# Les sources alexandrines d'un ingénieur romain au début de l'Empire

Philippe Fleury

► To cite this version:

Philippe Fleury. Les sources alexandrines d'un ingénieur romain au début de l'Empire. Gilbert Argoud; Jean-Yves Guillaumin. Sciences exactes et sciences appliquées à Alexandrie, 16, Publications de l'Université de Saint Etienne, pp.103-114, 1998, (Mémoires - Centre Jean Palerne), 2-86272-120-4. hal-04159380

HAL Id: hal-04159380

https://hal.science/hal-04159380

Submitted on 11 Jul 2023

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
CENTRE JEAN-PALERNE

SCIENCES EXACTES
ET SCIENCES APPLIQUÉES
À ALEXANDRIE

(IIIe siècle av. J.-C. - Ier siècle ap. J.-C.)

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

Actes du Colloque International de Saint-Étienne (6-8 juin 1996)

publiés par

Gilbert Argoud et Jean-Yves Guillaumin

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

Publications de l'Université de Saint-Étienne
Centre Jean-Palerne

MÉMOIRES XVI

Sciences exactes
et sciences appliquées
à Alexandrie

Textes réunis et édités
par
Gilbert Argoud et Jean-Yves Guillaumin

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

Publications de l'Université de Saint-Étienne

1998
Philippe FLEURY

# Les sources alexandrines d'un ingénieur romain au début de l'Empire

En 30 a. C. l'Égypte devient romaine. Nous sommes à une période de transition, de changement d'administration. Le « patronage » des lettres et des sciences à Alexandrie passe aux mains des Romains. Nous approchons de la fin de la période d'étude choisie pour ce colloque, le siècle d'or d'Alexandrie est déjà loin et une quinzaine d'années auparavant la ville a connu d'importantes destructions qui ont touché, au moins partiellement, son patrimoine culturel.

Il nous a semblé qu'il pouvait être intéressant de s'interroger sur ce que représentait Alexandrie pour un ingénieur romain de cette période<fnref n="1" />. Lit-il, utilise-t-il les travaux des savants d'Alexandrie ? Y a-t-il un essai de mise en pratique des recherches fondamentales qui viennent d'être menées pendant presque trois siècles ? Dans la ligne des travaux d'E. Rawson<fnref n="2" /> nous allons donc examiner, en prenant quelques points particuliers, la place des sources alexandrines dans l'atmosphère intellectuelle qui entoure la formation d'un ingénieur romain au début de l'Empire.

*

*

*

Pour apprécier ce qu'était la « science et l'art » d'un ingénieur romain à la fin du Ier siècle a. C. nous avons la chance de posséder le *De architectura* de Vitruve. Il y a longtemps déjà que Vitruve est reconnu comme architecte-ingénieur (c'est ainsi qu'il était perçu par ses collègues de la Renaissance qui se retrouvaient pleinement en lui), mais les recherches récentes ont permis de mieux définir son statut et la nature de son livre. Ainsi a-t-on pu répondre, au moins partiellement, à une question qui revenait toujours à son propos : est-il réellement représentatif du milieu scientifique et technique de son époque ?

<footnote n="1">1 - Sur Alexandrie au début de l'Empire Romain, voir la mise au point de E. G. Huzar, « Alexandria and Aegyptum in the Julio-Claudian Age », ANRW II, 10,1 (1988) 619-668.</footnote>

