CHAPITRE VI L’Optique des anciens

Il n’est pas rare d’entendre tel ou tel savant parler de la science antique d’une façon irrévérencieuse. A croire certains hommes instruits, notre siècle a tout inventé. Et cependant, je l’ai déjà fait remarquer, il ne faudrait pas confondre la science avec ses applications. Chaque jour ces dernières deviennent de plus en plus nombreuses, mais souvent, hélas ! c’est au détriment du bonheur des peuples.

Et je n’en veux pour preuve que la guerre récente imposée à l’Europe — je devrais dire au monde entier — par les Allemands. Entre les mains de nos ennemis, les acquisitions scientifiques devinrent armes redoutables : de longue date, l’esprit teuton qui n’a guère varié depuis deux mille ans, préparait la guerre des gaz asphyxiants et nous savons aujourd’hui que les obus chargés de matières toxiques, étaient en fabrication de l’autre côté du Rhin, bien avant les hostilités. Ce sont encore les Allemands qui, au mépris des lois internationales, usèrent des avions les premiers, pour venir bombarder des populations sans défense ; maintenant, la guerre a pris fin et que lisons-nous quotidiennement dans leurs journaux : des suggestions pour une revanche future, au cours de laquelle seront employés tous les moyens nuisibles qu’une science avancée peut mettre à la disposition d’un peuple de brutes : gaz terribles, microbes répandus à profusion, explosifs terrifiants, ondes hertziennes dirigées à distance, bref, tout l’arsenal effrayant que nos ancêtres étaient loin de soupçonner.

Nous frémissons à la lecture de l’histoire ancienne, où nous voyons des rois Assyriens crevant eux-mêmes les yeux des captifs, les faisant mourir à petit feu, assistant à des supplices inouïs que seul un être doué d’intelligence peut inventer et nous qualifions de barbares ces hommes d’autre âge, mais nous n’imaginons point que la barbarie est de tous les temps. La religion chrétienne, cette doctrine de charité inconnue des païens, est enseignée chez presque tous les peuples civilisés, mais son esprit ne semble pas avoir profondément pénétré certaines races, même européennes… témoins les balles doum-doum qui n’ont pas été inventées par les Allemands !

Il n’y a donc pas antithèse entre science et barbarie, puisque cette dernière peut faire servir la première à ses desseins. La science, je l’admets volontiers, doit améliorer les conditions matérielles de l’humanité, mais elle est impuissante par elle-même à en assurer le progrès moral, le seul qui marque vraiment l’étiage de toute civilisation.

Il y a mieux, lorsqu’un peuple délaisse le droit pour la force, la barbarie, toujours latente, reprend peu à peu son empire et quelques siècles suffisent alors pour faire table rase des notions scientifiques et intellectuelles péniblement acquises. Du train dont va l’Europe à l’heure actuelle, il n’est pas besoin d’être fort perspicace pour prédire que dans deux mille ans, ceux qui habiteront notre continent subiront une régression analogue à celle des anciens peuples orientaux dont la grandeur et le luxe confondent encore notre imagination.

Tout ceci pour montrer que nous avons le droit de nous demander si l’antiquité a connu une science avancée incompatible en aucune façon avec l’état des mœurs et de la civilisation de ces époques lointaines.

Mais ici, je le devine, mon lecteur m’arrête et me pose sérieusement la question suivante : Alors comment pouvez-vous supposer un seul instant que nous ne retrouvions aucune trace des instruments scientifiques ayant servi à nos ancêtres ; pourquoi leurs inscriptions n’en font-elles jamais mention ? Évidemment, l’objection vaut la peine d’être discutée, mais au fond, je la crois plus spécieuse que réelle.

Raisonnons par analogie : Six mille années tout au plus nous séparent des monuments chaldéens et pharaoniques ; or, que seront devenues nos civilisations européennes dans 60 siècles ? Pour peu que les centres intellectuels se déplacent sur notre globe, ce qui paraît fatal à en juger par l’Histoire, que restera-t-il de Paris ou de Londres ? Des ruines au sein desquelles les archéologues de l’époque seront bien empêchés d’exhumer des traces de nos acquisitions scientifiques. Nos bibliothèques nationales ne seront qu’amas de décombres, archives éphémères réduites en poussière par le temps ; la pierre calcaire de nos monuments ne sera elle-même que bouillie informe ; seul, le granit de nos pierres tombales, avec leurs inscriptions souvent grotesques, en tout cas peu scientifiques, offrira aux savants quelques spécimens de notre langue et de notre écriture ; sans compter que des obélisques comme celui de la Concorde, avec ses hyéroglyphes, seront bien de nature à compliquer les recherches et à désorienter les plus habiles. Œuvres immortelles (?) des Képler, des Newton, des Laplace, des Le Verrier, des Pasteur, où serez-vous alors ? Vous n’aurez même pas l’avantage d’avoir été écrites sur la dure argile cuite des tablettes cunéiformes ayant bravé les injures des siècles !

