Anticythère, la machine oubliée

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Au milieu d’une table de banquet, entre les amphores et les statuettes, trône une boîte de bois et de bronze à peine plus grande qu’une brique. Malgré la bille dorée qui scintille en son centre et les lignes de lettrage gravées sur ses flancs, personne ne l’a remarquée. Jusqu’à ce que la boîte s’éveille entre les mains de l’hôte. Un tour de manivelle et la bille dorée se met à tournoyer ; une autre, peinte en blanc et noir, vient se positionner à la perpendiculaire ; des aiguilles s’agitent en pointant la position du Soleil et de la Lune, puis s’alignent. L’Univers s’assemble devant les yeux des convives. L’hôte lit sur un cadran la date de la prochaine éclipse, puis annonce celle des prochains Jeux olympiques. La salle est conquise.

Une épave au large d’Anticythère

Cette brillante machine, qui rassemblait tous les savoirs astronomiques des Grecs anciens, toute l’habileté de leurs artisans, a été longtemps oubliée. Pendant 2 000 ans, son usage, sa fabrication, son existence même ont disparu de la mémoire humaine. Jusqu’à ce qu’en 1900 une équipe d’archéologues grecs en retrouve un bout, brisé en plusieurs morceaux, à bord d’une épave au large de l’île d’Anticythère, un bateau de commerce échoué 70 ans avant notre ère. Et l’oubli est conjuré. Un exemple spectaculaire de l’incroyable fragilité des savoir-faire technologiques. “C’est un objet captivant parce qu’il est le témoin d’un monde antique merveilleux dont l’histoire a en partie été réécrite grâce à sa découverte, c’est d’une richesse incomparable”, témoigne Liba Taub, professeure émérite d’histoire des sciences à l’université de Cambridge.

Ni manuel ni mode d’emploi

La machine d’Anticythère témoigne déjà de la difficulté à rétablir un savoir d’ingénieur perdu. Sans manuel, sans mode d’emploi, sans témoin visuel, il aura fallu plus de cent ans pour décrypter l’utilité de ces fragments. Quand les archéologues remontent ce tas de métal écrasé et corrodé, l’objet semble bien insipide parmi les bijoux et les statues retrouvées dans l’épave. Personne ne soupçonne ce trésor. C’est sous la corrosion et dans ses détails que se cache la vraie richesse de la machine, dans les inscriptions que les archéologues devinent sur certains fragments, dans les traces d’une spirale, l’esquisse d’un engrenage. 

C’est une machine de génie. Si nous devions créer aujourd’hui un outil capable de donner les mêmes indications, nous ne pourrions pas fournir une pièce aussi ingénieuse

En 1905, le philologue allemand Albert Rehm comprend qu’il s’agit d’un calculateur astronomique, mais lequel ? Un simple astrolabe ? Il faut attendre 1974 pour que les rayons X dévoilent l’empilement des roues crantées et pour qu’un physicien britannique, Derek De Solla Price, y voie la marque d’une technologie bien plus élaborée, dont il esquisse une première description dans son article “Les engrenages des Grecs”. “Quand Price commence à assembler les pièces, il est vite persuadé de tenir là un mécanisme si sophistiqué qu’il nous obligerait à repenser ce qu’on croyait savoir sur la science de la Grèce antique, et qu’il pourrait surtout profondément bouleverser la technologie contemporaine”, raconte l’historien des sciences à la Fondation nationale de la recherche scientifique grecque Efthymios Nicolaidis. 

82 fragments, 3 cadrans, des calendriers…

Car la machine est incroyablement complexe. 82 fragments, 3 grands cadrans, plusieurs calendriers : lunaire et solaire pour le suivi des éclipses, du zodiaque ou des Jeux panhelléniques. Puis il y a les aiguilles, les marquages, les cylindres et, à l’intérieur, une imbrication d’une trentaine d’engrenages de bronze de toutes tailles, comptant parfois plusieurs centaines de dents triangulaires, reliés entre eux par des axes fixes et mobiles. “C’est une machine de génie. Si nous devions créer aujourd’hui un outil capable de donner les mêmes indications, je ne pense pas que nous serions en mesure de fournir une pièce aussi ingénieuse”, soutient Tony Freeth, professeur à l’University College de Londres, qui a lancé en 2005 le plus grand projet de recherche sur la machine d’Anticythère. 

Ses travaux s’appuient sur un appareil d’imagerie à tomographie conçu spécifiquement pour pénétrer dans le cœur oxydé du mécanisme. “Ces images nous ont permis de faire un réel bond en avant dans la compréhension de la machine et de son utilisation”, souligne Tony Freeth. Mathématiciens, historiens et archéologues de l’équipe s’attellent aux engrenages, puis reconstruisent progressivement le puzzle pour arriver à une première publication charnière, en 2006, qui révèle le très haut niveau de précision déployé par ce calculateur astronomique. La machine d’Anticythère réussit à suivre la position du Soleil et les phases lunaires avec seulement un jour de décalage tous les 450 ans, et à prédire les futures éclipses à l’heure près.

