Histoire des sciences - Définition et Explications

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Moyen Âge

Sciences arabes

Au Moyen Âge, les sciences grecques sont préservées, notamment par la traduction en arabe de nombreux livres, présents dans la Bibliothèque d'Alexandrie. Ces sciences sont alors enrichies et diffusées par la civilisation arabo-musulmane qui vit alors un âge d'or (Al-Khwarizmi, Avicenne (Abū ‘Alī al-Husayn ibn ‘Abd Allāh ibn Sīnā (en persan : ابو علی...), Averroès).

On lui doit notamment de nombreux travaux en astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit...), en géographie (La géographie (du grec ancien γεωγραφία - geographia, composé de "η γη" (hê gê) la Terre et...), en optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et...), mais aussi en mathématique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les transformations....) (algèbre, analyse combinatoire (En mathématiques, la combinatoire, appelée aussi analyse combinatoire, étudie les configurations de collections finies d'objets ou les combinaisons...) et trigonométrie (La trigonométrie (du grec τρίγωνος / trígonos, « triangulaire », et μέτρον /...) principalement).

Sciences de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) médiévale latine

Thomas d'Aquin

Dans le haut Moyen Âge, les sciences se structurent autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) des arts libéraux, dont la partie scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) est constituée par le quadrivium, défini par Boèce au VIe siècle. Bède le Vénérable le reprit (avec le comput), puis Alcuin, principal conseiller de Charlemagne, l'introduisit dans les écoles de l'empire carolingien.

Après les invasions vikings, arabes, et hongroises, l'occident (L'Occident, ou monde occidental, est une zone géographique qui désignait initialement l'Europe. L'extension de l'espace considéré...) médiéval (latin) s’approprie ensuite l'héritage grec et arabe. Vers l'an mil, Gerbert d'Aurillac (qui deviendra le pape Sylvestre II) rapporte d’Espagne le système décimal avec son zéro et réintroduit le quadrivium dans les écoles d'occident.

Au XIIe siècle, de 1120 à 1190 environ, un travail systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour objet de dénombrer et de classer les taxons dans un certain ordre, basé sur des principes divers. Elle ne doit pas être...) de traduction des œuvres des scientifiques et philosophes grecs et arabes est effectué à Tolède et dans quatre villes en Italie (Rome, Pise, Venise, Palerme (Palerme (Palermu en sicilien, Palermo en italien) est une ville italienne, chef-lieu et plus grande ville de la région Sicile avec 720 000 habitants. Elle se situe dans une baie sur la côte nord de l'île.), voir par exemple Al Idrissi dans cette dernière ville), s'appuyant aussi sur les écrits philosophiques grecs (Platon, Aristote), eux aussi transmis par les arabo-musulmans (sauf Platon (Platon (en grec ancien Πλάτων / Plátôn), Athènes, 428 - 427 av. J.-C., 347 - 346 av. J.-C., est un philosophe grec, contemporain de la démocratie athénienne...) qui n'avait pas été perdu).

La diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de « vaporisation »...) progressive de ces connaissances au XIIe siècle dans tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) l'occident aboutit à leur intégration par Albert le Grand (Albrecht von Bollstädt connu sous l'appellation saint Albert le Grand, était dominicain, philosophe, théologien, naturaliste, chimiste et alchimiste germanique. Il fut professeur de renom au...) dans les universités alors en création : Bologne (Bologne est une ville italienne d'environ 375 000 habitants, située dans le nord-est du pays, entre le Pô et les Apennins. C'est le chef-lieu de la région d'Émilie-Romagne (plaine du Pô) et de la province de...), Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du...) (Sorbonne), Oxford, Salamanque, etc., avec les disciplines du droit (voir Renaissance du XIIe siècle).

