"Depuis le IVe siècle, la Terre était, pour la plupart des astronomes et des philosophes grecs, une sphère immobile, très petite, suspendue au centre géométrique d'une sphère en rotation, beaucoup plus grande, qui portait les étoiles. Le Soleil se déplaçait dans le vaste espace compris entre la Terre et la sphère des étoiles. Au-delà de la sphère extérieure, il n'y avait rien du tout, ni espace, ni matière. Cette théorie de l'univers ne fut pas la seule dans l'Antiquité, mais ce fut elle qui compta le plus de partisans, et c'est une version issue de cette théorie que le monde médiéval et moderne ont héritée des Anciens.
C'est l'univers des deux sphères, composé d'une sphère intérieure pour l'homme et d'une sphère extérieure pour les étoiles. L'expression est, bien entendu, un anachronisme. […] tous les philosophes et tous les astronomes qui croyaient aux sphères céleste et terrestre postulaient aussi l'existence de dispositifs cosmologiques additionnels pour entraîner, dans l'espace qui s'étendait entre elles, le Soleil, la Lune et les planètes. L'univers des deux sphères n'est donc, en aucune façon, une vraie cosmologie : il n'en est que le cadre structurel. De plus, ce cadre structurel allait donner naissance à un grand nombre de systèmes astronomiques et cosmologiques différents et contradictoires, au cours des dix-neuf siècles qui séparent le IVe siècle avant notre ère du siècle de Copernic. Il y a eu plusieurs univers des deux sphères, mais une fois imposé, le cadre des deux sphères n'a presque jamais été mis en question. Il a guidé, pendant presque deux millénaires, l'imagination de tous les astronomes et de la plupart des philosophes."
Thomas Kuhn, La Révolution copernicienne, 1957, tr. fr. Avram Hayli, Le Livre de Poche, 1992, p. 42-43.
"Nous avons énuméré, de façon quelque peu nonchalante, l'ensemble des faits astronomiques fondamentaux qui pourraient apparaître à un observateur ne disposant que de temps, de patience et de bons yeux. Les Astronomes égyptiens, babyloniens, grecs, arabes avaient plus, notamment des instruments pour mesurer les angles. Mais, d'une part, ils n'avaient pas de télescopes (c'est-à-dire pas d'instruments grossissant le diamètre apparent des objets lointains), et, d'autre part, toutes leurs mesures restaient supérieures à un seuil de précision très élevé par rapport à ce que l'Astronomie moderne peut atteindre. En sorte que, malgré la mise en évidence de tel phénomène très fin – comme la précession des équinoxes[1], découverte par Hipparque – ou l'exécution de mesures difficiles à un ordre de grandeur honorable – comme la mesure du rayon de la Terre par Ératosthène ou celle de la distance de la Terre à la Lune par Aristarque –, l'Astronomie scientifique n'est pas parvenue, jusqu'à Galilée, à modifier essentiellement la physionomie du Ciel, telle qu'elle se présente à l'observateur sans arme. […]
Reprenons maintenant les éléments que nous avons pu rassembler jusqu'ici pour notre système du monde et les hypothèses auxquelles nos observations nous ont naturellement conduits :
Le Ciel est sphérique, les astres qui le peuplent sont inaccessibles et sûrement très éloignés. La Terre est une figure régulière, malgré ses aspérités apparentes, et la fuite de l'horizon, ainsi que d'autres signes, prouve qu'elle n'est pas plate, que c'est une sphère au centre du monde, concentrique au Ciel ; la pesanteur la tasse sur elle-même et oppose essentiellement, sur les verticales, le haut et le bas ; mais les verticales ne sont pas parallèles ; elles rayonnent à partir du centre de la Terre, vers le Ciel.
Les objets célestes sont d'une autre nature que les objets terrestres, plus simples, plus purs, apparemment immuables dans leurs incessantes révolutions. Le mouvement fondamental du Ciel est bien en accord avec sa forme sphérique : la sphère des étoiles tourne comme un bloc, autour d'un axe qui joint la Terre à un point fixe du Ciel ; rotation régulière et uniforme qui rythme indéfiniment le cours de l'existence ; c'est cela que nous appelons le Temps.
Certains astres, cependant, et non des moindres, ont un mouvement plus compliqué ; entraînés par le mouvement de la sphère, ils n'y sont cependant pas fixés ; ainsi la Lune, le Soleil et les Planètes, dont les mouvements capricieux sont une énigme ; comme, d'autre part, les éclipses montrent que la Lune passe devant le Soleil, et qu'on peut voir les planètes disparaître derrière la Lune, il est difficile de concevoir le Ciel comme une sphère unique."
Jacques Merleau Ponty, Les Trois étapes de la cosmologie, 1971, 1ère partie, III, Robert Laffont, Science nouvelle, p. 40-41.
[1] La précession des équinoxes est le décalage progressif de la direction où sont vues les étoiles, d'un siècle à l'autre, à raison d'une rotation complète, tous les 26 000 ans environ, effet produit par un lent changement de direction de l'axe de rotation de la Terre, dans la même durée.