Modèles 3D

Dans les années qui suivent, les chercheurs accumulent les modèles numériques 3D, décortiquent chaque morceau de bronze, décodent chaque ligne de texte accessible. En 2013, on découvre où a été fabriquée la machine –sur l’île de Rhodes– et qui l’a commandée –sûrement un membre de l’élite du nord-ouest de la Grèce, dans la région de l’Épire. On découvre que la machine indiquait aussi les positions de Mercure, Mars, Vénus, Jupiter et Saturne, en plus des positions lunaires et solaires. L’équipe de Tony Freeth en a décrit le mécanisme en 2021. “Nous n’avons retrouvé qu’un seul engrenage relatif à ce morceau que nous attribuons à Vénus. Le reste provient de la lecture des inscriptions. Par exemple, la mention d’un cycle de 462 ans associé à Vénus nous a permis de déduire le nombre de dents sur les engrenages”, précise-t-il.

Encore des secrets

Ce point fait cependant encore débat. Aristeidis Voulgaris, membre du projet FRAME, engagé dans la reconstruction manuelle de la machine d’Anticythère, relève plusieurs discordances : ”Il n’y a pas la place pour un autre lot d’engrenages, cela aurait entraîné trop de frictions. Et les inscriptions sont très sommaires comparées aux détails relatifs au Soleil ou à la Lune. Je ne vois pas comment on peut déduire toute une mécanique planétaire à partir de ces quelques mots.” Tony Freeth, lui, continue de fouiller dans ses images –“difficile d’en sortir, de se dire qu’on a tout déniché”. Il confie d’ailleurs qu’un de ses doctorants est tombé il y a quelques mois sur un énième morceau de la machine et y a découvert probablement l’un de ses derniers secrets –qui sera bientôt publié.

Que faisons-nous avec une machine qui n’a plus d’intérêt ? Qui ne fonctionne plus, qu’on ne sait plus réparer ? On la jette

Mais l’essentiel est déjà là. “Nous pouvons le dire, nous avons compris le plus gros du mécanisme”, insiste Tony Freeth. Sa fonction est bien de prédire la position des astres et les dates des prochaines éclipses. “Il permettait de traduire visuellement le modèle de l’Univers tel que le décrivent et le calculent les philosophes et mathématiciens de l’époque”, résume Efthymios Nicolaidis. 

La machine est un condensé mécanique du modèle géocentrique documenté par Hipparque, avec la Terre en son centre. Sa face avant présente un large cadran indiquant le jour sur un calendrier civil égyptien, le zodiaque sur lequel se placent les planètes, et deux aiguilles qui positionnent le Soleil et la Lune. Et sa face arrière un cadran pour le cycle de Méton, qui permet de synchroniser la position de la Lune par rapport au Soleil –il faut 19 années solaires pour que la pleine lune se reproduise à la même date et au même endroit–, et un second qui calcule la date et l’heure des éclipses solaires et lunaires grâce au cycle de Saros, qui se répète tous les 223 mois. 

À la dizaine de secondes près

“L’astronomie avait une place prépondérante dans la culture grecque, rappelle l’historien Alexander Jones, spécialiste de l’astronomie à l’Institut d’étude du monde antique de New York. Que ce soit chez les élites, qui se plaisaient à théoriser et observer le ciel pour en déduire des liens mathématiques, comme le cycle de Méton ou de Saros, ou dans la vie de tous les jours.” La date, déterminée par la position du Soleil, importait peu, ce sont les éclipses et les phases de la Lune qui influençaient l’organisation des fêtes religieuses ou des événements politiques et culturels. “C’est donc tout à fait cohérent d’avoir ce type d’objet très sophistiqué qui permettait de prédire avec une grande précision, aux dizaines de secondes près, les phases lunaires”, pointe Tony Freeth.

Caché dans ses entrailles

“La machine d’Anticythère est un document archéologique qui regorge d’informations sur l’astronomie de l’époque”, apprécie Alexander Jones. Mais elle est bien plus que le témoin d’une connaissance théorique: son caractère exceptionnel, caché dans ses entrailles, ce sont ses engrenages. “Nous avons des textes qui décrivent l’étendue des connaissances en astronomie et des lois mathématiques qui mettent en rapport les cycles lunaires et solaires. Ce dont nous n’avions aucune trace, c’était cette capacité qu’avaient les Grecs à traduire la complexité de leur modèle en engrenages cohérents et fonctionnels”, rapporte Efthymios Nicolaidis. 

Une idée brillante ! 

L’ingéniosité de la transcription mécanique du mouvement lunaire donne le vertige. Pour faire coïncider la vision géocentrique de l’Univers avec les observations terrestres de la Lune, notamment l’impression d’accélération liée à son orbite elliptique autour du Soleil, les Grecs ont développé un modèle dit “épicyclique”: la Lune dessine ainsi un cercle autour de la Terre, tout en tournant autour de cette ligne de révolution et sur elle-même. “Pour reproduire cette vitesse changeante, le mécanisme utilise un système très sophistiqué de goupille et de fente”, détaille Paul Iversen, philologue à l’université Case Western Reserve de Cleveland. Une goupille fixée sur une des roues s’insère dans une fente sur un second engrenage, ce qui rend l’axe mobile. Quand la première roue tourne à vitesse constante, la vitesse du deuxième engrenage varie, ce qui permet d’accélérer ou de ralentir le mouvement de la Lune selon le moment du cycle. “C’est une idée brillante, complètement inédite”, admire Tony Freeth. La marque d’une connaissance des engrenages et d’une ingénierie sophistiquée, d’un savoir-faire dont on ne retrouve par ailleurs aucune autre trace.