Au XIIIe siècle, la théologie de Thomas d'Aquin, à l'université de Paris (L’Université de Paris était l’une des plus importantes et des plus anciennes universités médiévales. Apparue au XIIe siècle, elle est reconnue par le roi Philippe Auguste en 1200 et par...), s’appuie sur les écrits d'Aristote (Aristote (en grec ancien Ἀριστοτέλης / Aristotélês) est un philosophe grec...) qui vont longtemps faire autorité en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) de méthode scientifique (On appelle méthode scientifique l'ensemble des canons guidant ou devant guider le processus de production des connaissances scientifiques, que ce soit...) et philosophique (on ne faisait pas vraiment la différence entre ces deux domaines). Paris acquiert un grand prestige pour son université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) très réputée, et devient une sorte de capitale (Une capitale (du latin caput, capitis, tête) est une ville où siègent les pouvoirs, ou une ville ayant une prééminence dans un domaine social, culturel, économique ou sportif, dans ce cas on parle...) de l'occident.

On note à cette époque certaines critiques sur les livres de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la...) d'Aristote (de la part de Roger Bacon notamment), qui cependant ne portent en aucune manière sur la méthode philosophique.

La grande peste (La peste (du latin pestis, maladie contagieuse) est une maladie à multiples facettes qui est mortelle pour l'Homme. Elle est causée par le...) qui ravage l'occident (1347-1351, qui se répète ensuite par vagues successives) puis la guerre de Cent Ans en France interrompent cette Renaissance, qui néanmoins reprend assez vite en Italie et à Avignon. Le Moyen Âge tardif annonce déjà, aux XIVe et XVe siècles, la Renaissance, et apporte encore beaucoup de connaissances en géographie et cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le principe majeur de la cartographie est la représentation de données sur un support réduit...), disciplines où l'occident avait accumulé un grand retard. Pierre d'Ailly, au tournant des XIVe et XVe siècles écrit l'Imago mundi (1410), qui servira à un certain Christophe Colomb, et Fra Mauro alimente en connaissances cartographiques les premiers navigateurs portugais au milieu du XVe siècle. Ils préparèrent les grandes découvertes par les navigateurs européens de la Renaissance.

Antiquité

L'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...) pense son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme...) depuis la nuit des temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), comme en témoignent les fresques préhistoriques. Mais ce n'est que quelques siècles avant l'ère chrétienne, tout au plus un millénaire (Un millénaire est une période de mille années, c'est-à-dire de dix siècles.), qu'a commencé à se former une véritable pensée scientifique, au croisement de diverses traditions : grecque bien sûr, mais également mésopotamienne, égyptienne, voire indienne ou chinoise.

Pré-science mésopotamienne et babylonienne

C’est le sumérien qui devient pour la première fois une langue écrite, vers 3300 av. J.-C. Cette écriture fut utilisée au début pour le commerce. Des pictogrammes représentaient des objets et petit à petit, le besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) s’est fait sentir d’étendre le système. L’étape suivante, qui fut le début de l’établissement d’une véritable langue écrite, fut d’associer les sons à des pictogrammes et enfin de ne les associer qu’à des sons, offrant ainsi l’équivalent écrit d’une langue parlée. L’invention de l'écriture est une chose très importante pour la préservation et la transmission des idées. Le support d’écriture en Mésopotamie était l’argile présente sous de nombreuses formes, en tablettes bien sûr, mais aussi en forme de cylindres ou de prismes.

C’est sur des tablettes d’argile babyloniennes qu’on trouve la trace (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission...) des premières mathématiques. Les quatre opérations de base se faisaient à l’aide de tables et la résolution de problèmes pratiques à l’aide de mots détaillant toutes les étapes. Bien que ces méthodes n’étaient pas pratiques à l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.), elles avaient le mérite de fonctionner et de permettre de résoudre des équations allant jusqu’au troisième degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :). Pas plus qu’en Égypte il ne semble y avoir eu de théorisation de ces algorithmes. On ne donnait que des exemples empiriquement constitués, certainement répétés par les élèves et les scribes. À ce titre, il s’agit donc d’un savoir-faire empirique, transmis comme tel, et non d’une science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que...) mathématique rationnelle. Cependant, cette algèbre (L'algèbre, mot d'origine arabe al-jabr (الجبر), est la branche des mathématiques qui étudie, d'une façon générale, les structures algébriques.) ne sera pas étendue et il faudra attendre les travaux des mathématiciens musulmans pour développer cet aspect des mathématiques.

