'après la définition vulgaire, l'endroit où il n'y a pas de corps, mais où il peut en exister un. »[1]
Comme l'univers de Platon […] l'univers aristotélicien se contient lui-même et se suffit à lui-même. Il ne laisse rien en dehors de lui. Aristote différencie davantage que Platon l'intérieur de l'univers qui est rempli dans sa plus grande partie d'un seul élément, l'éther, qui s'agrège en un ensemble de coquilles homocentriques pour former un volume gigantesque évidé, limité à l'extérieur par la surface de la sphère des étoiles et à l'intérieur par la surface de la sphère homocentrique qui porte la planète la plus inférieure, c'est-à-dire la Lune. L'éther est l'élément céleste dont le caractère de solide cristallin que lui attribue Aristote fut souvent mis en question par ses successeurs. À la différence des substances connues sur Terre, l'éther est pur et inaltérable, transparent et impondérable. Les planètes et les étoiles, comme les coquilles sphériques concentriques dont la rotation rend compte des mouvements célestes, sont faites d'éther.
Entre l'époque d'Aristote et celle de Copernic, un grand nombre de conceptions différentes l'emportèrent à propos de la forme et de la réalité physique de ces sphères célestes qui mettaient le ciel en mouvement. Celle d'Aristote était la plus explicite et la plus détaillée de toutes. Il croyait qu'il y avait exactement cinquante-cinq coquilles cristallines constituées d'éther, et que ces coquilles faisaient partie d'un mécanisme physique, le système mathématique des sphères homocentriques élaboré par Eudoxe et son successeur Callippe. Aristote doublait presque le nombre des sphères utilisées par les premiers mathématiciens, mais celles qu'il ajoutait étaient mathématiquement superflues. Elles avaient pour fonction de fournir les liaisons mécaniques nécessaires à maintenir en rotation tout l'ensemble des coquilles concentriques ; elles transformaient le jeu complet des sphères en une gigantesque pièce d'horlogerie céleste, entraînée par la sphère des étoiles. L'univers étant plein, toutes les sphères étaient en contact, et le frottement des sphères les unes sur les autres servait de transmission à tout le système. La sphère des étoiles entraînait son plus proche voisin intérieur, lequel était la plus extérieure des sept coquilles, ou sphères homocentriques, qui déplaçaient Saturne. Cette sphère entraînait sa voisine intérieure la plus proche, c'est-à-dire la seconde depuis l'extérieur des sept sphères de Saturne, et ainsi de suite jusqu'à ce que le mouvement soit finalement transmis à la sphère la plus basse de l'ensemble des sphères responsables du mouvement de la Lune. Cette dernière sphère la portait. C'était la plus intérieure des coquilles, la limite inférieure de la région céleste ou supralunaire."
Thomas Kuhn, La Révolution copernicienne, 1957, tr. fr. Avram Hayli, Le Livre de Poche, 1992, p. 107-109.
[1] Du Ciel, 279a 6-17.
"On se réfère souvent à la conception ancienne de plénitude de l'univers comme à l'horror vacui, l'horreur de la nature pour le vide, ce qui, comme principe explicatif, peut être paraphrasé ainsi : la nature agit toujours de façon à prévenir la formation d'un vide. Sous cette forme, les Grecs le faisaient dériver de nombre phénomènes naturels et s'en servaient pour les expliquer. L'eau ne coule pas d'une bouteille ouverte dont le goulot est petit, à moins qu'un deuxième trou ne soit pratiqué dans la bouteille, et cela parce que, sans un deuxième trou par lequel l'air peut entrer, l'eau, en coulant, laisserait un vide derrière elle. Les siphons, les horloges à eau et les pompes à eau étaient sommairement expliqués d'après ce principe. Quelques penseurs de l'Antiquité appliquèrent l'horror vacui à l'explication de la ventouse et au projet de moteurs à air chaud et à vapeur. On ne pouvait pas contester les bases expérimentales de ce principe. Des approximations convaincantes du vide sont impossibles à réaliser sur Terre sans un appareillage dont les Grecs ignoraient tout. Il n'y eut pas de phénomènes pneumatiques pour démentir ce principe jusqu'à ce que, avec l'essor de l'industrie minière au XVIe siècle, l'on découvre que les pompes foulantes ne font pas monter l'eau à plus de dix mètres. Rejeter l'horror vacui équivalait nécessairement à détruire une explication scientifique parfaitement satisfaisante d'un nombre considérable de phénomènes terrestres.
