Le mécanisme d’Anticythère, « premier ordinateur »

Para Archeologos

La machine d’Anticythère, appelée également mécanisme d’Anticythère, est considérée comme le premier calculateur analogique antique permettant de calculer des positions astronomiques. C’est un mécanisme de bronze comprenant des dizaines de roues dentées, solidaires et disposées sur plusieurs plans. Il est garni de nombreuses inscriptions grecques.

On ne connaît de la machine d’Anticythère qu’un exemplaire, dont les fragments ont été trouvés en 1901 dans une épave, près de l’île grecque d’Anticythère, entre Cythère et la Crète. L’épave d’Anticythère était celle d’une galère romaine, longue d’une trentaine de mètres, qui a été datée comme antérieure à 87 av. J.-C.

La machine d’Anticythère est le plus vieux mécanisme à engrenages connu. Ses fragments sont conservés au musée national archéologique d’Athènes.

 

Débats sur l’origine et la datation de la machine d’Anticythère

Faute d’indices plus complets, les premières études avaient assimilé l’âge du mécanisme à la date du naufrage du navire, soit entre 87 et 60 av. J.-C. Cette date de -87 correspond historiquement à l’époque hellénistique, avec la présence de la dynastie des Lagides en Égypte, qui aurait repris le savoir des anciens Égyptiens et ce, notamment, grâce au zodiaque de Denderah. À cette époque existaient de nombreux échanges entre la Grèce et l’Égypte. Il est donc possible, selon l’astro-physicien et astronome Denis Savoie, que la machine d’Anticythère se soit retrouvée dans les fonds marins des côtes grecques à la suite du naufrage d’un navire provenant d’Alexandrie, en Égypte. En effet, toujours selon Denis Savoie, aucun des grands astronomes antiques grecs ne nous a laissé le moindre écrit direct tendant à prouver qu’il existait réellement un savoir astronomique grec assez avancé pour construire la machine d’Anticythère. Cependant la découverte de restes humains provenant d’un des membres de l’équipage devrait, grâce à des analyses ADN, permettre de préciser la date du naufrage et l’origine des membres d’équipage.

En 2010, Giovanni Pastore a daté le mécanisme entre la fin du IIIe et la moitié du IIe siècle av. J.-C. En 2014, deux chercheurs, l’un argentin, Christian Carman, historien des sciences à l’Université de Quilmès, et l’autre américain, James Evans, professeur à l’Université de Puget Sound de l’État de Washington ont proposé une datation assez ancienne, fondée sur la forme des lettres grecques de l’inscription figurant au dos de la machine, et situent la date de fabrication du mécanisme entre 100 et 150 av. J.-C. Mais le fait nouveau, selon l’estimation de ces chercheurs, est que le calendrier du mécanisme d’Anticythère aurait été connu dès 205 av. J.-C., c’est-à-dire sept ans seulement après la mort d’Archimède.

L’identité du concepteur est débattue. Il pourrait s’agir de l’une des personnes suivantes :

Archimède de Syracuse (-287 à -212), père de la mécanique statique.
un disciple d’Archimède, évoqué par Cicéron ;
Hipparque de Nicée (-190 à -120), fondateur de la trigonométrie ;
Posidonios de Rhodes (-135 à -51), selon les indications de son ami Cicéron11.

Le lieu de conception pourrait avoir été soit Rhodes, car l’astronome Hipparque et le savant Posidonios y vivaient, et cette île était un centre intellectuel très important à l’époque, notamment dans le domaine astronomique ; soit Syracuse, car c’est là que vivait Archimède dont des témoignages laissent penser qu’il avait réalisé (ou fait réaliser) au moins deux autres mécanismes de bronze ayant des fonctions comparables.

Découverte

Peu avant Pâques 1900, deux caïques de pêcheurs d’éponge grecs (au scaphandre) de Symi, l’Euterpe et la Calliope, en route vers l’Afrique du Nord, font escale sur la côte nord-est d’Anticythère, devant s’y abriter à cause d’une tempête au large. Le 4 avril 1900, profitant d’une accalmie, l’un des plongeurs, Elias Lykopantis (ou Stadiatis), remonte et raconte qu’il a vu des hommes nus et des chevaux : il vient de découvrir par hasard l’épave antique gisant par 62 mètres de fond environ. Il en remonte un objet de la cargaison, la main d’une statue en bronze — elle appartient à la statue dite du Philosophe. Les pêcheurs ne modifient pas leurs plans pour autant, et ce n’est qu’au retour, à l’automne, qu’ils avertissent les autorités grecques — plutôt que le gouvernement ottoman dont Symi dépend à l’époque — par patriotisme hellénique. Le gouvernement grec dépêche aussitôt sur place des navires de sa marine de guerre, le 24 novembre 1900. Les opérations de renflouement de l’épave durent jusqu’en septembre 1901, et se soldent par la mort accidentelle d’un pêcheur et la paralysie de deux autres, frappés par le mal des profondeurs. De nombreuses statues et statuettes en bronze et en marbre en sont retirées, dont la plus célèbre est un éphèbe, dit éphèbe d’Anticythère, souvent attribué à Euphranor ou à Lysippe (ces découvertes remplissent actuellement trois salles du Musée national archéologique d’Athènes), ainsi que des objets divers (instruments chirurgicaux, lyre en bronze, etc.).

On considère que la découverte de la machine à proprement parler date du 17 mai 1902 quand l’ex ministre Spiridon Stais s’aperçoit qu’un agglomérat rapporté du site recèle des inscriptions et des engrenages incrustés. Un examen révèle qu’il s’agit d’un mécanisme oxydé, dont il reste trois morceaux importants et 82 fragments plus petits.