Très préoccupés d'astrologie (L‘astrologie est l'ensemble des systèmes de croyances organisés en vue d'obtenir des renseignements sur les phénomènes terrestres à partir de l'observation des phénomènes...), les peuples de Mésopotamie se mirent très tôt à observer le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) et à consigner leurs observations par écrit, initiant ainsi une véritable science astronomique. Des tablettes de l'époque paléo-babylonienne (vers 1800 av. J.-C.) ont été retrouvées, rendant compte d'observations effectuées dès la fin du IIIe millénaire. Cette démarche perdura durant de nombreux siècles, au cours desquels les observations gagnèrent en précision. A cet effet, les Babyloniens durent mettre au point (Graphie) des méthodes de calcul et de mesure pour consigner les dites observations avec une précision scrupuleuse. A l'époque néo-babylonienne, sous le règne de Nabonassar (747-733 av. J.-C.), les observations devinrent systématiques et officielles. Dès lors, l'an 747 sera utilisé par les Grecs comme point de départ de leurs calendriers et de leurs tables astronomiques, et les observations chaldéennes leur permettront d'établir ces dernières. L'archivage (L'archivage est l'action de mettre en archive, d'archiver. Employé surtout à l'origine pour les seuls documents électroniques, comme un synonyme de stockage ou de sauvegarde, il tend de...) systématique des phénomènes célestes jugés importants pour les présages amena (Orange est aujourd’hui une marque commerciale propriété de l'entreprise internationale française de télécommunications France Télécom; elle désigne en particulier ses activités hors du...) la découverte de certaines périodicités dans les mouvements des astres.

Pour le commerce, il était nécessaire de nommer les animaux et les plantes. Mais ils ne se limitèrent pas à une simple énumération, ils les classifièrent et cela dépassait le domaine simplement marchand. C’est ainsi que des centaines d’animaux et plantes sont classifiés en « règnes » (les poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et le...), les crustacés (Les crustacés (Crustacea) sont des arthropodes, c'est-à-dire des animaux dont le corps est revêtu d’un exosquelette chitinoprotéique appelé cuticule et souvent...), les serpents, les oiseaux ou encore les quadrupèdes).

Les Mésopotamiens connaissaient plusieurs maladies et avaient des remèdes pour chacune d’entre elles. Des textes et manuels médicaux avaient même été écrits, mais il semblerait que l’expérience du médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en médecine. Il est chargé de soigner les maladies,...) était la plus importante. Les remèdes, à base de drogues végétales comme des racines mais aussi de minéraux comme le sel, côtoyaient la magie. À cette époque, on pensait par exemple que certaines plantes devaient être cueillies à certaines dates, administrées un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de fois (des chiffres comme le 3, le 7 et leurs multiples étaient très prisés). La récitation d’incantations faisait aussi partie du remède. Tout cela s’explique très logiquement par le fait qu’en ces temps, on pensait que les maladies étaient d’origine divine. Ainsi, si l’on désirait soigner le malade, il fallait apaiser les dieux.

Des cartes géographiques sont également réalisées, comme celle de la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont les habitations doivent être à moins...) de Nippour (qui fut même utilisée par les archéologues explorant les vestiges de la cité). Une carte du monde (Le mot monde peut désigner :) fut même retrouvée, plaçant Babylone au centre et les distances représentées par la durée du voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au cours du...) et non par les distances réelles.

