Nell'antica Grecia, molti pensatori non consideravano più la religione e la mitologia come spiegazioni del mondo. L'astronomia, strettamente legata in altre civiltà all'astrologia e alle divinità locali, fu presso i greci oggetto di ricerca attraverso il ragionamento e il calcolo, senza alcun legame con gli dei. La geodesia aveva conosciuto grandi sviluppi. Dalla fine del periodo classico, la sfericità della Terra fu ampiamente accettata nei circoli intellettuali. In epoca ellenistica non c'erano più dubbi: Eratostene ne calcolava la circonferenza; Ipparco e Marino di Tiro stabilirono carte con le coordinate di latitudine e longitudine, che sono stati messi a punto da Tolomeo (vedi Geografia (Tolomeo) ) al II ° secolo dC. dC , nei limiti del mondo conosciuto dell'epoca, ovviamente (vedi Figura della Terra nell'Antichità e nelle Scienze Greche ).
Dopo la caduta dell'Impero Romano d'Occidente sotto l'influenza delle invasioni barbariche, che segnò l'inizio dell'Alto Medioevo , e il cataclisma del 535, gran parte di questa conoscenza andò perduta in questa parte del mondo. Fu conservato nell'Impero Romano d'Oriente cristianizzato (vedi Scienze e tecniche nell'Impero Bizantino ) che lo trasmise al mondo musulmano , grazie all'interesse per la scienza avviato dai mutazisti abbasidi e alla mediazione di studiosi e traduttori siriaci, ma con successivi fasi di oblio e di riscoperta. Questa trasmissione fu fatta anche alla Spagna musulmana , ad esempio l'imperatore bizantino Romano I Lecapene inviò biblioteche, studiosi, architetti e ingegneri al sovrano Abd al-Rahman III . Questo movimento di conoscenza dagli antichi greci ai bizantini e agli arabo-musulmani continuò fino alla presa di Costantinopoli da parte dei turchi ottomani nel 1453 , che pose fine all'impero bizantino. Sotto la crescente minaccia ottomana, diversi studiosi e le loro biblioteche erano già migrati nella penisola italiana, a Venezia in particolare (vedi Scienze greche ).
La riscoperta della scienza antica in Occidente, già iniziata con Boezio prima dell'evento del 535, avvenne anche per via araba (dalla Spagna musulmana ) riguardo a punti di vista che non entravano in diretta contraddizione con l'Islam. Gerberto d'Aurillac, ad esempio, riportò da Cordoba lo zero degli indiani , che impose alla cristianità una volta divenuto papa nell'anno 1000 con il nome di Silvestro II . Le crociate hanno avuto un ruolo, sebbene gli scambi scientifici non fossero il loro oggetto. La via greco-bizantina esisteva in gran parte prima dello scisma del 1054 e continuò con l'inizio del Rinascimento e l'arrivo di profughi bizantini in fuga dalla crescente minaccia ottomana con le loro biblioteche.
La Scuola Neoplatonica di Alessandria, rimasta attiva fino al 640, mantiene, con Ammonio , Giovanni Filopone e Stefano d'Alessandria , le conoscenze astronomiche alessandrine.
La Scuola Teologica di Antiochia , con Diodoro di Tarso (+394), Théodore de Mopsueste (350-428), Théodoret de Cyr (+457 ca.) sostiene la tesi della Terra piatta. In una lettura letterale della Lettera agli Ebrei , l' Arca dell'Alleanza è l'immagine del Mondo. Il Mondo ha quindi la forma dell'Arca con una base (la Terra) e un coperchio arcuato (il Cielo). È questo modello che viene esposto da Cosmas Indicopleustès (+560 ca.) In Christian Topography . L'influenza di questa scuola, considerata nestoriana , fu limitata.
In seguito ai conflitti cristologici e allo spostamento verso la Persia dei Nestoriani , fu sostituita, in Siria, dalla Scuola giacobita che sviluppò una cultura ellenico-siriaca e, per quanto riguarda la cosmografia, utilizzò, con Sévère Sebôkht ( 575-667 ), la modello dell'universo sferico. Il mondo siriaco sarà un anello fondamentale nella trasmissione del sapere astronomico tolemaico alla civiltà islamica.
La Scuola Teologica di Alessandria , con Clemente Alessandrino (150-230), Origene , e poi Giovanni Filopo (490-575) sostiene il modello platonico della Terra sferica e fissata al centro dell'universo. Sostiene una lettura allegorica della Bibbia, poiché la sua Bibbia e la Scienza non sono contraddittorie. È anche la posizione di Basilio di Cesarea (329-379) nelle sue Omelie sull'Esemerone «che è criticata da Teodoro di Mopsueste nel suo Commento alla Genesi . I termini della controversia tra le due scuole sono esposti da Jean Philopon in La Création du monde .
