Il y a encore des gens qui ne croient pas que la Terre est ronde, malgré toutes les avancées scientifiques - de la géographie à l'astronomie. Mais pour un sage de l'Antiquité, Ératosthène de Cyrène (276 av. J.-C. - 194 av. J.-C.), il a suffi d'un bâton pour établir ce fait - et pouvoir estimer, avec une bonne précision, la taille de la circonférence de la planète.
Eratosthène partait de la connaissance d'un phénomène important : le solstice d'été, le jour où l'un des pôles de la Terre a son inclinaison maximale par rapport au soleil. Lorsqu'il était directeur de la bibliothèque d'Alexandrie, il trouva un manuscrit scientifique, lequel disait que dans ce qui était alors la ville de Sienne - aujourd'hui appelée Assouan, dans le sud de l'Égypte - à cette date particulière de l'année, le soleil de midi était si parfaitement perpendiculaire au sol, au zénith, qu'on pouvait facilement l'apercevoir du fond d'un puits.
Cela a éveillé en lui un éclair, une intuition. S'il mesurait l'inclinaison de la lumière du soleil dans un autre endroit à midi au solstice, connaissant la distance d'un point à un autre avec des connaissances mathématiques de base, il serait capable de calculer la circonférence de la Terre. Pour ce faire, il lui suffirait d'utiliser une relation trigonométrique.
Cela demandait de la préparation, bien sûr. Eratosthène a fait ce qui était courant à l'époque : il a engagé un itinérant. Il s'agissait de professionnels formés pour parcourir de longues distances à pas réguliers, afin de mesurer précisément les distances entre les villes. Mais avant de recourir à cette pratique, il a pensé qu'il serait également possible d'utiliser les mathématiques pour calculer cette distance. "Il avait l'intention de découvrir la mesure entre Sienne et Alexandrie en utilisant le temps parcouru par les chameaux", explique le géographe Leandro Sales Esteves, professeur à l'Université presbytérienne Mackenzie (UPM). "Mais il a renoncé à cette idée en raison du manque de précision constaté dans cette méthode."
Pour engager les géomètres itinérants, le géographe raconte qu'Ératosthène avait besoin de l'autorisation du gouvernement égyptien.
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En ligne droite, cela représente environ 800 kilomètres - aujourd'hui, par la route, la distance la plus courte mesure 1 011 kilomètres et peut être parcourue à pied en deux cent quatre heures de marche. Dans l'unité de mesure utilisée à l'époque (le stade, qui mesurait un peu plus de 157 mètres), la distance a été déterminée comme étant de 5 040 stades. Le jour du solstice d'été, à Alexandrie, Ératosthène fixa un bâton perpendiculaire au sol. L'idée était de mesurer la longueur de l'ombre projetée par le bâton sur le sol à midi et de trouver ainsi l'angle d'inclinaison.
Il était à 7,2 degrés, c'est-à-dire la circonférence totale (360º) divisée par 50. De cette façon, en faisant la triangulation mathématique qui était déjà connue, il suffisait de multiplier la distance entre les deux villes par 50 pour arriver à la taille totale de la Terre. Ératosthène est arrivé à la valeur équivalente de 39 750 kilomètres. Avouons-le, très proche de ce que l'on connaît aujourd'hui : la circonférence de la Terre mesure 40 075 kilomètres.
"Ératosthène a également calculé le rayon de la Terre avec une grande précision, arrivant à une mesure de 6 366 kilomètres. Actuellement, on sait que cette mesure est de 6 371 kilomètres", explique Esteves.
Qui était-il ?
Ératosthène était un sage de l'Antiquité grecque. Et être sage à cette époque signifiait accumuler des connaissances aujourd'hui réparties dans plusieurs domaines. Ainsi, bien que généralement classé comme philosophe, il était également mathématicien, grammairien, poète, géographe, bibliothécaire et astronome.
Il est né à Cyrène, une ville d'Afrique du Nord, dans l'actuelle Libye, qui faisait à l'époque partie du monde grec. "La Grèce antique n'était pas un pays unique, mais un ensemble de cités-États. Les villes étaient indépendantes les unes des autres, mais entretenaient des coutumes en commun", explique le géographe Eliseu Savério Sposito, professeur et chercheur à l'Université d'État Paulista (Unesp).
Cela signifie, selon le professeur, qu'elles établissaient des réseaux de contact et préservaient des pratiques similaires en matière de religiosité, de langue, d'exploits artistiques et de modèles politiques.
Selon les archives anciennes, Ératosthène a été emmené, jeune homme, à Athènes pour étudier avec les plus grands philosophes de son temps. Là, il a fini par attirer l'attention sur ses capacités. Puis, le souverain d'Égypte, Ptolémée III Euphrate (280 av. J.-C. - 221 av. J.-C.), l'a fait venir à Alexandrie. Initialement, sa mission était d'être le professeur du fils du puissant Ptolémée.