En 1976, la Calypso est sur place et l’équipe du commandant Cousteau explore l’épave. Entre autres objets, elle y découvre 36 pièces d’argent et quelques pièces de bronze frappées à Éphèse et Pergame, qui ont permis de préciser la date du naufrage et la provenance probable du navire : en -86, l’armée romaine reconquiert la Grèce et met la ville de Pergame à sac. Le navire, à destination de Rome, aurait sombré lors d’une tempête. On retrouve également dans l’épave des amphores provenant de Rhodes et de l’île de Kos, qui ont pu être datées de la même époque que celle des pièces, ainsi que des verreries et de nombreuses sculptures de bronze et pierre, évoquant un butin.

 

Etudes du XXIe siècle

Comme il est impossible de démonter le mécanisme fortement corrodé sans l’endommager gravement et que les moyens d’étude classiques, tel que la radiographie, s’avéraient inadaptés, toute nouvelle étude du disque fut bloquée ; en 2000, l’astronome Mike Edmunds (en) de l’université de Cardiff et le mathématicien Tony Freeth eurent l’idée d’utiliser un scanner à rayons X.

Pour étudier un si petit objet (de quelques centaines de grammes), il faut construire un scanner à rayons X (en fait, un tomographe à la fois de très haute résolution et de 450 kilovolts pour que le faisceau puisse traverser l’objet dans le sens de la longueur), pesant, avec sa console, plus de huit tonnes. L’appareil, construit par X-Tek Systems16, s’avère capable de reconstituer et produire des images tridimensionnelles avec une précision de 50 micromètres.

Pour parachever cette nouvelle expertise scientifique, Edmunds rassembla, à l’automne 2005, une équipe pluri-disciplinaire associant des astronomes, des physiciens, des mathématiciens et des paléographes des trois universités les plus concernées, en impliquant les départements suivants :

Université de Cardiff, école de physique et d’astronomie ;
Université d’Athènes : section d’astronomie, astrophysique et mécanique (responsable : Pr Xénophon Moussas) ;
Université Aristote de Thessalonique : section d’astrophysique, astronomie et mécanique du département de physique (responsable : Pr John Seiradakis).

Schéma descriptif de la machine d’Anticythère Sciences et Vie n°87 – Hors série, avril 2011

Pour Xénophon Moussas, directeur du laboratoire d’astrophysique de l’université d’Athènes, qui participe aux investigations en cours sur le disque, la machine est plus complexe que les astrolabes connus jusqu’alors qui ne comportent que quelques engrenages et roues à dents. Avec son équipe, Xénophon Moussas réussit jusqu’en 2006 à déchiffrer 2 000 nouveaux caractères — Price n’en avait déchiffré « que » 900 —, y compris sur les disques à l’intérieur de la machine. Ces textes sont à la fois un mode d’emploi de l’appareil et un traité d’astronomie.

Il est désormais certain qu’il s’agissait d’un calculateur analogique qui décrivait les mouvements solaire, lunaire et des planètes visibles à l’œil nu, sans que l’on puisse à proprement parler d’horloge astronomique car le mécanisme était actionné par une manivelle. Elle servait également à prévoir les éclipses.

D’autre part, la forme des caractères, comparée à celles d’autres inscriptions de la même époque, conduit les experts à dater la pièce de la fin du IIe siècle avant notre ère.

L’équipe du projet de recherche a communiqué les résultats des analyses en cours lors d’une conférence internationale à Athènes18, le 30 novembre et le 1er décembre 2006. La première publication a été faite dans la revue scientifique Nature.

En 2011, l’entreprise Hublot reproduit la machine d’Anticythère en la miniaturisant à l’échelle d’une montre bracelet exposée pour la première fois au Musée des Arts et Métiers, à Paris, puis au Musée National Archéologique d’Athènes.

Description

La machine d’Anticythère comprenait :

un châssis en bois : ses dimensions étaient proches de 340 x 180 x 90 mm ; il comportait deux portes, une à l’avant, et une à l’arrière portant des inscriptions se référant à son fonctionnement et aux cycles présentés.
un mécanisme à engrenages : 82 fragments ont été retrouvés lors de différentes campagnes de recherche, dont 4 comprennent une ou plusieurs roues dentées, et 16 autres des inscriptions ou détails significatifs.

 

On tourne la clé ou la manivelle pour régler le mois et l’année sur le cycle métonique, le calendrier égyptien placé sur l’autre face permettant de régler le jour.

Pour prédire une éclipse, on fait tourner la manivelle jusqu’à ce que l’aiguille du cadran du Saros tombe sur une inscription correspondant à une éclipse. Le cadran métonique indique alors le mois et l’année de cette éclipse. Pour calculer le jour précis de l’éclipse, on se reporte sur la face avant et on tourne la manivelle pour mettre les aiguilles indiquant les positions de la Lune et du Soleil en phase (position de la nouvelle lune pour une éclipse solaire) ou en opposition de phase (position de la pleine lune pour une éclipse lunaire), l’aiguille du calendrier égyptien indiquant le jour précis de l’éclipse. Cette méthode est relativement fiable pour les éclipses lunaires, visibles de toute la Terre, mais seulement probable pour les éclipses solaires, celles-ci n’étant visibles que sur une étroite bande de la Terre. D’autres cadrans donnent des informations complémentaires, telles que la date des divers jeux antiques. La machine peut aussi donner l’heure de l’éclipse et prédire sa couleur (la Lune prend une couleur rouge lors de certaines éclipses). Elle est considérée comme le plus bel exemple mécanique des mathématiques de la Grèce antique.

 

 

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