Sphère armillaire

Sphère armillaire, Gauthier Arscenius, Louvain, 1575, Inv.8948
Diam. 20 cm
© Musées royaux d’Art et d’Histoire

Qui ?

On ne connaît pas précisément l’inventeur de la sphère armillaire. La sphère armillaire existait déjà dans la Grèce antique, peut-être déjà à l’époque de Platon (Ve-IVe s. av. J.-C.). C’est en tout cas le modèle géocentrique de Ptolémée (v. 90-v. 168) qui est à la base de la sphère armillaire telle que nous la connaissons.

Quand ?

La sphère liée au modèle géocentrique de Ptolémée sera utilisée de l’Antiquité au XVIIIe siècle. Par la suite, on utilisera encore des sphères armillaires répondant au modèle héliocentrique mais plutôt à des fins pédagogiques.

Évolution :

Au début, il semble que les sphères armillaires étaient fixes et n’incluaient pas de plan horizontal. Par la suite, les savants les doteront d’anneaux (armilles) supplémentaires, fixes ou mobiles, pour représenter l’horizon et les orbites des planètes.
Au XVIe siècle, l’un des ateliers les plus réputés d’instruments scientifiques se trouve à Louvain. En effet, vers 1530, Gemma Frisius (1508-1555) enseigne la médecine et l’anatomie à Louvain. Passionné par les mathématiques et l’astronomie, il crée sa propre école où il va enseigner ces matières, ainsi qu’un atelier d’instruments scientifiques de précision. Placé à la tête de cet atelier, on trouve Mercator, suivi de Gauthier Arsenius, neveu de Gemma Frisius. C’est ainsi que la sphère armillaire a été remodelée, décrite et représentée par Gauthier Arsenius.
Entre-temps, Nicolas Copernic (1473-1543) établit le système héliocentrique (situant le Soleil au centre de l’univers). Ce système n’est pas accepté par l’Église, et donc la théorie du géocentrisme (situant la Terre au centre de l’univers) de Ptolémée continue à être enseignée jusqu’au XVIIIe siècle. A partir de ce moment, la sphère passe au modèle héliocentrique et perd son caractère d’instrument d’observation pour le savant, mais demeure employée pour l’étude et l’enseignement de l’astronomie, par exemple.

Pour quoi ?

La sphère armillaire sert avant tout à représenter le monde, l’univers et à étudier ce qu’il y a autour de la Terre. Elle est généralement achetée et utilisée par les nobles qui, eux, ont les moyens d’acheter un tel instrument. Mais la sphère armillaire est aussi un instrument de mesure, en effet elle permet de savoir l’heure du lever du Soleil, par exemple. La sphère armillaire permet aussi de déterminer l’heure ainsi que la direction approximative d’un astre lorsque celle-ci est munie d’une boussole et quand les méridiens et l’équateur sont positionnés parallèlement aux cercles « réels ».

Comment ?

Dans la vision géocentrique de Ptolémée, la sphère armillaire était composée d’une série d’anneaux appelés armilles et d’autres éléments jusqu’au XVIe siècle tels que :

1. La terre située au centre de l’univers ;
2. Le soleil (et les autres astres comme la lune et les étoiles) tournant autour de la terre en 24h situé sur la sphère céleste ;
3. L’horizon local qui est fixe ;
4. L’équateur céleste qui est le prolongement sur la voûte céleste de l’équateur terrestre ;
5. L’anneau situé verticalement à l’horizon local, gradué en degré permet de mesurer les angles de hauteur et correspond au méridien local ;
6. Le cercle de l’écliptique [glossaire: D’un point de vue géocentrique, l’écliptique est le grand cercle sur la sphère céleste représentant la trajectoire annuelle du soleil vue de la Terre.]
7. La colure des équinoxes passant par les pôles.

Œuvres liées :

Références :

DE LA COTARDIERE Ph. et FERLET R., Le grand livre du ciel : comprendre l’astronomie du 21e siècle, Créteil, Ed. Bordas, 1999, p.123-126.
DUTARTE Philippe, Les instruments de l’astronomie ancienne de l’Antiquité à la Renaissance, Paris, 2006. Le grand atlas de l’espace, Paris, Ed. Encyclopaedia Universalis, 1987, p.468.
Les Antiquités, Paris,1999, p.22,70,268,416.
Les grands voyageurs, Paris, 1988.
MICHEL H., Images des sciences : les anciens instruments scientifiques vus par les artistes de leur temps, Belgique, 1977.
MICHEL H., Les instruments de sciences dans l’art et dans l’histoire, Belgique, 1977, p.17,42-43.