Sciences égyptiennes

L'Égypte ancienne, tout comme la Mésopotamie, est issue de la lointaine civilisation du Néolithique. Son existence et son maintien s'étendent sur plus de 3 000 ans. La civilisation égyptienne est liée à un lieu géographique unique qui la fonde entièrement : la vallée (Une vallée est une dépression géographique généralement de forme allongée et façonnée dans le relief par un cours d'eau (vallée fluviale) ou un...) du Nil. C’est le Nil qui, par sa crue, apporte l’eau et le limon, c’est-à-dire la vie (La vie est le nom donné :). L’irrigation/drainage, technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) sophistiquée pensée à l’échelle du pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas...) tout entier, permet le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de l’inondation. L’existence d’une alternance entre années de bonnes et de mauvaises crues nécessite le stockage et la redistribution à l’échelle du pays, donc, dès 3000 av. J.-C., l’écriture. L’État s’organise à partir de nombreux fonctionnaires (scribes, prêtres, militaires) formés dans des écoles (l'école d'élite du kep fournit même un enseignement (L'enseignement (du latin "insignis", remarquable, marqué d'un signe, distingué) est une pratique d'éducation visant à développer les connaissances d'un élève par le biais de communication verbale...) de haut niveau). Certains fonctionnaires, dans les Maisons de Vie, sont de véritables chercheurs pluridisciplinaires, en mathématiques, en astronomie, en médecine. Les scribes ne se cantonnent pas à l’empirisme, ils procèdent à une certaine conceptualisation des problèmes.

En mathématiques, le nombre pi est utilisé, depuis le Moyen Empire et probablement bien avant sous l'Ancien Empire, pour calculer l'aire du cercle : on lui attribue la valeur de 4 × (8 / 9) × (8 / 9), soit 3,16, ce qui donne sur pi une précision de 0,6 % (voir Quadrature du cercle). Les pyramides sont orientées par rapport à la course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...) (équinoxe) avec une précision de quelques minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée...) d’arc. Après les conquêtes d'Alexandre le Grand, Alexandrie (Alexandrie (grec :?λεξ?νδρεια, Copte : Rakot?, Arabe : ??????????, Al-?Iskandariya) est une ville d’Égypte de près de quatre...) deviendra le centre intellectuel de l'antiquité méditerranéenne. Dès avant cette époque, d'ailleurs, des scientifiques grecs (Thalès, Pythagore (Pythagore (en grec ancien Πυθαγόρας / Pythagóras) est un philosophe, mathématicien et scientifique qui serait né aux environs de 580 av. J.-C. à Samos, une île de...)...) passèrent par l'Égypte, et Euclide (Euclide, en grec ancien Εὐκλείδης Eukleidês (né vers -325, mort vers -265 à Alexandrie) est un mathématicien de la Grèce...) y passa sa vie. Mais les Égyptiens ne développent les sciences que dans une perspective pratique (construction architecturale, administration), et ne s'engagent pas dans un examen "scientifique" du monde. De surcroît, ce n’est qu’avec les Grecs qu'apparaîtront les démonstrations.

Cette différence d'approche entre les Grecs et les Égyptiens est manifeste dans l'histoire de l'astronomie. La science alexandrine, sommet de l'astronomie antique, est essentiellement fille de la science grecque au niveau des modèles, mais elle utilise des éléments égyptiens, par exemple pour le calcul du temps et des dates dans les tables astronomiques. Outre la cartographie du ciel, elle maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et...) la description précise du mouvement du Soleil et le calcul exact des éphémérides. Le zodiaque (Le zodiaque est la zone du ciel autour de l'écliptique où, vus depuis la Terre, le Soleil, la Lune et les planètes du système solaire se déplacent. Le zodiaque est de nos jours divisé en...), dont nous avons hérité, n'est autre que le calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été inventés par les hommes pour mesurer, diviser et organiser le temps sur de longues durées. Initialement conçus pour...) des saisons égyptiennes, établi au départ du zodiaque mésopotamien. Le calendrier pratique de 365 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) 1/4 est différent du calendrier administratif civil de 365 jours, le moment le plus important en est le lever héliaque de Sothis (Sirius), qui coïncide avec le début de la crue du Nil (le Verseau).

Certains auteurs, sans remettre en question l'idée d'une rupture nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces de canards reconnaissablent à leurs calottes. Le terme...) entre science égyptienne et science grecque, soulignent qu'on ne peut dénier aux sciences égyptiennes toute conceptualisation sans en avoir fait la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment...) par l'examen détaillé des textes. Ces thèses sont encore assez peu reconnues par la communauté des historiens des sciences.