Mais quelque temps plus tard, Ératosthène accepte un emploi qui devrait faire briller les yeux de tout intellectuel de l'époque : il devient bibliothécaire et directeur de la bibliothèque d'Alexandrie, le grand dépôt de connaissances de la Grèce antique.
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C'est à ce poste qu'il eut l'idée de l'expérience qui allait le rendre célèbre. Mais ce n'est pas sa seule contribution à la connaissance universelle. Il est également considéré comme le fondateur de la géographie, en tant que domaine de la connaissance humaine. En effet, il a publié un ouvrage intitulé "Géographie", dans lequel il a inventé son propre vocabulaire pour les termes utilisés dans ce domaine.
Pour Ératosthène, le titre de premier géographe doit être attribué au poète Homère (928 av. J.-C. - 898 av. J.-C.), car il avait préparé une série de descriptions climatiques et topologiques. Rédigé en trois volumes, l'ouvrage d'Ératosthène contenait des passages cités par plusieurs savants dans les siècles suivants, avec le naturaliste romain Gaius Pline le Second (23 - 79), plus connu sous le nom de Pline l'Ancien.
"Géographie" a fini par se perdre au fil du temps, et on ne connaît aujourd'hui que 155 fragments de l'œuvre - précisément en raison de ces citations dans d'autres ouvrages.
Terre plate vs Terre ronde
Pour les chercheurs contemporains, cependant, un point pertinent de la découverte d'Ératosthène est qu'elle illustre que la notion de Terre sphérique était déjà en vigueur. Après tout, pour que quelqu'un pense à mesurer la circonférence de la planète, il fallait partir de la compréhension qu'il y avait une circonférence à mesurer.
"Sans aucun doute, la performance d'Ératosthène prouve que, dès l'Antiquité, la notion que la Terre est ronde existait déjà", déclare l'historien Victor Soares… "Cette question de l'épreuve est intéressante car, en elle, nous avons à la fois une question philosophique et une question mathématique." Après tout, pour atteindre son objectif, le sage antique a utilisé une méthode trigonométrique.
"Depuis les Grecs, on sait que la Terre est ronde, soutient Sposito. Lorsque les Grecs ont développé l'astronomie, une branche des mathématiques, ils ont créé des modèles tridimensionnels pour expliquer le mouvement apparent des planètes. C'était au 4e siècle avant Jésus-Christ."
Le géographe cite plusieurs noms, en plus de celui d'Ératosthène. Le philosophe et astronome Héraclide du Pont (390 av. J.-C. - 310 av. J.-C.) a proposé que la Terre tourne autour de son axe. L'astronome et mathématicien Aristarque de Samos (310 av. J.-C. - 230 av. J.-C.) a avancé la théorie du système héliocentrique, la Terre tournant autour du soleil.
"La cosmologie développée dans la Grèce antique compte des penseurs importants qui ont produit des preuves du modèle de Terre sphérique que nous connaissons aujourd'hui", commente le géographe Esteves. "Bien que le modèle de la Terre plate ait été utilisé par certaines civilisations de l'Antiquité, c'est à partir de la cosmologie grecque que le modèle de la Terre sphérique s'est étendu à d'autres régions, notamment grâce à l'influence de penseurs tels que Pythagore, Aristote, Ptolémée et Eratosthène."
En ce sens, Ératosthène a fait de la science de la même manière qu'on en fait encore aujourd'hui : en s'appuyant sur les recherches de ses pairs, plus tôt, il a avancé. Dans son cas, par le biais d'une expérience concrète.
"C'est son rôle de preuve empirique d'une notion qui avait déjà été établie auparavant par d'autres penseurs grecs", souligne le géographe Claudio Eduardo de Castro, professeur et chercheur à l'Université d'État du Maranhão (Uema), au Brésil.
"De plus, de façon presque concomitante, dans la Chine de la dynastie Han, il existe des cartes à l'échelle 1/90 000 qui apportent une grille orthogonale de localisation."
Castro explique : "Grâce à notre ignorance de la cartographie orientale, et malgré cela, nous pouvons nous demander si l'avancée des connaissances sur la Terre en Occident s'est basée sur les connaissances de l'Orient, qui utilisait une telle cartographie dans ses voyages vers l'Europe. Nous pouvons nous demander aussi si la cartographie occidentale de la Terre sphérique a été rapidement absorbée et pratiquée en Orient."
Pour l'historien Soares, ce débat entre Terre plate et Terre ronde "est intéressant, car il s'agit fondamentalement d'une dispute de récits", les connaissances scientifiques à ce sujet étant extrêmement anciennes.
"Beaucoup de gens croient que, pendant le Moyen Âge, l'Église a propagé l'idée que la Terre était plate ou quelque chose de similaire. Or, il s'agit d'un mythe", affirme-t-il.