"Les vrais grands maîtres de la Cosmologie sphérique sont bien antérieurs à Ptolémée ; ce sont l'astronome Eudoxe de Cnide et Aristote. Eudoxe était de vingt ans plus jeune que Platon et de vingt-cinq ans plus vieux qu'Aristote ; selon la tradition, il s'instruisit successivement près des pythagoriciens, près de Platon et en Égypte. Eudoxe concilie la multiplicité des mouvements célestes avec le principe de la sphéricité du Ciel en imaginant l'Univers comme un système de sphères concentriques (avec la sphère terrestre au centre) emboîtées les unes dans les autres ; chaque sphère est entraînée par le mouvement de celle qui l'enveloppe, mais se meut par rapport à elle d'un mouvement propre de rotation uniforme. Les étoiles sont attachées à la sphère la plus extérieure, qui n'a qu'un mouvement et entraîne toutes les autres ; chacun des astres errants est attaché à une sphère particulière ; celles du Soleil et des planètes tournent autour d'un même axe, perpendiculaire au plan de l'Écliptique ; la sphère de la Lune, la plus proche de la Terre, tourne autour d'un axe spécial (car Eudoxe et ses contemporains avaient compris que le cercle du mouvement apparent de la Lune est légèrement incliné sur l'Écliptique ; sans quoi, il y aurait une éclipse à chaque pleine Lune).
Eudoxe avait donc construit une « Mécanique céleste » bien différente de celle des modernes, quoiqu'elle aussi très éloignée des apparences ; mais, d'une part, la forme ou, si l'on veut, la structure de l'apparence restait intacte ; en supposant des sphères invisibles, Eudoxe ajoutait certes des éléments invisibles au système du monde, mais il maintenait le schéma sphérique qui correspond à l'apparence immédiate du Ciel ; d'autre part, en étendant l'usage du schéma sphérique, il faisait triompher une forme géométrique que notre raison trouve bien plus satisfaisante que le désordre des apparences terrestres."
Jacques Merleau Ponty, Les Trois étapes de la cosmologie, 1971, 1ère partie, III, Robert Laffont, Science nouvelle, p. 47-48.
"Il appartient à la Théorie physique d'examiner ce qui concerne l'essence du Ciel et des astres, leur puissance, leur qualité, leur génération et leur destruction ; et, par Jupiter, elle a aussi pouvoir de donner des démonstrations touchant la grandeur, la figure et l'ordre de ces corps. L'Astronomie, au contraire, n'a aucune aptitude à parler de ces premières choses ; mais ses démonstrations ont pour objet l'ordre des corps célestes, après qu'elle a déclaré que le Ciel est vraiment ordonné ; elle discourt des figures, des grandeurs et des distances de la Terre, du Soleil et de la Lune ; elle parle des éclipses, des conjonctions des astres, des propriétés qualitatives et quantitatives de leurs mouvements. Puis donc qu'elle dépend de la théorie qui considère les figures au point de vue de la qualité, de la grandeur et de la quantité, il est juste qu'elle requière le secours de l'Arithmétique et de la Géométrie ; et au sujet de ces choses, qui sont les seules dont elle soit autorisée à parler, il est nécessaire qu'elle s'accorde avec l'Arithmétique et la Géométrie. Bien souvent, d'ailleurs, l'astronome et le physicien prennent le même chapitre de la Science pour objet de leurs démonstrations ; ils se proposent, par exemple, de prouver que le Soleil est grand, ou que la Terre est sphérique ; mais, dans ce cas, ils ne procèdent pas par la même voie ; le physicien doit démontrer chacune de ses propositions en les tirant de l'essence des corps, de leur puissance, de ce qui convient le mieux à leur perfection, de leur génération, de leur transformation ; l'astronome, au contraire, les établit au moyen des circonstances qui accompagnent les grandeurs et les figures des particularités qualitatives du mouvement, du temps qui correspond à ce mouvement. Souvent, le physicien s'attachera à la cause et portera son attention sur la puissance qui produit l'effet qu'il étudie, tandis que l'astronome tirera ses preuves des circonstances extérieures qui accompagnent ce même effet ; il n'est point né capable de contempler la cause, de dire, par exemple, quelle cause produit la forme sphérique de la Terre et des astres. Dans certaines circonstances, dans le cas, par exemple, où il raisonne des éclipses, il ne se propose aucunement de saisir une cause ; dans d'autres cas, il croit devoir poser certaines manières d'être, à titre d'hypothèses, de telle façon que ces manières d'être une fois admises, les phénomènes soient sauvés. Par exemple, il demande pourquoi le Soleil, la Lune, et les autres astres errants semblent se mouvoir irrégulièrement ; que l'on suppose excentriques au Monde les cercles décrits par les astres, ou que l'on suppose chacun des astres entraîné en la révolution d'un épicycle, l'irrégularité apparente de leur marche est également sauvée ; il faut donc déclarer que les apparences peuvent être également produites par l'une ou l'autre de ces manières d'être, en sorte que l'étude pratique des mouvements des astres errants est conforme à l'explication que l'on aura supposée. C'est pour cela qu'Héraclide de Pont déclarait qu'il est possible de sauver l'irrégularité apparente du mouvement du Soleil en admettant que le Soleil demeure immobile et que la Terre se meut d'une certaine manière. Il n'appartient donc aucunement à l'astronome de connaître quel corps est en repos par nature, de quelle qualité sont les corps mobiles ; il pose à titre d'hypothèse que tels corps sont immobiles, que tels autres sont en mouvement, et il examine quelles sont les suppositions avec lesquelles s'accordent les apparences célestes. C'est du physicien qu'il tient ses principes, principes selon lesquels les mouvements des astres sont réguliers, uniformes et constants ; puis, au moyen de ces principes, il explique les révolutions de toutes les étoiles, aussi bien de celles qui décrivent des cercles parallèles à l'équateur que des astres qui parcourent des cercles obliques."
Geminus, cité par Simplicius, Aristotelis physicorum libros quatuor priores commeniaria, livre II, chapitre II, Hermannus Diels, Berolini, 1882, p. 291-292.
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