Que si l’on insiste sur l’absence complète des méthodes scientifiques parmi les nombreux documents chaldéens ou égyptiens mis à notre disposition, je répondrai que cela prouve à peu près rien.

« L’étude des Mathématiques avait été poussée par les Mésopotamiens à un haut degré de perfection, mais nous ne trouvons jamais chez eux, en quelque branche de l’activité scientifique que ce soit, un traité didactique avec explications ; c’est toujours une consignation sèche des conclusions avec parfois une allusion à ce qui y conduit ; un grand enseignement oral devait accompagner forcément ces écrits. C’est ainsi que nous avons de nombreux documents mathématiques, sortes de barèmes donnant mille combinaisons de chiffres, opérations toutes faites dont le lecteur n’avait qu’à utiliser les résultats »[12].

De même, à des époques plus récentes, nous voyons apparaître, consignées sur les tablettes, de véritables Éphémérides perpétuelles destinées à prévoir le mouvement des planètes dans le ciel.

La conclusion s’impose : le silence sur les méthodes employées était voulu ; on y suppléait par les explications orales et celles-ci n’étaient données qu’aux seuls initiés ; par là même on évitait de répandre dans le public une science qui réservait à une caste, respect, gloire et profit.

Notre terrain étant ainsi déblayé, nous pouvons aborder le sujet qu’annonce le titre de ce Chapitre : l’Optique fut-elle connue des anciens ?

Procédons par étapes et avançons prudemment dans ce domaine à peine exploré. Tout d’abord, il est certain que les Anciens connaissaient le verre et, qui plus est, savaient le travailler.

Dans un passage de ses écrits, Aristophane rapporte que de son temps on vendait des boules de verre chez les épiciers d’Athènes. Plus tard, Pline raconte que l’immense théâtre élevé à Rome par Scaurus, gendre de Sylla, et qui pouvait contenir quatre-vingt mille spectateurs, possédait trois étages, dont le second était entièrement incrusté d’une mosaïque de verre.

Au VII^e Livre des Recognitions le pseudo Clément rapporte que saint Pierre étant allé dans l’île d’Aradus, y vit un temple dont les colonnes tout en verre, d’une grandeur et d’une grosseur extraordinaires, excitèrent encore plus son admiration que les belles statues de Phidias, dont ce temple était orné.

Sénèque, dans ses Questions naturelles parle des phénomènes de coloration qu’on aperçoit en regardant à travers des angles saillants de verre. Dès cette époque, on connaissait donc le prisme et la réfraction.

Sous le règne de Néron, on se servait de coupes de verre blanc, qui, au dire de Pline, le disputaient en limpidité aux coupes de cristal de roche taillé. Les urnes lacrymales trouvées dans les tombeaux sont aussi en verre, et c’était sur des globes de verre qu’à la même époque, on traçait les sphères célestes et les constellations.

Dans son Optique, Ptolémée a inséré une Table des réfractions qu’éprouve un rayon lumineux en traversant le verre ; or les indices de réfraction donnés par nos Physiques modernes s’en rapprochent tellement qu’il faut conclure que le verre de cette époque différait très peu de celui que nous fabriquons aujourd’hui.

Tous ces faits sont certains ; ils ne prouvent pas, dira-t-on, que les savants antiques connaissaient les propriétés des lentilles.

Sans doute, mais voici d’autres témoignages.

L’émeraude à travers laquelle Néron regardait les objets est devenue légendaire. Ce chaton de bague lui servait de monocle, mais Pline n’est pas très explicite à ce sujet. On peut croire légitimement que ce verre était taillé en forme de lentille concave.