Una tradizione di geografia è mantenuta a Costantinopoli, Trebisonda e Mistra .
Le opere arabe di interesse per l'astronomia e la geodesia erano numerose e varie. Furono principalmente studiosi della corte del califfo di Baghdad a distinguersi all'inizio. Così, intorno all'anno 800 , il califfo abbaside Hâroun ar-Rachîd ( 766 - 809 ) fu in grado di inviare a Carlo Magno un orologio migliorato - un orologio idraulico imitato dai greci, o a peso secondo gli autori. Suo figlio Al-Ma'mūn si è imposto come protettore delle arti e delle scienze e ha reso la sua capitale Baghdad il principale centro culturale dell'epoca. Fece acquisire e tradurre in arabo molti manoscritti greci, costruire osservatori astronomici e riprendere la misurazione della circonferenza della Terra con il metodo di Eratostene . Le prime misurazioni avvennero nell'814 a nord-ovest di Baghdad, nella pianura della Mesopotamia . Hanno fornito una distanza di 90 chilometri per grado di latitudine , troppo breve di circa il 20%. Per effettuare queste misurazioni furono inviate due squadre di geodeti dotate di astrolabi e aste di rilevamento , una a nord, l'altra a sud, con la missione di determinare le distanze dalla base fissa per cui l'altezza della stella polare era cambiato di un grado. Altre misurazioni furono effettuate secondo lo stesso principio intorno all'827 nella piana di Palmira , tra Damasco e l' Eufrate , e fornirono un valore equivalente a 119 km per grado di latitudine, quindi troppo alto di circa il 10%.
L'astronomo Al-Battani , noto in Occidente con il nome latinizzato Albategnius , che intorno all'anno 900 utilizzò ampiamente la trigonometria , fornì buone tavole astronomiche e pubblicò un trattato di geografia che forniva le posizioni delle principali città dell'epoca.
Nell'anno 1000 risplende la scuola di astronomia araba , grazie a scienziati come Abou Wefa e Ibn Yunus che propongono valori abbastanza precisi per le costanti astronomiche fondamentali: obliquità dell'eclittica, disuguaglianze lunari, precessione degli equinozi, ecc. Le osservazioni di questi studiosi arabi sarebbero state utilizzate otto secoli dopo come prova che l'eccentricità dell'orbita terrestre variava. Inoltre, Ibn Yunus misura il tempo usando un pendolo, sei secoli prima che Galileo riscoprisse la legge delle piccole oscillazioni isocrone . Un altro studioso arabo, Alhazen , commenta l' opera di Tolomeo e scrive un trattato di ottica in cui parla di lenti di ingrandimento. Al Idrissi (Erdisi, c. 1100 –v. 1165 ) completò nel 1154 il suo libro intitolato “ Descrizione completa di città e territori ” che scrisse a Palermo per conto di Ruggero II , Re delle Due Sicilie. Si tratta di una raccolta di opere riguardanti la geografia universale .
Al di fuori della sfera cristiana e musulmana, dobbiamo citare le osservazioni dei cinesi. Avevano anche scoperto dalla loro parte che la Terra era sferica. Così, nel 723 d.C., sotto la dinastia Tang , il monaco-astronomo cinese Yi Xing ( 683 - 727 ) condusse una squadra di geodeti per misurare le ombre proiettate dai raggi del Sole e le altezze della Stella Polare. Le misurazioni sono state effettuate nei giorni del solstizio e dell'equinozio in tredici luoghi diversi della Cina . Yi Xing poi calcolò la lunghezza di un grado di un arco meridiano e trovò un valore equivalente a circa 132,3 km , quindi circa il 20% troppo alto.
In Occidente, ad eccezione di Lattanzio (250-325) che progetta una Terra piatta, la rotondità della Terra, dovuta alla conoscenza conservata delle traduzioni Timeo grazie al latino di Cicerone e soprattutto di Calcidio, rimane comunemente accettata dagli studiosi del IV ° secolo. Inoltre, il commento alla traduzione Calcidio riassume le conoscenze astronomiche del I ° secolo da presa in consegna la maggior parte della Sezione Astronomia della mostra utile conoscenza matematica dalla lettura di Platone di Theon di Smirne .
Girolamo de Stridon (347-419), nel suo Commento alla Lettera agli Efesini , critica coloro che negano la sfericità.
Per Agostino (354-430) la questione non è la rotondità ma la popolazione degli antipodi, di cui nega la possibilità. Per lui, infatti, poiché «la Scrittura non può mentire», gli antipodi non possono essere popolati da uomini di un ceppo diverso da quello di Adamo, che equivale al rifiuto del poligenismo . Ora, per il Vescovo di Ippona, come per i suoi contemporanei, una zona invalicabile vieta di raggiungere gli antipodi: come avrebbero potuto allora i discendenti di Noè attraversare "l'immensità dell'Oceano" per andare a popolare quest'altra regione parte del mondo?