<footnote n="2">2 - E. Rawson, *Intellectual life in the Late Roman Republic*, Londres, Duckworth, 1985.</footnote>
ou n'est-il qu'un compilateur de sources hellénistiques ? D'un point de vue professionnel, l'hypothèse faisant de lui un apparitor est plausible<fnref n="3" />. Les apparitores étaient des fonctionnaires attachés à un magistrat particulier mais regroupés en corporations (en décuries) susceptibles de proposer leurs services à n'importe quel magistrat. Au moment où il publie son traité, vers 25 a. C., Vitruve pourrait être un scriba armamentarius attaché à Octave. Il a en effet touché des commoda, des émoluments, pour s'être occupé « de la fourniture et de l'entretien des balistes, scorpions et autres machines de jet » et Octave, sur la recommandation de sa sœur, a renouvelé ce salaire. C'est en remerciement que Vitruve lui adresse son traité<fnref n="4" />. Nous ne savons s'il a exercé cette fonction pendant toute sa carrière, mais nous savons qu'il a aussi dirigé la construction d'une basilique en tant qu'architectus et il paraît avoir eu des responsabilités dans le service des eaux. Il s'agit donc bien d'un homme « ancré » dans le monde professionnel de son époque, un homme qui a eu à mettre en œuvre des techniques. Cela dit, son ouvrage n'est pas un « manuel professionnel » au sens moderne de l'expression. Vitruve écrit pour des maîtres d'ouvrage, des commanditaires, non pour des maîtres d'œuvre ou des exécutants. Sa perspective est utilitaire dans le sens qu'il souhaite servir des lecteurs qui auront à diriger ou commander des travaux : ils seront ainsi plus à même de comprendre le travail des architectes et des ingénieurs ; mais sa perspective est aussi culturelle au sens large : il réalise une somme condensée sur l'architecture de même que Cicéron vient de réaliser une somme sur l'éloquence<fnref n="5" />.

Il paraît être le premier à le faire et nous ne lui connaissons pas d'émules. Ses sources et sa formation sont de trois ordres :

– Elles sont d'abord livresques. Vitruve a reçu une éducation soignée et apparemment il lit le grec. A l'image de ses contemporains, il attache de l'importance au livre, à l'autorité du prédécesseur, et il a parfois tendance à privilégier l'emprunt par rapport à l'observation directe. C'est le cas par exemple pour la description des machines de siège qu'il emprunte à des sources grecques alors que sa connaissance de l'ingénierie militaire, sa pratique des arsenaux lui auraient permis de donner une information plus actualisée.

– Elles viennent ensuite de ses praeceptores. Vitruve a suivi ce que nous appellerions aujourd'hui une « formation professionnelle », très probablement

<footnote n="3">3 - Voir à ce sujet P. Gros, « Munus non ingratum. Le traité vitruvien et la notion de service », in *Le Projet de Vitruve. Objet, destinataires et réception du De architectura*, Actes du colloque international organisé par l'École française de Rome, l'Institut de recherche sur l'architecture antique du CNRS et la Scuola normale superiore de Pise, Rome, 26-27.3.1993 (*Collection de l'École française de Rome*, 192), Rome, 1994, p. 75-90.</footnote>

<footnote n="4">4 - Cf. Vitr. 1, pr. 2</footnote>

<footnote n="5">5 - Le *De oratore* est publié en 55 a. C. Il y a des correspondances entre le chap. 1 du Livre I du *De architectura* et le préambule du *De oratore*, en particulier sur l'idée que ni le bon orateur, ni le bon architecte ne peuvent être experts en tout, mais qu'ils doivent avoir une bonne formation générale, avec spécialisation dans leur domaine.</footnote>
dans des écoles ou auprès de professeurs romains, et il dit à plusieurs reprises qu'il rapporte ce que lui ont appris ses maîtres<fnref n="6" />.

– Vitruve enfin a eu une pratique professionnelle et plusieurs chapitres du *De architectura* sont issus directement de son expérience<fnref n="7" />.

Son traité est donc pour nous un moyen d'investigation valable pour apprécier l'influence alexandrine dans la science et la technique romaine au début de l'empire. Le nom même d'Alexandria est cité sept fois dans le *De architectura*<fnref n="8" /> : dans la préface du Livre II à propos de l'architecte Dinocrate et de la fondation de la ville, dans la préface du Livre VII à propos de la fondation de la bibliothèque par Ptolémée et de Zoïle, au chapitre XI du Livre VII à propos de la fabrication du bleu céruléen mis au point à Alexandrie, au Livre IX à propos des longueurs d'ombres respectivement calculées dans des villes de latitude différente et à propos de Ctésibios. A cette liste s'ajoute au Livre X la mention d'un architecte Tryphon d'Alexandrie, que nous ne connaissons pas par ailleurs et qui est cité comme auteur de défenses contre les mines lors d'un siège<fnref n="9" />. Alexandrie est ainsi la quatrième ville la plus citée dans le *De architectura* après Athènes (14 occurrences), Rome (12 occurrences), et Rhodes (9 occurrences). Si l'on ajoute à cela que l'Égypte est le pays le plus cité après l'Italie, qu'Alexandre est le personnage le plus souvent nommé, que le Nil est désigné quatre fois contre une seule occurrence pour le Tibre, nous avons là le signe d'un intérêt certain pour Alexandrie et l'Égypte, mais ce qui nous importe davantage ici c'est le rôle qu'a pu jouer la littérature scientifique et technique d'Alexandrie dans la formation d'un architecte-ingénieur et la place des savants alexandrins parmi les sources du *De architectura*. Là, deux noms se dégagent nettement : Ératosthène pour les questions que nous appellerons ici « géographiques » et « météorologiques » et Ctésibios pour la mécanique, plus particulièrement pour les horloges et la branche appelée « pneumatique ».