Cependant, bien avant lui, au V^e siècle avant notre ère, Aristophane dans sa comédie des Nuées, rapporte une singulière plaisanterie : Strepsiade explique à Socrate la propriété qu’ont les boules de verre exposées au soleil d’allumer les corps combustibles. Par ce moyen, l’ingénieux personnage entrevoit la façon, dit-il, de se dispenser de payer ses dettes, en détruisant de loin toute espèce d’assignation dans les mains de ses créanciers sans qu’ils puissent s’en apercevoir.

Les Romains, héritiers de la science des Grecs, employaient pour cautériser les chairs, à défaut de la pierre infernale, des boules de verre exposées au soleil. Et lorsque les Vestales, par négligence, laissaient s’éteindre le feu sacré, on devait le rallumer au moyen de la chaleur du soleil concentrée par des sphérules de verre.

Les anciens connaissaient donc la propriété des lentilles sphériques concentrant les rayons lumineux en un seul foyer ; mais des appareils de cette sorte sont bien mauvais en tant qu’instruments d’optique. Toutefois, habitués à travailler le verre, les ouvriers de l’époque ont dû être acheminés forcément à fabriquer des demi-sphères rappelant nos lentilles pour les horlogers ou mêmes nos oculaires achromatiques de lunettes et de microscopes.

Pure hypothèse, direz-vous, mais nécessaire cependant pour expliquer des faits nombreux qu’on ignore généralement.

Savez-vous qu’il existe dans notre Cabinet des Médailles un cachet dit de Michel-Ange, dont l’exécution remonte à une époque très reculée et sur lequel 15 figures ont été gravées dans un espace circulaire de 7 millimètres de rayon. Or ces figures ne sont pas toutes visibles à l’œil nu[13].

Cicéron parle d’une Iliade d’Homère écrite sur un parchemin léger qui tenait en entier dans une coquille de noix[14] ; Pline raconte que « Mymécide avait sculpté sur l’ivoire, un quadrige qu’une mouche couvrait de ses ailes »[15].

« A moins de prétendre, dit Arago, que la vue de nos ancêtres surpassait en puissance celle des artistes modernes les plus exercés, ce qui serait démenti par bien des observations astronomiques, ces faits établissent que l’on connaissait en Grèce et à Rome, il y a près de vingt siècles, la propriété amplificative dont jouissent les loupes[16]. »

On a également à l’appui de cette thèse fait valoir que Dutens a vu au musée de Portici, des loupes anciennes qui n’avaient que 9 millimètres de foyer ; lui-même en possédait une moins forte provenant des fouilles d’Herculanum. Mais la vérité exige d’avouer qu’il s’agissait là de petites boules de verroterie employées pour leur parure, par les femmes peu opulentes.

Le mieux, pour clore le débat, serait d’avoir entre les mains une vraie loupe dont se sont servis les artistes d’autrefois pour écrire ou sculpter les petits chefs-d’œuvre dont j’ai parlé. Eh bien, ce vœu a été réalisé et, à ce propos, on me permettra de citer une anecdote toute personnelle.

C’était en 1905, au cours d’une mission dont m’avait chargé le Gouvernement pour étudier une éclipse totale de Soleil, visible à Sfax. L’éclipse terminée, nous résolûmes, mes compagnons et moi, de profiter de l’occasion bien tentante pour visiter la Tunisie. Au retour, avant de reprendre le bateau qui devait nous ramener en France, un pèlerinage à Carthage, si célèbre dans l’Histoire, s’imposait à notre curiosité.

De l’ancienne nécropole, il ne reste plus rien d’ailleurs qu’un village de blanches demeures, assis devant l’emplacement de ce qui fut autrefois le port abritant les terribles vaisseaux carthaginois. C’est là que les Pères blancs ont établi leur séminaire et bâti la belle cathédrale dont les murs ensoleillés se détachent en tons crus sur le fond bleu du ciel. La vieille Carthage n’existe plus, mais des mains pieuses pour tout ce qui regarde l’antique civilisation disparue ont entrepris des fouilles et ressuscité ces temps de la lointaine histoire.

Le Père Delattre nous fit les honneurs de son merveilleux musée et j’avoue que cette visite a été pour nous tous une véritable révélation. Comme je m’extasiais devant un camée finement gravé et qui représentait un cheval se grattant l’oreille, je ne pus m’empêcher de faire tout haut cette réflexion :

— Les graveurs de cette époque ne pouvaient avoir des yeux meilleurs que les nôtres ; alors comment dans un si petit espace a-t-on pu représenter tant de détails, donnez-moi une loupe pour examiner cette crinière…

Et tout le monde fut forcé d’admettre que, même à cette époque, on connaissait le travail du verre et les propriétés des lentilles.