Macrobe (circa 370-440), nel suo Commentario al sogno di Scipione , sottolinea che la terra è sferica; espone la teoria delle cinque zone climatiche ed evoca l'ipotesi di antipodi popolati.
Nel V ° secolo, Marziano Capella descritto nel libro VIII del Nozze di Filologia e Mercurio , un modello astronomico geo-eliocentrico in cui l'immobile la Terra al centro dell'universo, vede le stelle, il sole e la maggior parte dei pianeti ruotano intorno ad esso , mentre Mercurio e Venere ruotano intorno al Sole.
Boezio (480-525) in Consolazione della Filosofia parla della massa tondeggiante della Terra .
Nelle sue Etimologie , Isidoro di Siviglia (~ 530- ~ 636) paragona la Terra a una palla.
Beda il Venerabile (672-725) possiede un manoscritto della Storia Naturale di Plinio il Vecchio ; nei suoi trattati De natura rerum e De tempore ratione la Terra è rotonda.
Carlo Magno, in diverse statue e incisioni del suo tempo, è rappresentato con in mano un globo terrestre sormontato dalla Croce.
Jean Scot Erigène (v. 800-876) estende, nel suo Periphyseon, il modello geo-eliocentrico di Martianus Capella facendo ruotare attorno al Sole anche Marte e Giove.
Nel capitolo XCIII della sua Geometria , Gerbert d'Aurillac (v.945-1003) descrive l'esperienza di Eratostene e Hermann Contract (1013-1054) stima la circonferenza della Terra da questo metodo.
Illustrazione da un manoscritto del XIII ° secolo, Commento al Sogno di Scipione :
L'universo, la Terra circondata dai sette pianeti e lo zodiaco.
Le cinque zone climatiche, polari in giallo, temperate in blu, torride in rosso.
Vignetta che mostra il mondo conosciuto separato dagli antipodi dall'oceano all'equatore.
Eclissi lunare.
I progressi nella mappatura fatto da Marino di Tiro e di Tolomeo rimangono sconosciute e la T-carta , utilizzata per rappresentare il mondo conosciuto, prende il modello circolare di Ecateo del VI ° secolo aC. J.-C, Gerusalemme che sostituisce Delfi come omphalos del mondo.
L'Occidente latino ignora l'opera di Tolomeo fino alle traduzioni dell'Almagesto dal greco e dall'arabo fatte nel 1160 e nel 1175 da Henri Aristippe e Gérard de Cremona .
Ci sono molte ragioni per questo fatto:
Fin dall'inizio del V ° secolo dC. dC (e fino ad oggi) l' Orb , un globo sormontato da una croce, è usato come distintivo reale per l'incoronazione della maggior parte dei monarchi d'Europa. La croce simboleggia Cristo salvatore del mondo rappresentato in maniera sferica dal globo.
Dal XII ° secolo, alcune menti illuminate come San Tommaso d'Aquino , Abelardo e altri, ha cominciato a pubblicare opere filosofiche che saranno importanti per l'evoluzione del pensiero scientifico. La ricomparsa dell'Europa sulla scena scientifica internazionale è iniziata da Giordano Nemorarius e Leonardo da Pisa (detto Fibonacci ). Il XII ° secolo è un periodo di ritorno alla cultura ellenistica, in modo da poter iniziare a parlare di un inizio del Rinascimento . Dopo la creazione dei regni latini d'Oriente nel XII ° secolo e la Reconquista nella Penisola Iberica e quindi sei secoli dopo la morte di Boezio , le opere di Aristotele e di Tolomeo fanno il loro ritorno in Occidente attraverso questa volta le loro traduzioni arabe , a sua volta tradotto in latino, in particolare da Gérard de Crémone . I diversi sistemi del mondo, così come furono poi scoperti negli scritti di Aristotele e Tolomeo, o anche negli scritti di Al-Farghani, furono oggetto di molte glosse e dibattiti, soprattutto sulla rotazione relativa della terra. La diffusione di questa conoscenza fu favorita dalla nascita di università: l'Università di Bologna (1158), Oxford (1167), Padova (1222), la Sorbona (1253), e l'Università di Cambridge (1284).