Avant de passer à l'étude de ces deux cas particuliers, il faut préciser quelques points de chronologie. La formation de Vitruve est bien antérieure à la publication d'un traité qu'il fait paraître déjà assez âgé<fnref n="10" /> ; elle est donc antérieure à la conquête de l'Égypte par les Romains qui en elle-même ne révolutionne pas les rapports culturels entre Rome et Alexandrie. Dans les trois derniers siècles avant J. C., ces rapports s'inscrivent dans le cadre général des relations entre les grandes cités méditerranéennes. Ils connaissent, semble-t-il, un renforcement sensible à partir de la campagne de Gabinius en 55 a. C. Suétone<fnref n="11" /> met en doute que le *grammaticus* M. Antonius Gnipho ait étudié à

<footnote n="6">⁶ Cf. Vitr. 4,3,3 ; 6, pr.4 etc.</footnote>

<footnote n="7">⁷ Par exemple ceux sur la basilique de Fano (5, 1, 6-10) ou ceux sur l'artillerie (10, 10-12).</footnote>

<footnote n="8">⁸ Vitr. 2, pr. 4 / 7, pr. 4 / 7, pr. 8 / 7,11,1/9,1,1 / 9,7,1/9,8,2.</footnote>

<footnote n="9">⁹ Vitr. 10,10,10.</footnote>

<footnote n="10">¹⁰ Vitr. 2, pr. 4.</footnote>

<footnote n="11">¹¹ Suet., *Gramm.* 7,1.</footnote>
Alexandrie au début du Ier siècle a.C. : cela prouve au moins que le fait était plausible. Le philosophe alexandrin Dion a logé chez Lucceius, ami de Cicéron<fnref n="12" />. Aulète vint à Rome dans les années cinquante, sa sœur Cléopâtre dans les années quarante. Cicéron fut en contact avec quelqu'un de leur suite sur des matières littéraires<fnref n="13" />. Timagènes fut apporté d'Égypte comme prisonnier de Gabinius. L'astronome Sosigènes vint à Rome comme protégé de César<fnref n="14" />.

*

*

*

Pour nous en tenir aux références explicites, le nom d'Ératosthène apparaît dans trois passages du *De architectura*, deux au Livre I et un au Livre IX<fnref n="15" />.

Il est d'abord cité au début du Livre I parmi les rares hommes « à qui la nature a accordé tellement d'habileté, de pénétration et de mémoire qu'ils peuvent connaître à fond la géométrie, l'astronomie, la musique et toutes les autres disciplines ». Ces hommes, ajoute Vitruve, dépassent la profession d'architecte et deviennent des savants, des *mathematici* ; Ératosthène est ainsi entouré d'Aristarque de Samos, de Philolaos, d'Archytas de Tarente, d'Apollonios de Perge, d'Archimède et de Scopinas de Syracuse. Il est remarquable de constater que dans cette liste de sept savants, représentant pour un romain du Ier siècle a. C. l'élite scientifique de l'Antiquité, trois ont travaillé à Alexandrie : Aristarque<fnref n="16" />, Apollonios<fnref n="17" /> et Ératosthène et qu'un quatrième, Archimède, a été en correspondance étroite avec la science alexandrine. « Il ont laissé à la postérité, dit Vitruve, un grand nombre de systèmes mécaniques et horlogers