Une tradition technologique est bien plus fragile que tout ce qui a été consigné dans un livre et transmis de manière ordonnée par le savoir

Les spécialistes s’accordent pourtant à dire que cette machine n’était pas un prototype unique, et qu’elle était bien trop complexe pour être le fruit d’une seule brillante tête pensante. “De toute évidence, la machine d’Anticythère est le résultat d’une évolution technique qui a pu démarrer autour de 200 ans avant notre ère, avec les travaux d’Archimède, mais nous ignorons tout de cette part de l’histoire”, constate Liba Taub. Comment un tel savoir-faire de haute précision a-t-il pu totalement sombrer dans l’oubli ? 

Renoncer à notre darwinisme

La réponse révèle une des grandes failles des machines: leur lien indissoluble avec leur utilité. Les engrenages d’Anticythère répondaient à un besoin précis, celui de lire les astres. “Cette machine est un outil d’astronomie, son utilité réside dans ce lien avec les croyances de l’époque”, appuie Alexander Jones. Et les Grecs antiques n’avaient pas de raison de faire autre chose avec ces engrenages. “Les machines ne servaient pas à produire de la valeur, il y avait des esclaves pour cela. Révolutionner la technique en vue d’une efficacité économique ou pour faciliter le travail n’était donc pas la motivation principale pour créer des dispositifs sophistiqués”, souligne Jürgen Renn, historien des sciences à l’Institut Max-Planck de Berlin. 

En ce sens, la machine d’Anticythère exige qu’on renonce à notre vision quasi darwiniste d’évolution technologique constante. On aimerait voir ces trains d’engrenages devenir les rouages d’une montre, une chaîne de transmission de vélo, et on a presque l’impression que même la complexité d’un moteur aurait pu naître 1 500 ans plus tôt. “La transmission des connaissances repose sur les sociétés, les cultures, dans l’Antiquité, le savoir n’avait souvent qu’une portée spatiale et temporelle limitée, surtout avant la mondialisation, répond l’historien. Ces engrenages appartiennent à la civilisation grecque antique et, lorsqu’elle s’est effondrée, une grande partie de son savoir technique a disparu avec elle.”

Savoir vivant

Il en a été de même pour les savoirs théoriques, la philosophie, les mathématiques, la littérature, avec des pertes énormes –on ne connaît que 7 pièces sur les 123 de Sophocle, on n’a gardé en mémoire qu’un dixième de ce qu’Eschyle a écrit, un quart pour Euripide, et rien pour la centaine d’autres auteurs de tragédies… Mais la mémoire de cette culture textuelle est restée vive. “C’est le savoir des élites, pas celui des artisans”, relève l’historien. La culture technologique, elle, est beaucoup plus fragile. “La machine d’Anticythère est un exemple parfait de l’impact sociétal sur la conservation du savoir. Les élites regardaient de haut les techniques manuelles des artisans et les pratiques des ingénieurs. Il y avait donc relativement peu de conservations écrites de ce savoir-là.”

La main de l’artisan

Avec cette hiérarchie des connaissances, c’est aux artisans eux-mêmes qu’il incombe de conserver leur savoir-faire, transmis de maîtres à apprentis. C’est une connaissance vivante, qui se lit dans les engrenages, qui s’apprend par la pratique, qui évolue au fil des générations. Et qui peut disparaître facilement. “Une tradition technologique est bien plus fragile que tout ce qui a été consigné dans un livre et transmis de manière ordonnée par le savoir”, soulignait Derek De Solla Price il y a cinquante ans. Car cette connaissance s’enseigne tant qu’elle est utile. “Quand l’intérêt pour l’astronomie a commencé à se diluer, avec l’arrivée du christianisme notamment, il n’y a plus eu d’intérêt pour les machines comme celle d’Anticythère”, retrace Paul Iversen. 

Ce savoir technologique, celui de la main des artisans qui découpent le bronze en dents millimétriques, celui des ingénieurs qui agencent les roues crantées pour qu’elles reproduisent le mouvement des astres, disparaît. “Et que faisons-nous avec une machine qui n’a plus d’intérêt ? Qui ne fonctionne plus, qu’on ne sait plus réparer ? questionne Efthymios Nicolaidis. On la jette, on la recycle. C’est sûrement pour cela que nous n’avons plus aucun exemplaire de ces machines à engrenages.”

La machine d’Anticythère est unique, car c’est le naufrage qui l’a sauvée. Elle aurait dû être fondue pour récupérer son bronze. Elle aurait dû disparaître, entraînant avec elle toute la mémoire de l’ingéniosité technique des Grecs anciens. Heureusement, elle a d’abord été perdue au fond de la mer.