L’Université de Sharjah a récemment organisé un atelier sur l’astrolabe, où des scientifiques occidentaux ont expliqué aux participants comment un instrument astronomique construit par un savant musulman de l’époque médiévale, il y a près de 1 000 ans, pouvait mesurer la hauteur du soleil tout au long des douze signes du zodiaque et indiquer l’heure locale en se basant sur la position du soleil dans l’écliptique à un moment donné.
Cet atelier a offert une occasion d’apprendre à un grand nombre de chercheurs arabes et musulmans comment leurs ancêtres concevaient leurs propres instruments astronomiques, et quelles méthodes ils utilisaient dans l’Antiquité pour suivre le temps, organiser les cinq prières quotidiennes musulmanes, ainsi que pour déterminer l’altitude et la position des étoiles les plus brillantes dans le ciel à différentes périodes de l’année.
L’événement s’inscrivait dans un forum d’une journée organisé fin novembre, où une astrolabe du 10ème siècle, conçue par un astronome arabe et musulman connu dans le monde occidental sous le nom d’al-Khujandi, était présentée. Son nom complet en arabe est Abu Maḥmud Ḥamid ibn al-Khiḍr al-Khujandi.
Au IXème siècle, Muhammad ibn Musa Al-Khwarizmi, célèbre astronome musulman dont le nom a survécu dans le terme « algorithme », avait introduit des méthodes géométriques pour tracer des cercles d’azimut. Al-Khujandi fut l’un des premiers artisans à réaliser concrètement de tels cercles azimutaux dans ses instruments.
L’astrolabe original d’al-Khujandi, considéré comme l’un des instruments astronomiques les plus importants encore existants, est aujourd’hui conservé au sein du Musée d’Art Islamique de Doha, au Qatar.
Lors d’une présentation plénière, le mathématicien néerlandais et historien des sciences, Jan Pieter Hogendijk, a approfondi la question de l’astrolabe en tant qu’instrument de précision, soulignant que cette structure est largement régie par des lois mathématiques.
« Autant que nous sachions, al-Khujandi fut le premier constructeur islamique à respecter complètement ces lois mathématiques tout en intégrant des éléments artistiques dans la fabrication de l’astrolabe », a expliqué le Professeur Hogendijk, qui est aussi membre de l’Académie Royale des Arts et des Sciences des Pays-Bas.
« Il représente le début de la tradition islamique d’une extrême beauté dans la conception des astrolabes. Ce qui est également intéressant, c’est qu’il était à la fois un savant théoricien et un praticien, un fabriquant d’instruments. »
L’astrolabe, dont la genèse remonte à la Grèce antique à la fin du IIIème siècle de notre ère, a été enrichi et perfectionné par les savants arabes et musulmans du Moyen-Orient. C’est l’astrolabe arabe qui atteignit l’Europe médiévale aux alentours du XIIe siècle, tout comme la boule du globe, un autre instrument de navigation très pratique utilisé par ces mêmes Arabes. Certains manuscrits européens de l’époque médiévale illustrent des dessins d’astrolabes en langues arabe et latine.
Les noms des étoiles les plus brillantes dans le ciel sont désignés en utilisant des lettres de l’alphabet grec dans la plupart des langues européennes. Pourtant, la majorité de ces noms sont en réalité des transcriptions issues de l’alphabet arabe, répercutant la dénomination donnée par les astronomes arabes. Plus de 200 noms d’étoiles, parmi les plus visibles, ont été adoptés dans la tradition européenne sans traduction, simplement en reprenant leur prononciation arabe.
Le professeur Hogendijk s’intéresse aux astrolabes islamiques depuis 1988, année où il a commencé à organiser des ateliers interactifs. Par exemple, il avait reproduit à la main un vieux astrolabe islamique, notamment un astrolabe yéménite du XIIème siècle, en esquissant sur papier deux parties simplifiées de l’instrument, en respectant avec précision la taille de chaque pièce, qu’il assemblait ensuite en plastique et papier.
Poussé par la volonté de susciter un intérêt académique et populaire pour cet instrument, Hogendijk a multiplié les ateliers dans divers pays islamiques. La difficulté consiste à la rareté des astrolabes originaux, qui sont conservés dans des musées mondiaux et donc inaccessibles. En complément de ses cours, il a fabriqué un modèle abordable d’astrolabe islamique en papier et plastique, avec un épingle permettant sa rotation.