<footnote n="12">12 - Cic., *Pro Cael.* 51.</footnote>

<footnote n="13">13 - Cic., Ad Att. 15,15,2 : *promissa... φιλόλογα*.</footnote>

<footnote n="14">14 - Voir par ex. Pline 18, 211.</footnote>

<footnote n="15">15 - 1,1,17, sur les savants ; 1,6,9 et 1,6,11 sur la mesure de la circonférence de la terre ; 9, pr. 13 et 9, pr. 14 sur les moyennes proportionnelles.</footnote>

<footnote n="16">16 - Aristarque de Samos (vers 310 - vers 230 a.C.) fut disciple de Straton de Lampsaque et il travailla à Alexandrie comme mathématicien et astronome (son ébauche de théorie héliocentrique est célèbre). Il écrit également sur l'optique. Il est nommé deux autres fois par Vitruve dans le livre sur l'astronomie : une première fois en 9,2,3 en tant que savant puissant (*mathematicus uigore magno*) à propos de la théorie des phases de la lune, une deuxième fois en 9,8,1, en tant qu'inventeur du cadran hémisphérique. Il ne doit pas être confondu avec un autre de ses collègues d'Alexandrie : Aristarque de Samothrace, le grammairien qui fut directeur de la bibliothèque et qui est beaucoup plus tardif (il est mort vers 143 a.C.). Celui-ci est cité également par Vitruve en 1,1,13 comme le type même de l'élite dans le domaine de la grammaire.</footnote>

<footnote n="17">17 - Apollonios de Perge est mort à Alexandrie vers 190 a.C. Son *Traité des Coniques* est considéré comme l'un des chefs-d'œuvre de la géométrie ancienne (voir la communication de M. Decorps-Foulquier dans ce recueil). Il est cité deux autres fois au Livre IX (8,1) comme inventeur de types de cadrans solaires.</footnote>
(res organicas, gnomonicas) qu'ils ont inventés et exposés grâce au calcul et à leur connaissance des principes de la nature »<fnref n="18" />.

Vitruve n'envisage donc pas seulement leur production intellectuelle pure, l'explication des principes de la nature, mais les exploitations matérielles qui en résultent, c'est ainsi que nous comprenons le mot *res* et nous y reviendrons un peu plus loin.

Nous passons rapidement sur la préface du Livre IX dans laquelle Ératosthène est cité à côté d'Archytas à propos du calcul des moyennes proportionnelles, Archytas résolvant le problème par calcul purement arithmétique, Ératosthène par le procédé mécanique du mésolabe. Il s'agit pour Vitruve de célébrer dans ce passage la gloire des penseurs et de leurs découvertes (duplication du carré par Platon, volume et densité des corps par Archimède, duplication du cube par Archytas et Ératosthène...). La citation montre que Vitruve connaissait l'existence du problème et de sa solution, elle ne prouve pas qu'il ait étudié l'ouvrage du savant alexandrin sur la question<fnref n="19" />.

De toute autre nature est le deuxième passage du Livre I dans lequel Vitruve aborde la question de la circonférence de la terre. Nous sommes dans un chapitre sur l'urbanisme et Vitruve veut expliquer comment orienter les rues. L'orientation l'amène naturellement à l'élaboration des roses des vents puisque la dénomination des orientations par points cardinaux et intermédiaires ou par degrés n'est pas utilisée dans l'Antiquité. L'architecte latin est le seul auteur ancien connu à proposer une rose à vingt-quatre vents (les plus courantes sont de huit ou douze<fnref n="20" />) et c'est pour justifier la possibilité d'une si grande quantité qu'il évoque l'immensité de la circonférence de la terre calculée par Ératosthène. L'histoire de ce calcul, ou tout au moins son résultat, sont bien connus dans l'Antiquité<fnref n="21" /> et aujourd'hui encore nous en avons des traces mal-

<footnote n="18">18 - Vitr. 1, 1, 17.</footnote>

<footnote n="19">19 - Il peut s'agir du *Platonicus*, dialogue où se mêlent mathématiques et philosophie et où l'on trouve, entre autres, un nouvel examen du « problème délier » : la duplication du cube de l'autel d'Apollon.</footnote>

<footnote n="20">20 - Cf. Ph. Fleury, « Les roses des vents latines », *Euphrosyne* 19, 1991, 61-88.</footnote>