L’ingénierie égyptienne atteint une impressionnante efficacité : les Égyptiens ne mettent que trente ans à construire chacune des grandes pyramides. Le nombre d’ouvriers nécessaires, le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de pierres à amener, le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de...) depuis les carrières, l’infrastructure nécessaire à la réalisation (rampes), la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) de nourriture à apporter aux ouvriers, tout est calculé. La précision de la technique de taille des pierres, aussi, est réellement impressionnante et on ne comprend toujours pas comment les 20 000 ouvriers de la pyramide (Une pyramide (du grec pyramis) à n côtés est un polyèdre formé en reliant une base polygonale de n côtés à un point, appelé l'apex,...) de Khéphren (que nous connaissons désormais par les fouilles) sont parvenus à rendre parfaitement jointifs des blocs aussi énormes en les montant là où ils se trouvent. Les temples, les obélisques et les tombeaux sont tout aussi impressionnants. Les scribes calculaient vite et bien, les ouvriers travaillaient vite et bien. Contrairement à une croyance tenace, l’esclavage n’existait pas en Égypte : ces ouvriers, détenteurs d’une haute technicité, sont particulièrement choyés par les pharaons.

Du fait de la pratique de l’embaumement, les médecins égyptiens ont une connaissance approfondie de l’intérieur du corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.). Ils ont identifié et ont décrit un grand nombre de maladies dont ils ont trouvé ainsi les traces. Ils sont compétents en médecine cardiologique, gynécologique, des yeux, des voies intestinales et urinaires. Ils pratiquent avec succès des opérations. Ils sont les plus réputés de leur époque et on fait largement appel à eux, y compris depuis l'étranger. Comme pour les mathématiques, ils ont enseigné leur savoir oralement et au moyen d’un certain nombre de papyri (papyrus Ebers, papyrus Edwin Smith, papyrus Carlsberg). Ce n’est pas un hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon de causes, au moins d'une reconnaissance de cause à effet d'un événement.) si les médecins grecs, comme leurs collègues mathématiciens ou astronomes, sont venus se former dans la Maison de Vie de la célèbre bibliothèque d’Alexandrie.

Sciences grecques (Les sciences grecques sont tout à la fois un ensemble de questionnements, de méthodes et de résultats à l'origine de la pensée mathématique et scientifique, qui se développera...)

Aristote

Les sciences grecques héritent du savoir babylonien et, directement à Alexandrie, des connaissances scientifiques égyptiennes. Elles s'organisent autour des centres d'échanges que sont les grandes villes des colonies grecques, qui entourent alors le bassin méditerranéen. Les sciences grecques entretiennent un lien étroit avec la spéculation philosophique : la logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison,...) est née de la question de la cohérence du discours ; la physique de celle du principe de toutes choses.

Il n'y a d'ailleurs pas de frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut fortement...) nette entre la science et la philosophie. La plupart des savants sont à la fois scientifiques et philosophes, pour la simple raison que la science n'est pas encore formalisée. Tout comme la philosophie, elle utilise exclusivement la langue naturelle pour s'exprimer. Ce n'est que plusieurs siècles plus tard avec Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du XVIIe siècle, célèbre pour avoir jeté les fondements des...) que la science se formalisera, et commencera à se détacher de la philosophie. Cependant, on distingue deux grands mouvements de pensée, engendrés par deux écoles dont les influences s'entrecroisent :

  • le monisme, ou idée de l'unité du monde pris dans sa totalité, historiquement introduit par les Milésiens, propose une vision d'un monde s'organisant à partir d'un principe générateur (en découlent quelques aspects de la pensée atomiste et du matérialisme).
  • le formalisme, historiquement introduit par l'école pythagoricienne, propose une vision mathématique d'un Cosmos ordonné par les nombres, où la composante mystique est bien plus explicite puisque le nombre est une sorte d'idée du dieu (l'atomisme (L'atomisme est une théorie philosophique proposant une conception d'un univers composé de matière et de vide. Selon les atomistes, les atomes composant l'univers sont tous de même substance et ne diffèrent les uns des...) découlerait également du pythagorisme, dès lors que le nombre devient une entité corporelle).