Pourtant, pour Aristote et pour la plupart de ses successeurs, l'horror vacui représentait plus qu'un principe expérimental heureux, applicable à la surface de la Terre et près d'elle. Aristote soutenait non seulement qu'il n'y a en fait pas de vide dans le monde terrestre, mais encore qu'il ne peut pas en principe y avoir de vide où que ce soit dans l'univers. Le concept même de vide était pour lui une contradiction dans les termes, tout comme le concept de « cercle carré ». Aujourd'hui, alors que tout le monde a vu un tube « vide » et entendu parler d'une « pompe à vide », les preuves logiques d'Aristote sur l'impossibilité du vide ne convainquent à peu près personne, bien qu'il soit souvent difficile de découvrir les failles de son raisonnement. Mais en l'absence des preuves expérimentales contraires dont nous disposons maintenant, les arguments d'Aristote semblaient convaincants, car ils provenaient d'une difficulté véritable inhérente aux mots avec lesquels nous discutons des problèmes de matière et d'espace. Apparemment, l'espace ne peut se définir que comme un volume occupé par un corps. En l'absence de corps matériel, il n'y a rien qui permette de définir l'espace ; il ne peut apparemment pas exister par lui-même. Matière et espace sont inséparables comme les deux faces d'une pièce de monnaie. Il ne peut y avoir d'espace sans matière. Dans les termes plus difficiles d'Aristote, « il n'y a pas une telle chose comme entité dimensionnelle, autre que celle des substances matérielles » (Physique, 213a 31-34).
La théorie d'un univers plein entra donc dans la science antique avec l'autorité combinée de la logique et l'expérience, et devint immédiatement une composante essentielle des théories cosmologiques et astronomiques. […]
Le rôle multiple de la conception d'un univers plein dans la pensée aristotélicienne est notre seul grand exemple de la cohérence d'une cosmologie, ou vue du monde. Le plenum est impliqué dans la pneumatique, la persistance du mouvement, la finitude de l'espace, les lois du mouvement, l'unicité de la Terre. Et l'on pourrait allonger cette liste."
Thomas Kuhn, La Révolution copernicienne, 1957, tr. fr. Avram Hayli, Le Livre de Poche, 1992, p. 119-122.
"Il est [possible] de faire ressortir quelques traits dominants de la théorie physique d'Aristote, qui montrent à quel point elle est liée à la Cosmologie géocentrique.
La Physique, théorie de la Nature, est aussi une théorie du mouvement, car le mouvement est un fait d'observation indiscutable et la Nature est « principe du repos et du mouvement ». « Mouvement » doit ici s'entendre au sens large, c'est-à-dire qu'il désigne aussi bien les changements qualitatifs que les déplacements dans l'espace : la croissance d'une plante ou l'évaporation de l'eau sont aussi bien des « mouvements » que la chute d'un corps. Bornons-nous à la discussion du mouvement au sens étroit des modernes, le déplacement, le mouvement « selon le lieu » ou « local » dans la terminologie d'Aristote.
Il distingue les mouvements naturels et les mouvements violents ; les mouvements naturels sont des processus par lesquels les objets, obéissant à une sorte d'exigence interne de leur nature, se portent spontanément au lieu qui leur est assigné dans l'ordre universel. Dans un mouvement violent au contraire, un objet physique subit la contrainte d'un « moteur », c'est-à-dire d'un autre objet physique qui le meut dans une direction l'écartant de son lieu naturel. Une pierre tombe : c'est un mouvement naturel ; je la jette en l'air : c'est un mouvement violent.
Or, il n'y a pour Aristote que trois sortes de mouvements naturels, et leur définition est étroitement liée à la structure sphérique et géocentrique de l'Univers : les mouvements rectilignes vers le haut et vers le bas ; les mouvements circulaires autour du centre de la Terre. Ces derniers conviennent aux astres et aux astres seulement ; ils sont sans commencement ni fin et leur accomplissement n'apporte pas plus de perfection aux êtres qu'ils animent. Au contraire, les mouvements rectilignes de direction « radiale » vers le haut ou vers le bas, sont naturels en ce sens que, dans ce monde inférieur qu'est le monde intérieur à l'orbite de la Lune (le monde sublunaire) et où l'ordre cosmique est constamment dérangé, ils placent ou replacent les objets physiques en leurs lieux naturels ; ils s'achèvent lorsque ce terme est atteint ; à la différence de la rotation des astres, ce sont des processus finis. Or, cette théorie est étroitement liée à celle des éléments constitutifs du monde matériel, question que le rationalisme grec avait posée bien avant Aristote.
La Terre n’est pas seulement la sphère centrale du monde, c'est aussi un élément, dont le lieu naturel est le bas : chaque particule de terre descend spontanément aussi près que possible du centre (c'est d'ailleurs la raison qui, pour Aristote – assez proche, sur ce point, des modernes – explique la forme sphérique de la Terre). Le Feu, en revanche, autre élément, monte spontanément ; son lieu naturel est le haut. Il y a, il est vrai, deux éléments intermédiaires (Platon prétendait expliquer mathématiquement pourquoi justement deux, mais Aristote n'insiste pas là-dessus), l'Eau et l'Air ; l'intervention de ces intermédiaires complique quelque peu la théorie du lieu et du mouvement naturel ; car pour ces éléments, le mouvement naturel est nécessairement relatif : l'Eau, par exemple, descend par rapport à l'Air, mais monte par rapport à la Terre ; mais il est, après tout, conforme au schéma cosmologique des sphères et à l'observation banale de concevoir que l'ordonnance naturelle des éléments les dispose en couches concentriques, avec la Terre au centre, et que la légèreté et la lourdeur relatives de l'Air et de l'Eau n'introduisent aucun désordre dans l'harmonie cosmique."
Jacques Merleau Ponty, Les Trois étapes de la cosmologie, 1971, 1ère partie, III, Robert Laffont, Science nouvelle, p. 51-52.
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