<footnote n="21">21 - Le point de départ du raisonnement est la constatation que la ville de Syène en Égypte est située sur le tropique du Cancer ; c'est observable à midi, le jour du solstice d'été : l'ombre du gnomon est alors nulle, on voit le fond des puits ; cela signifie que les rayons du soleil sont parfaitement parallèles à la verticale du lieu. Or, au même moment à Alexandrie, située sur le même méridien, un gnomon a une petite ombre. Le calcul du rapport entre la longueur de l'ombre et la hauteur du gnomon montre que les rayons du soleil font un angle de 7°12' avec la verticale du lieu. 7°12' représentent 1/50 de 360°. Sachant que la distance entre Syène et Alexandrie est de 5 000 stades, cela donne une circonférence totale de 5 000 x 50 = 250 000 stades, portés à 252 000 pour obtenir un chiffre divisible par 360. Un degré correspond ainsi à 700 stades. L'ensemble du raisonnement est juste et les données chiffrées relativement exactes : avec un stade égyptien de 157,5 m on obtient une circonférence de la terre de 39 690 km (la mesure réelle est environ 40 000 km).</footnote>
gré la perte des œuvres intégrales d'Ératosthène<fnref n="22" />. Vitruve se contente de dire qu'Ératosthène a procédé par calculs et méthodes géométriques (*rationibus mathematicis et geometricis methodis*), qu'il a utilisé les ombres du gnomon à l'équinoxe, puis il donne directement le chiffre de 252 000 stades qu'il fait correspondre à 1 500 000 pas.

Ce passage du *De architectura* suscite plusieurs types de réflexion. D'abord, la priorité est accordée à la source alexandrine dans le domaine de la « géographie mondiale ». Nous retrouvons cette priorité chez un autre romain proche de Vitruve, César, qui dans la *Guerre des Gaules* mentionne Ératosthène à propos de la forêt Hercynienne<fnref n="23" /> : l'auteur alexandrin est le seul à avoir le privilège d'être nommé dans ce passage ; les autres auteurs grecs sur la question sont rangés sous l'appellation générique *quidam Graeci*. De même Vitruve avait plusieurs sources à sa disposition pour la mesure de la circonférence terrestre. Il aurait pu citer Platon, Aristote et surtout, plus proche de lui, il aurait pu utiliser Posidonios dont on a souvent tendance à surestimer l'importance parmi les sources possibles de Vitruve. Qu'il ait lu directement le traité d'Ératosthène ou qu'il l'ait connu par une autre source importe peu ici : l'essentiel est qu'il rattache bien l'information à Ératosthène (le chiffre de 252 000 stades est aussi admis par Hipparque) et qu'il donne le raisonnement et les chiffres semble-t-il originaux (par la suite Ératosthène restera la référence en matière de géographie pour les auteurs latins).

Une autre réflexion concerne l'expression « ombre équinoxiale » utilisée par Vitruve alors que Strabon, Pline ou Cléomède indiquent un raisonnement s'appuyant sur l'ombre du solstice d'été. Il a pu y avoir naturellement erreur de Vitruve ou de la transmission manuscrite, mais deux autres orientations sont possibles. L'une a déjà été suggérée par A. Thalamas dans son étude sur *La Géographie d'Ératosthène*<fnref n="24" /> : il apparaît d'après le témoignage de Cléomède qu'Ératosthène a pratiqué des contre-mesures au solstice d'hiver. Il a très bien pu le faire aussi à l'équinoxe et c'est à cette partie de son texte que Vitruve ferait référence, nous donnant ainsi un élément supplémentaire du calcul d'Ératosthène (Capella parlera aussi d'ombres équinoxiales à propos de ce calcul<fnref n="25" />). D'autant, et c'est la deuxième orientation, que Vitruve se retrouve ainsi dans

<footnote n="22">22 - Le témoignage le plus complet est certainement celui de Cléomède (I, 10) dans son traité sur la *Théorie des mouvements circulaires* (I, 10), de date incertaine : W. Schumacher, *Untersuchungen zur Datierung des Astronomen Kleomedes*, Cologne, 1975, le situe vers 100 *p.C.* sur des critères stylistiques (c'est la datation la plus courante) ; O. Neugebauer, *A history of Ancient Mathematical Astronomy*, Springer, 1975, le place vers 370 *p.C.* sur des critères astronomiques.</footnote>