Les deux courants portent en eux un attachement très fort à l'expérience. On parle de science « contemplative » pour désigner l'attitude antique des scientifiques grecs. L'astronomie en est l'exemple parfait. Si l'astronomie grecque, à ses débuts, était fortement imprégnée de présupposés philosophiques (géocentrisme, mouvements circulaires uniformes des astres), elle a su s'en écarter progressivement (sans aller toutefois jusqu'à adopter une vision héliocentrique), à mesure que des observations plus fines venaient contredire ces présupposés. La théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...) se devait de « sauver les apparences » (σώζειν τὰ φαινόμενα). Au terme de ce cheminement, il apparaît que Ptolémée (Claudius Ptolemaeus (en grec : Κλαύδιος Πτολεμαῖος),...) considérait la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types d'espaces...) de son système comme un moyen commode de décrire les trajectoires des astres, comme un modèle, plutôt que comme l'expression d'une réalité matérielle.

Les Grecs sont considérés comme les fondateurs des mathématiques, car ils ont inventé ce qui en fait l'essence même : la démonstration. Thalès est parfois considéré comme le premier philosophe qui eut l'idée de raisonner sur les êtres mathématiques en eux-mêmes, sans plus s'aider de figures empiriques. L'arrivée de la preuve mathématique est certainement liée à l'installation de la démocratie et à la nécessité de démontrer la véracité de son discours, mais c'est avec Euclide qu'elle apparaît comme une composante intrinsèque de la pensée mathématique. On notera aussi que les mathématiques grecques sont avant tout de la géométrie et de l'arithmétique (L'arithmétique est une branche des mathématiques qui comprend la partie de la théorie des nombres qui utilise des méthodes de la géométrie algébrique et de la...). Sur les treize livres des Éléments d'Euclide, qui constituent une somme des connaissances mathématiques du IIIe siècle av. J.-C., neuf sont consacrés à la géométrie et quatre à l'arithmétique.

Il est donc essentiel de comprendre que, pour les Grecs, le calcul ne fait pas partie des mathématiques. C'est l'affaire des comptables — les « logisticiens » suivant le mot grec — et les Grecs sont d'ailleurs de très piètres calculateurs. Le calcul sera avec l'algèbre l'une des grandes avancées des mathématiques arabes.

La liste des savants grecs importants est fort longue. On citera, dans l'ordre chronologique, Thalès, Pythagore, Hippocrate (Hippocrate le Grand ou Hippocrate de Cos (en grec : Ἱπποκράτης), né vers 460 av. J.-C dans...), Aristote, Euclide, Archimède (Archimède de Syracuse (en grec ancien : Ἀρχιμήδης/Arkhimếdês), né à Syracuse vers 287...), Aristarque, Eratosthène, Hipparque et Ptolémée, qui doit être considéré comme grec, même s'il vivait à Alexandrie, donc en Égypte et à l'époque romaine.

Épicure mérite incontestablement une mention spéciale. Il est surtout connu comme philosophe, mais outre le fait qu'il a jeté les bases de la libre pensée (il ne faut pas craindre les dieux) et de la méthode scientifique fondée sur l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) à travers les sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant...), il a œuvré dans de nombreux domaines, et notamment en physique. En particulier, à la suite de Démocrite, il a énoncé une théorie atomique (La théorie atomique est une théorie, publiée à la fin du XVIIIe siècle, sur la nature de la matière, afin d'expliquer certains phénomènes...) extraordinairement avancée : les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec...) sont à la matière ce que les lettres sont aux mots, dira l'épicurien Lucrèce.

Les Romains

Les apports proprement romains sont plus technologiques que scientifiques. Il convient toutefois de mentionner leur architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.), théorisée par Vitruve (Vitruve (Marcus Vitruvius Pollio) est un architecte romain qui vécut au Ier siècle av. J.-C. (on ne connaît pas avec précision la période à laquelle il aurait vécu, on...). On leur doit le développement de la voûte (Une voûte (ou voute) est un élément architectural de couvrement intérieur d'un édifice présentant un intrados. La voûte...), sans doute empruntée aux Étrusques, qui a permis de remarquables réalisations, par exemple de grandioses aqueducs. Pline l'Ancien nous laissa une compilation intéressante des connaissances de son époque.