Il confie avoir souvent animé ces ateliers en pays musulmans, en emportant environ 200 modèles à 50 euros pièce, permettant d’animer une dizaine de sessions de formation avec des groupes d’une vingtaine de personnes maximum. Chaque participant recevait un modèle, effectuait des exercices avec, puis pouvait repartir avec pour partager sa découverte avec ses amis, ce qui suscitait un vif engouement pour l’astrolabe et la science islamique en général.
En 1995, lorsque de nouvelles recherches ont permis de mieux comprendre l’astrolabe d’al-Khujandi, Hogendijk a décidé de remplacer ses anciens modèles dessinés à la main par une nouvelle version. « Cela a été une leçon d’humilité : en tentant de reproduire à la main chaque pièce, on prend la mesure de l’incroyable expertise des anciens maîtres. »
En 2005, Wilfred de Graaf, responsable de l’éducation à l’Université d’Utrecht, a créé un modèle numérique de l’astrolabe d’al-Khujandi, basé sur un dessin informatique détaillé. Ce modèle peut facilement s’adapter à l’altitude géographique de n’importe quelle ville dans le monde contemporain. Depuis lors, Hogendijk et de Graaf travaillent ensemble pour animer ces ateliers en utilisant ce modèle numérique, qui, pour des raisons pédagogiques, simplifie certains détails par rapport à l’original.
Selon Hogendijk, l’astrolabe d’al-Khujandi fonctionne essentiellement comme une horloge. Il possède un cadran de 24 heures, utilisant le soleil à la place de l’aiguille moderne : le soleil indique l’heure locale solaire. Midday correspond exactement à 12 heures.
Il ajoute que cet instrument dépasse la simple mesure du temps : c’est aussi une œuvre d’art mathématique. Il intègre une représentation de la voie ecliptique, avec ses douze signes, et comporte des étoiles et noms d’étoiles calculés avec précision — certains pointeurs en forme d’oiseaux, d’autres de feuilles.
Outre sa précision pour mesurer l’altitude, le temps local, ou repérer les étoiles brillantes, l’astrolabe d’al-Khujandi est d’une beauté remarquable, avec un trône décoratif à son sommet, une calligraphie arabe élaborée, deux têtes de lions, et un cheval fixant la toile du réseau d’étoiles.
De Graaf a présenté son modèle numérique en montrant qu’il peut fonctionner comme un calculateur analogique rudimentaire, capable de mesurer la hauteur des corps célestes, de repérer la position du soleil et des étoiles principales par rapport au méridien et à l’horizon, ou encore de mesurer le temps en tant qu’horloge.
Il insiste sur le fait que l’astrolabe d’al-Khujandi est l’un des instruments les plus anciens et les plus richement décorés encore existants. Lors des exercices avec son modèle numérique, il démontre comment il peut déterminer la durée du jour et de la nuit, localiser les étoiles et leurs mouvements, ou encore mesurer l’altitude solaire à l’aide d’une règle mobile, l’alidade, située dans sa partie arrière.
Le professeur Idriz, spécialiste de la civilisation islamique et organisateur de l’événement, a souligné que ce forum et ses ateliers ont permis de faire un lien entre les traditions artistiques et scientifiques de l’Islam. Il rappelle que l’on retrouve cette harmonie, par exemple, dans les représentations artistiques des constellations, des plantes ou des animaux dans les manuscrits arabes, ainsi que dans la décoration géométrique islamique sur des bâtiments historiques tels que mosquées et palais.
Il précise toutefois que, selon lui, al-Khujandi n’était pas connu pour utiliser des statistiques formelles. Pourtant, sa méthodologie scientifique apparaît très moderne, notamment pour la rigueur dont il faisait preuve dans ses observations limitées, comme celle que faisait une seule fois par jour, à midi, pour déterminer la hauteur du soleil.
« Toutefois, il était capable d’utiliser ces observations pour calculer la distance maximale du soleil par rapport à l’équateur, ce qui pouvait arriver à tout moment de la journée. Il savait aussi prendre en compte le fait que certains jours, en raison des nuages, les observations astronomiques étaient impossibles. »
L’astrolabe de al-Khujandi, par sa beauté et pour ses fonctionnalités précises, demeure l’un des instruments anciens les plus remarquables dans le monde scientifique et patrimonial.