"Nous pouvons le prouver en utilisant les arts. Si vous analysez diverses peintures représentant des figures religieuses ou même des membres de l'Église, on trouve des images d'eux avec un globe dans leurs mains, symbolisant le monde."
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Scénariste pour le podcast "L'histoire en une demi-heure", le professeur d'histoire Victor Alexandre cite le livre de l'historienne des sciences Christine Garwood, "Flat Earth : The History of an Infamous Idea", pour contextualiser le fait qu'au cours des 18e et 19e siècles, des philosophes et des penseurs ont émergé, désireux de "ternir" l'image du Moyen Âge, cherchant à valoriser à la fois l'Antiquité classique et l'âge moderne.
"Dans le cadre de cette tentative de souligner que la période médiévale était une période de ténèbres, ces penseurs ont inséré l'idée qu'à cette époque, les gens croyaient que la Terre était plate", explique Alexander. "Le but était de renforcer l'idée que la modernité était une période de rédemption culturelle et scientifique."
De toute évidence, les terraplanistes, s'ils existent encore aujourd'hui, ont également existé dans l'Antiquité et à l'époque médiévale. L'historien Soares cite le penseur, encyclopédiste - considéré plus tard comme un saint par l'Église catholique - Isidore de Séville (560-636). "Mais ces penseurs étaient une minorité par rapport au consensus qui existait, souligne Soares. Le problème est de prendre ces cas isolés et de les transporter à toute une période. Même à l'époque moderne, toute théorie du terraplan s'est effondrée lorsque les premiers navigateurs ont réussi à faire une navigation autour de la Terre."
De toute évidence, si aujourd'hui encore les connaissances scientifiques ne sont pas totalement accessibles, dans les sociétés anciennes, ces connaissances finissaient par être le privilège d'une minorité, d'une élite intellectuelle. "Nous savons que les sociétés antiques en général étaient profondément stratifiées et que l'accès à la connaissance et à la formation académique étaient des droits restreints à une partie réduite", rappelle le géographe Esteves.
"Dans les espaces où circulait le savoir produit par les penseurs grecs, l'idée de la sphéricité de la Terre est devenue dominante. De plus, les fondements scientifiques présentés par ces penseurs sont devenus une référence importante pour les scientifiques des périodes suivantes", souligne-t-il.
Le géographe Castro souligne que le monde de l'Antiquité était encore "très lié au travail quotidien dans les campagnes, dans lesquelles les besoins imposés étaient liés aux cycles de la nature, aux lieux où l'on pouvait pratiquer de façon rudimentaire l'agriculture et l'élevage, l'extractivisme et les guerres pour ces ressources".
"Un grand déni du consensus scientifique"
"Dans ce contexte, presque universel dans les sociétés de toute taille de l'époque, fouler le territoire faisait croire à la planéité de la Terre et cela, en plus, se limitait à ce qui était vécu", rappelle-t-il. "Dans ce monde ancien, la cartographie, outil indispensable à la pratique de la localisation, remplissait exactement ce rôle : prévoir sur des cartes les directions, les lieux indispensables aux objectifs des fonctions vitales pour vivre."
La planète est sphérique, bien sûr. Mais, après tout, la carte a toujours été plate.
"Une partie de cette cartographie peut arriver jusqu'à nos jours grâce aux documents mésopotamiens des peuples sumériens, assyriens, babyloniens, mais nous ne pouvons pas ne pas souligner les Orientaux, qui peut-être même avant l'Occident, et en l'influençant, utilisaient déjà une cartographie précise dans l'intention de délimiter des frontières, des sites de conservation de l'eau et à des fins militaires", dit Castro. "Malheureusement, la quasi-totalité de cette cartographie a été perdue d'abord parce qu'elle était d'usage courant et parce qu'elle était établie sur des supports fragiles, comme l'argile."
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Pour le géographe, tout porte à croire que, à en juger par l'expérience d'Ératosthène et tout le contexte de l'époque, "le monde antique connaissait cette sphéricité", mais que cette connaissance était limitée à de petits groupes. "Et que cette connaissance n'avait que peu d'effet sur la vie quotidienne de la société, puisque ces connaissances n'apportaient pas grand-chose à la vie. La cartographie d'une Terre plate leur suffisait", ajoute-t-il.
Le professeur d'histoire Victor Alexandre souligne que le débat actuel voulu par les terraplanistes "est marqué par un grand déni du consensus scientifique", dans des récits souvent alimentés "par le fonctionnement des réseaux sociaux".
"Grâce à Internet, les personnes qui croient que la Terre est plate sont capables de se connecter et d'établir des relations affectives qui priment sur toute vérité scientifique. Cela dit, je crois que pour convaincre quelqu'un que la Terre est bel et bien sphérique, il faudra faire un effort conscient pour établir une relation étroite avec les personnes suivantes."
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