Nel corso del XIII ° secolo, gli studi pancetta di rifrazione spianare la strada per le ottiche come scienza. Bacon studiò anche astronomia e geografia. Considera le maree oceaniche come il risultato dell'attrazione lunare. Raimundo Lulle (c. 1235 - 1315 ), teologo catalano , è un alchimista . Scrittore di lettere, combatte alcune idee errate del suo tempo con domande elemosine. Così dimostra per assurdità che l'idea degli antipodi non è inconciliabile con il buon senso. In questo trova l'idea di Agostino che li supponeva solo disabitati. In sostanza, il suo ragionamento è questo: "Se la Terra è davvero rotonda - cosa che crediamo - e se gli Antipodi sono abitati, per il popolo degli Antipodi siamo noi che siamo a testa in giù e che dovremmo cadere. Tuttavia, non cadiamo. Quindi la vita è tanto possibile negli Antipodi quanto lo è con noi. " Inoltre, come Bacon, Lulle era interessato al fenomeno delle maree atlantiche. Ragionò come segue: "Questo regolare movimento avanti e indietro dell'oceano può essere spiegato solo se l'acqua, ritirandosi, si fermerà, sollevandosi lì, su una terra ad essa opposta. le nostre coste, che ci restituisce l'acqua come in un bacino”. Per Lullo la Terra è quindi abbastanza rotonda ma non necessariamente sferica e c'è una sponda dall'altra parte dell'Atlantico, senza alcuna ipotesi formulata dall'autore se sia quella dell'India o quella di un continente ancora sconosciuto.
Contemporaneamente, intorno al 1270 , il veneziano Marco Polo viaggiò e soggiornò in Cina, dalla quale riferì in particolare l'uso della bussola magnetica per scopi di orientamento in terra e in mare, sebbene fosse esistita una controversia in merito. Allo stesso tempo, l'astronomo cinese Kochéou King stila un catalogo delle posizioni in latitudine e longitudine delle città del Medio Impero. Queste posizioni saranno poi confermate con un accordo di ± 20' dai missionari gesuiti. Kochéou King fece costruire anche un osservatorio astronomico, dove accumulò osservazioni per sessant'anni. Più tardi e poco più a ovest, Oulough Beg ( 1394 - 1449 ), figlio del temuto Tamerlano (Timur Leng, in altre parole Timour lo Zoppo, 1336 - 1405 ), fece costruire l'osservatorio di Samarcanda e calcolò su nuove osservazioni il tavole astronomiche che portano il suo nome ( Tavole di Ulough Beg , 1437 circa ).
Tommaso d'Aquino , dottore della Chiesa, allineerà la posizione di quest'ultimo su quella di Aristotele : terra sferica e fissa al centro dell'universo.
Pochi decenni prima della caduta di Costantinopoli , studiosi bizantini iniziarono a migrare a Venezia e nei principati italiani, portando con sé molti manoscritti greci. Altri manoscritti sono stati riportati da occidentali, per lo più italiani. L'evento emblematico di questo movimento è il Concilio di Firenze del 1438, durante il quale l'imperatore bizantino Giovanni VIII Paleologo chiese l'appoggio dei regni cristiani d'Occidente contro la minaccia dell'invasione musulmana. Studiosi come François Philelphe , Giovanni Aurispa o Basilius Bessarion ebbero un ruolo particolarmente attivo nella trasmissione degli scritti greci. Questa trasmissione ha permesso una riscoperta più profonda dell'antico acquis, inclusa la versione greca della geografia di Tolomeo con mappe ricostruite da Maxime Planudes . Queste riscoperte di testi in Occidente furono decisive nell'avvento del Rinascimento .
Secondo lo storico e teologo cattolico Jeffrey Burton Russell (in) , il mito della credenza in una terra piatta nel Medioevo è un'invenzione polemica del XIX ° secolo. Storici, scienziati e menti liberali, come John William Draper o Washington Irving , desiderano confutare le argomentazioni antievolutive dell'epoca. Per sostenere la loro ideologia, fanno poi riferimento ad alcuni Padri della Chiesa e autori cristiani ( Lactantius o Cosmas Indicopleustès ) che hanno postulato questa figura piatta basandosi sul racconto biblico della Genesi, ignorandone altri ( Jérôme de Stridon , Augustin d'Hippone , Macrobe , Boezio , Beda il Venerabile , Gerbert d'Aurillac , Scot Erigène , Joannes de Sacrobosco ) che ne affermavano la sfericità. L'idea di un dogma medievale del Flat Earth, che attinge anche sul mito della medievale Dark Age e illustra la storia del conflitto tra religione e scienza, per poi diffondersi in opere popolari e libri scolastici. Richard Buckminster Fuller menzionerà più volte il ruolo degli armatori preoccupati di scoraggiare la concorrenza nella propagazione del mito della terra piatta.
In una lettera pubblicata sul sito della Tufts University Isaac Asimov ricorda che la distinzione tra terra sferica e piana resta trascurabile rispetto alle distanze giornaliere del pedone, ma insiste sulla sua importanza concettuale per le grandi distanze. Questa sfericità sarà dimostrata dal ritorno della spedizione di Magellano , che completò dal 1519 al 1522 il primo giro del mondo (dall'Occidente), poco prima della nascita di Galileo nel 1564.