Sciences chinoises

Francis Bacon considérait que trois grandes inventions avaient changé le monde : la poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent sous forme de petits morceaux, en général de taille inférieure au...) à canon, le compas magnétique et l’imprimerie et, comme le relève Joseph Needham dans La Science chinoise et l’Occident, ces techniques sont toutes héritées de l'empire chinois. Si la science moderne est née dans l'Europe du XVIIe siècle, bon nombre d'inventions et découvertes scientifiques ont été faites en Chine et font aujourd'hui partie de notre quotidien.

C’est le cas de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) sanguine, attribuée à William Harvey, de la première loi de mouvement redécouverte par Isaac Newton (Isaac Newton (4 janvier 1643 G – 31 mars 1727 G, ou 25 décembre 1642 J – 20 mars 1727 J) est un philosophe, mathématicien,...) ou de l'imprimerie à caractères mobiles, réinventée par Johannes Gutenberg. Parmi les scientifiques les plus importants de la Chine citons Shen Kuo (Shen Kuo (chinois : 沈括, pinyin : Shěn Kuò), Shen K’uo, Shen Kua ou encore Shen Gua (Hangzhou, 1031 - Zhenjiang, 1095) est un scientifique polymathe chinois et un...) (1031-1095) et Zhang Heng (78-139).

Les fruits de près de trente siècles de développements technologique et scientifique chinois, ont été transmis de l'Orient (L'orient correspond au point cardinal est, et s'oppose à l'occident (l'ouest).) à l'Occident via la civilisation islamique. Depuis les années 1960, les travaux de Joseph Needham permettent à l'Occident de mieux connaître l'Histoire de la Chine et son évolution scientifique.

Sciences indiennes

L'humanité est redevable aux Hindous des chiffres arabo-indiens, dont le zéro, et de l'écriture décimale positionnelle, autant d'innovations aujourd'hui universellement adoptées. Les principaux mathématiciens hindous furent Âryabhata qui calcula les quatre premières décimales de Pi, et Brahmagupta qui travailla sur les séries de nombres et la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) du zéro. Ils développèrent une série de mots pour exprimer les très grands nombres, jusqu'à 10¹². Ils maîtrisèrent les nombres irrationnels et les racines carrés de 2 et 3 avec plusieurs décimales. Ils découvrirent également ce que l'on appelle le théorème de Pythagore (Le théorème de Pythagore est un théorème de géométrie euclidienne qui énonce que dans un triangle rectangle (qui possède un angle droit) le carré de la...).

En chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des...), ils réalisèrent de remarquables travaux dans la fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion...) du fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme pure ou...). Ce qui leur permit notamment de fondre de grands objets comme le pilier (Un pilier est un organe architectural sur lequel se concentrent de façon ponctuelle les charges de la superstructure (par exemple les charges d'une charpente ou celles des maçonneries des niveaux supérieurs)....) de fer de Delhi, qui mesure plus de sept mètres de haut pour un poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante des...) de plus de six tonnes. La particularité de ce pilier est qu'il ne présente aucune altération ou trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la géométrie du plasma coronal, à travers...) de rouille. Il a fallu attendre 2002 et les travaux du professeur R. Balasubramanian pour en connaître l'origine.

En médecine, ils découvrirent que certaines maladies étaient dues à des changements dans l'environnement (changement de saisons, mauvaise hygiène (L'hygiène est un ensemble de mesures destinées à prévenir les infections et l'apparition de maladies infectieuses. Elle se base...), etc.), mais ils ne cherchèrent pas à classifier les maladies. Le traité fondamental de la médecine hindoue est l'Ayurveda (L'Ayurveda ou Ayurvéda ou encore « médecine ayurvédique » (en écriture dévanâgarî :...). Ce dernier expliquait que les maladies sont dues à un déséquilibre et qu'ainsi pour guérir un malade il faut remplacer les éléments nuisibles par ceux qui sont harmonieux. Des explications sur diverses opérations chirurgicales sont également présentes.

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