— N’avez-vous jamais trouvé, ajoutai-je en me tournant vers le Père Delattre, quelque objet rappelant les loupes de nos horlogers ?

Mais déjà le religieux avait compris et, une minute après il tenait à la main, une véritable loupe, plan-convexe, de la grandeur d’un bouton de pardessus. Malheureusement, la lentille était opaque : recueillie dans un tombeau, après des siècles de séjour, il n’y avait rien d’étonnant qu’un lent travail se fût effectué pour opaliser ce verre, autrefois transparent peut-être.

L’objection eût été sérieuse cependant, si le Père Delattre ne nous eût montré une pièce du même genre, en cristal de roche cette fois, taillée d’une façon parfaite. Et ce fut la loupe dont nous nous servîmes pour étudier le camée.

J’avais donc eu en mains pour la première fois — du moins je le pensais — la preuve que les anciens connaissaient les lentilles et leurs propriétés. Tout heureux de ma trouvaille, j’en fis part, dès mon retour, à quelques savants et quelle ne fut pas ma stupéfaction d’apprendre qu’en 1852, au cours d’une réunion de l’Association britannique tenue à Bedford, Sir David Brewster, le célèbre physicien anglais, avait montré une lame de cristal de roche façonnée en forme de lentille et qu’on venait de trouver dans les fouilles de… Ninive !

Tant de faits convergents ne laissèrent aucun doute dans mon esprit ; les peuples antiques ont donc pu connaître les lunettes ; car, remarquez-le bien, une lunette astronomique n’est que l’assemblage de deux lentilles convexes : l’une, la plus grande, nommée objectif et qui est tournée vers l’objet dont elle forme une image derrière elle ; l’autre, l’oculaire, employée comme une loupe pour grossir l’image fournie par la première.

Lorsqu’au commencement du XVII^e siècle, John Lippersey inventa la lunette que devaient perfectionner Galilée et ses contemporains, il ne faisait que retrouver, probablement, un appareil connu depuis la plus haute antiquité. Je dirai même que la lunette de Galilée, comparée à celles des anciens, devait être de qualité bien inférieure ; les lentilles, vers l’an 1610, étaient toujours biconvexes alors que les loupes anciennes, celles de Carthage et de Ninive, étaient plan-convexes, ce qui leur assurait un certain achromatisme. L’hypothèse est d’autant plus vraisemblable que si l’on refuse aux peuples de l’antiquité cette connaissance intéressante, il devient impossible d’expliquer bon nombre de leurs assertions ; je me contenterai d’un exemple emprunté à Démocrite. Ce philosophe affirmait que la Voie lactée, si brillante dans la contrée qu’il habitait, est formée d’une quantité innombrable d’étoiles ; « c’est le mélange confus de leur lumière, dit-il, qui est la cause de sa blancheur phosphorescente ».

Un astronome moderne ne parlerait pas mieux. Comment Démocrite aurait-il deviné pareille explication, s’il n’avait regardé dans une lunette, alors que chez les nations de son temps, le peuple croyait encore à la légende des gouttes de lait échappées du sein de Junon ?

PLANCHE V

Le Sphinx et les Pyramides de Giseh

d’après une lithographie exécutée par A. Dauzats en 1846

A moins que les anciens ne connussent le télescope, cet instrument formé d’un miroir concave réfléchissant. Et cette supposition n’est pas plus invraisemblable que la première.

Certains écrivains citent à l’appui de cette thèse, les miroirs ardents qu’Archimède employa au siège de Syracuse pour brûler les vaisseaux de Marcellus. Toutefois, il paraît bien démontré aujourd’hui que les miroirs en question n’étaient pas concaves, ni d’une seule pièce, mais formés d’un grand nombre de glaces renvoyant les rayons solaires au même point.

Une telle disposition réalise la même concentration calorifique qu’un miroir de télescope et, à l’aide de cent quarante-huit glaces, Buffon réussit autrefois à enflammer une planche de sapin éloignée de quarante-neuf mètres.

Figure schématique montrant la disposition des lentilles dans la lunette dite de Galilée (Jumelle de théâtre).