<footnote n="23">23 - Caes. G 6, 24, 2 : [...] *Hercyniam siluam, quam Eratostheni et quibusdam Graecis fama notam esse uideo*.</footnote>

<footnote n="24">24 - A. Thalamas, *La géographie d'Ératosthène*, Versailles, Barbier, 1921, p. 139-140.</footnote>

<footnote n="25">25 - Mart. Cap. 6,597.</footnote>
le cadre général des tables de l'ombre équinoxiale utilisées pour établir la latitude d'un lieu<fnref n="26" />. Il donne un extrait de ces tables au Livre IX en se plaçant dans la perspective pratique de la construction d'un cadran solaire<fnref n="27" />. Ératosthène n'avait certainement pas manqué de donner quelque part un tableau de ces longueurs d'ombre équinoxiales, point de départ essentiel dans le dessein de l'analemme d'un cadran solaire.

Une autre réflexion inspirée par le texte de Vitruve porte sur le souci de donner la conversion en mesures romaines. Cette conversion, que nous trouvons aussi chez Pline, n'est pas sans poser des problèmes d'approximation<fnref n="28" /> ; elle montre cependant que Vitruve ne cherche pas simplement à faire état de connaissances acquises dans le monde hellénistique mais qu'il souhaite les ancrer dans le monde romain.

Dépassant le cadre du traité de l'architecte romain, je crois que nous trouvons dans la Rome du début de l'empire une autre trace de l'intérêt pour ces recherches alexandrines dont Ératosthène fut le principal initiateur avec la construction de l'horologium Augusti. Cet immense cadran solaire construit sur le champ de Mars aux alentours de 10 a.C. utilisait comme gnomon un obélisque d'Héliopolis de 30 m de haut. C'était le premier obélisque rapporté d'Égypte à Rome et Auguste fera lui-même élever un obélisque à Alexandrie. Les passants lisaient l'heure et le mois de l'année en regardant la place de l'ombre par rapport à des lignes gravées sur un dallage. La connaissance de ce cadran solaire a fait beaucoup de progrès depuis les fouilles effectuées par l'Institut archéologique de Berlin sous la conduite d'E. Buchner<fnref n="29" />. D'après le chercheur allemand, le cadran lui-même faisait partie d'un ensemble construit en utilisant des calculs astronomiques précis déterminant son orientation par rapport au mausolée d'Auguste et surtout par rapport à l'Ara pacis. Ainsi la ligne de l'ombre équinoxiale (Auguste était né à l'équinoxe d'automne) aurait traversé l'axe de l'Ara pacis. E. Buchner va peut-être un peu trop loin dans

<footnote n="26">26 - Vitr. 9,7,1.</footnote>

<footnote n="27">27 - Strabon utilise aussi ce rapport entre la longueur du gnomon et l'ombre équinoxiale (2,5,38 par ex.).</footnote>

<footnote n="28">28 - On trouve chez G. Aujac (Strabon et les Sciences de son temps, Paris, Les Belles Lettres, 1966, p. 176-179) une analyse des différentes hypothèses concernant la valeur du stade utilisé par Ératosthène. Les manuscrits de Vitruve donnent une conversion de 252 000 stades en 31 050 000 pas romains qui ne convient ni à la conversion donnée par Pline : 31 500 000 pas ni à la division donnée par Vitruve lui-même un peu plus loin quand il dit qu'un octant de la circonférence de la terre fait 3 937 500 pas. 3 937 500 x 8 = 31 500 000 ; il faut donc corriger le trecenties et decies quinquaginta milia (31 050 000) des mss en trecenties et decies quinquies centena milia (31 500 000). Cela signifie que pour Vitruve et Pline le stade égyptien fait 125 pas (un mille romain fait donc 8 stades) ; en prenant un pas romain de 1,4785 m nous avons donc un stade de 184,81 m et une circonférence de la terre estimée à 0,184 km x 252 000 = 46 572 km, ce qui est moins bon comme estimation qu'avec un stade de 157,50 m (cf. supra).</footnote>

