ISLAM (La civilisation islamique) Les mathématiques et les autres sciences
La mécanique
Les trois domaines de la mécanique auxquels les savants arabes ont consacré la plupart de leurs études sont la dynamique, la statique et l'hydrostatique. Pour le premier, encore que tributaires de la dynamique aristotélicienne, ils ont développé, à la suite de Jean Philopon, mais sans commune mesure avec lui, la théorie de l' impetus. Récusant l'idée péripatéticienne d'une action propulsive du milieu, ils ont explicité l'idée de l'acquisition d'une énergie du moteur par le mouvement. Une doctrine détaillée sur cette acquisition dans les cas du mouvement naturel et du mouvement violent a été élaborée par Avicenne (m. en 1036), al-Ghazālī (m. en 1111), Abū 'l-Barakāt al-Baghdādī (m. en 1151), Averroès (m. en 1198), Fakhr al-Dīn al-Rāzī (m. en 1209), al-Ṭūsī (m. en 1274), Avempace et beaucoup d'autres. La théorie de l'impetus sera diffusée par la traduction de Michel Scot, en 1217, du traité d'astronomie d'al-Biṭrūdjī, aussi bien que par les traductions d'Averroès.
L'élaboration de la théorie de l'impetus fut l'occasion de réexaminer les notions essentielles de la science du mouvement, telles que celles de temps, d'espèce, de force, etc., et conduisit les savants à prendre une certaine distance par rapport à la doctrine aristotélicienne. Ainsi les atomistes arabes ont-ils réhabilité le mouvement rectiligne, et conçu le mouvement circulaire comme une série de petits déplacements élémentaires.
Le premier ouvrage de mécanique, le Kitāb al-ḥiyal (Livre des artifices), fut composé en 860 par trois fils de Mūsā ben Shākir – Muḥammad, Aḥmed et Ḥasan –, à la fois savants mathématiciens et mécènes éclairés. Cet ouvrage présente une centaine d'inventions qui vont des appareils pour eau chaude et eau froide, des puits à profondeur fixe ou des élévateurs de charges à toute une série de jouets automatiques, si appréciés des cours princières au Moyen Âge. Au xiiie siècle, al-Djazarī, originaire de l'Irak, écrivit un important ouvrage sur la mécanique et les pendules (Kitāb fī ma‘rifat al-ḥiyal al-handasiyya) qui reste le meilleur traité qu'ait produit sur ce sujet le monde musulman. D'autre part, un ingénieur, Qayṣar (mort à Damas en 1251), construisit pour le prince de Ḥamāh des roues d'irrigation (noria) sur l'Oronte, ainsi que des fortifications. C'est lui aussi qui éleva le globe céleste actuellement au musée national de Naples.
Dans le domaine des mesures, al-Khāzinī, vers 1100, se référant aux travaux des Anciens (Archimède, Aristote, Euclide, Ménélas, Pappus) et surtout à ceux de Bīrūnī en vue de déterminer le poids spécifique, donna dans son ouvrage Balance de la sagesse (Mīzān al-ḥikma) une théorie détaillée de la balance ; il y définissait le centre de gravité d'un corps et les conditions des différents équilibres. Bīrūnī lui-même, un des plus grands savants de l'Islam, détermina expérimentalement un certain nombre de poids spécifiques à l'aide de son « instrument conique », qu'on peut regarder comme le plus ancien pycnomètre. Al-Khāzinī, pour les liquides, se servait d'un aréomètre analogue à celui qu'utilisaient les Alexandrins. Les mesures effectuées par ces deux savants « constituent un des plus beaux résultats obtenus par les Arabes dans le domaine de la physique expérimentale » (Mieli).
Outre la balance (mīzān), les musulmans connaissaient le peson (qarisṭūn), hérité de l'Antiquité, au moyen duquel ils apprirent à mesurer le temps (poids équilibrant un sablier) et à illustrer certaines équations. De même, Bīrūnī se servit de la balance pour démontrer les lois du djabr et de la muqābala.
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Écrit par
- Georges C. ANAWATI : maître de conférences à l'université de Varsovie
- Roshdi RASHED : directeur de la recherche au C.N.R.S.
- Encyclopædia Universalis : services rédactionnels de l'Encyclopædia Universalis
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