La critique toutefois s’est montrée plus prudente lorsqu’il s’est agi d’expliquer un fait rapporté par des historiens sérieux au sujet de la vision à l’aide d’un appareil inconnu. Ptolémée Évergète, frère du roi Ptolémée Philadelphe, qui vivait au III^e siècle avant J.-C., avait fait établir, au sommet du phare d’Alexandrie, un instrument avec lequel on découvrait de très loin les vaisseaux. Beaucoup d’auteurs se sont demandé s’il ne s’agissait pas là d’un miroir concave.

La chose est très possible, mais je dois ajouter qu’un miroir de ce genre ne suffirait pas sans le secours d’une lentille pour rapprocher les objets, et rien ne s’opposait à cette époque à la réalisation d’un tel système optique.

Cela ressort évidemment de tous les témoignages.

Quoi qu’il en soit, il est bien singulier de constater que les anciens, d’après des textes dignes de foi, regardaient les astres à travers des tubes. Ces derniers aidaient-ils les astronomes dans leurs moyens de visée ou bien portaient-ils des lentilles, nous l’ignorons, mais le fait est à rapprocher d’une trouvaille intéressante dont le récit vient à point pour clore ce chapitre.

Au cours de fouilles opérées récemment dans l’ancienne cité royale de Méroë, le Professeur John Garstang, de Liverpool, mit à jour les fondations d’un monument qui n’était certainement ni un temple, ni une habitation ordinaire. Un examen attentif révéla qu’on avait affaire à un ancien Observatoire astronomique. Sur un fût de colonne, dont nous donnons la représentation, sont tracées des droites en rapport avec la position du Soleil à une certaine période de l’année et avec la latitude de Méroë[17].

Alignements et lignes de visées tracés sur un fût de colonne ayant appartenu à un observatoire de l’ancienne ville de Méroë.

Mais ce qu’il y a de plus étonnant, c’est le relevé des inscriptions ou « graffitis » de l’époque : certaines pierres sont couvertes d’équations numériques se rapportant à des phénomènes astronomiques ayant eu lieu 200 ans avant l’ère chrétienne ; sur l’une des murailles démantelée, se trouve un dessin encore plus suggestif, sorte de croquis fait à la hâte et qui représente la silhouette grossière de deux personnages ; l’un d’eux, assis, paraît occupé à relever la position des astres au moyen d’un « instrument des passages », rappelant tout à fait nos lunettes méridiennes, avec cercle et appareil azimutal.

Et maintenant quelles conclusions allons-nous dégager de tout cet ensemble ? Rien d’absolument positif, mais une série de suggestions bien propres à nous rendre prudents dès qu’il s’agit de juger la science des anciens.

Dès les temps les plus reculés, l’Astronomie a été une science cultivée et même très avancée. La mesure des diamètres de la Lune et du Soleil, la prédiction des éclipses et d’autres phénomènes célestes, supposent que les prêtres égyptiens ou les astronomes chaldéens possédaient des instruments adaptés à ce genre de travaux.

En quoi consistaient leurs appareils ? Nous ne possédons aucune donnée positive pour répondre à cette question, mais il n’est pas invraisemblable de penser que l’Optique y jouait un certain rôle.

Croquis au crayon relevé sur un pan de muraille ayant appartenu à un observatoire de l’ancienne ville de Méroë.

Toutefois, si la sphère céleste leur était familière, on n’en saurait dire autant de la sphère terrestre. Sans doute, les voyages auraient pu apprendre aux peuples antiques que la Terre était ronde et isolée dans l’espace, mais rien ne permet de supposer que cette idée leur fût venue à l’esprit.

Aussi loin que nous remontions, il faut arriver à Anaximandre (VI^e siècle avant J.-C.) pour voir surgir à ce sujet des propositions à peu près exactes. Les Grecs, nous le savons, ont beaucoup emprunté aux Égyptiens, mais ici, leur science paraît toute personnelle et ce sont eux qui semblent avoir professé les premiers la sphéricité de la Terre.

Jusqu’à plus ample information, il apparaît bien que les constructeurs de la Grande Pyramide n’avaient pu mesurer, même indirectement, le rayon polaire du globe, encore moins fixer la distance du Soleil, la valeur de la précession, ni même repérer leur position par rapport à la surface entière de la Terre ; et si tout cela est contenu dans la Pyramide de Khéops, l’origine de ces données reste de plus en plus inexplicable.

Piazzi-Smith aurait-il donc eu raison et faudrait-il donc invoquer d’antiques traditions ? Avouez-le, nous sommes en plein mystère !