Le géocentrisme

Un modèle jusqu’à la fin du Moyen Âge

IV^e siècle avant J.-C., Grèce antique :

Aristote (385 env.-322 avant J.-C.), philosophe grec, distingue le monde sublunaire, imprévisible et imparfait, et le monde supralunaire, immuable et parfait. Tous deux obéissent à des lois totalement distinctes. Dans la représentation du système solaire d’Aristote, la Terre est immobile au centre d’un Univers sphérique et on trouve ensuite successivement la Lune, le Soleil, Vénus, Mercure, Mars, Jupiter, Saturne, puis la sphère des étoiles fixes. Il pense que la Terre ne peut être en mouvement « parce que les projectiles pesants envoyés vers le haut en ligne droite reviennent au même point ».

Cette thèse correspond parfaitement à la philosophie religieuse des Grecs. Pour eux, le ciel est le domaine des dieux : puisque ceux-ci sont parfaits, le ciel ne peut être que parfait. Or, pour les mathématiciens grecs, la seule figure géométrique parfaite est le cercle. Les astres et les planètes ne peuvent donc se mouvoir que sur une orbite circulaire.

Cette théorie avait un problème majeur : même si sa théorie  expliquait le mouvement des planètes, il ne pouvait rendre compte des variations d'éclat des planètes au cours de l'année ou des mouvements de rétrogradation, car dans cette théorie elles étaient toutes supposées se trouver à une distance fixe de la Terre.

Aristarque de Samos (310 env.-env. 230 avant J.-C.) estime précisément la distance entre la Terre et la Lune. Il est l'un des premiers à émettre l'idée que la Terre n'est pas immobile, mais qu'elle tourne autour du Soleil. Il propose un modèle héliocentrique (ayant pour centre le Soleil).

II^e siècle après J.-C., Grèce antique :

Pour rendre compte de la trajectoire « errante » des planètes, Ptolémée, astronome grec né vers 100, imagine un modèle dans lequel chacune d’elle tourne autour d’un point, lui-même tournant autour de la Terre. Ce modèle prédit de façon assez correcte le mouvement des astres.

Son œuvre majeure est rebaptisé par les arabes l'Almageste (littéralement le plus grand en arabe). Dans cet  ouvrage, il reprend et développe la théorie du géocentrisme déjà évoquée par Hipparque de Nicée. Celui-ci a proposé de une théorie expliquant le mouvement rétrograde des planètes.

Une planète tourne autour d’un « petit » cercle, son épicycle, dont le centre immatériel tourne lui-même autour de la Terre, suivant un cercle plus grand appelé déférent. En réalité, il ne voit pas la Terre exactement au centre de ce grand cercle déférent ; un léger décalage obéit à la loi des équants. L'ensemble est complexe mais d'une grande précision. Sa théorie permet notamment de prédire des éclipses du Soleil.

Ce modèle, reconnu par l’Église et cohérent avec le fixisme concernant l’évolution, s’imposera dans les communautés savantes pendant plus de 1 000 ans.