<footnote n="29">29 - Cf. E. Buchner, Die Sonnenuhr des Augustus, Mayence, Ph. von Zabern, 1982 ; id. « Horologium Augusti », Gymnasium 90 (1983) 494 sq.</footnote>
les rapports astronomiques qu'il suppose entre l'obélisque et l'Ara pacis d'autant que la situation exacte de celui-ci est mal déterminée<fnref n="30" />, mais si l'on admet que les inscriptions retrouvées au niveau de la réfection par Domitien proviennent bien de blocs de réemploi de l'époque d'Auguste, trois constatations s'imposent : les inscriptions sont en grec (le symbole du lien avec le monde hellénistique est important), les indications de mois et d'heures sont couplées avec une rose des vents et le seul nom de vent actuellement lisible dans les fouilles est celui d'ΕΤΕΣΙΑΙ ; or ce mot apparaît aussi sur la rose des vents de Vitruve et ce n'est pas un vent caractéristique de Rome alors qu'il est important en mer Égée et à Alexandrie. L'ingénieur qui a construit cet horologium aurait-il lu Vitruve ? N'aurait-t-il pas utilisé les travaux alexandrins, sinon ceux d'Ératosthène lui-même ? Rappelons ce que dit Strabon :

> les vents étésiens soufflent du nord, et, comme ils viennent de traverser toute cette vaste étendue de mer, ils procurent toujours aux habitants d'Alexandrie un été délicieux<fnref n="31" />.

Si l'on ajoute à cela que César pour réformer son calendrier a fait appel à un alexandrin, Sosigène<fnref n="32" />, qu'Agrippa a fait venir des spécialistes d'Alexandrie pour l'établissement du cadastre, il apparaît que nous avons un courant très fort dans le sens Alexandrie vers Rome sur toutes les questions qui touchent à la géographie en général, plus particulièrement à l'orientation, aux coordonnées terrestres, à la météorologie, à la mesure des distances et du temps.

L'horologium Augusti, au-delà du symbole de la conquête de l'Égypte par les Romains, est aussi le symbole de l'acquisition d'un savoir transmis par les textes (Vitruve en est une illustration) et appliqué concrètement de façon monumentale et spectaculaire, et donc clairement affirmé.

* * *

L'exemple de Ctésibios va dans le même sens. Cet ingénieur d'Alexandrie du IIIe siècle dont aucune œuvre n'a été conservée est nommé sept fois dans le *De architectura*<fnref n="33" /> et une des machines décrites au Livre X porte son nom : la *machina ctesibica*<fnref n="34" />.

<footnote n="30">30 - Voir W. Hübner, *Compte-rendu d'E. Buchner, Zur Sonnenuhr..., in Trierer Zeitschrift* 46 (1983), 333-338 (W. Hübner, qui a participé au débat suivant la communication, m'a aimablement fourni une partie des précisions données ici) ; M. Schütz, « Zur Sonnenuhr des Augustus auf dem Marsfeld », *Gymnasium* 97 (1990) 432-457.</footnote>

<footnote n="31">31 - Strabon 17,1,7.</footnote>

<footnote n="32">32 - Voir la communication de G. Marasco dans ce recueil.</footnote>

<footnote n="33">33 - Vitr. 1,1,7 ; 7, pr. 14 ; 9,8,2 (bis) ; 9,8,4 ; 10,7,4 ; 10,7,5.</footnote>

<footnote n="34">34 - Vitr. 10,7,1.</footnote>
Il est d'abord cité dans le programme de formation de l'architecte-ingénieur selon Vitruve. L'auteur latin pose comme principe une formation pluridisciplinaire axée sur les domaines suivants : lettres, dessin, géométrie, histoire, philosophie, musique, médecine, droit et astronomie. C'est à propos de la philosophie que Ctésibios est mentionné en compagnie d'Archimède. L'étude de la philosophie est censée apporter deux choses à l'architecte : 1. le sens moral 2. la connaissance des phénomènes physiques. Celui qui n'a pas cette connaissance de la physique, en particulier sur les problèmes de pression de l'eau, ne pourra comprendre « les préceptes (praecepta) de Ctésibios, d'Archimède et de tous ceux qui ont écrit sur le même sujet ». L'ingénieur alexandrin est donc considéré par Vitruve comme une des sources de connaissance, une référence dans le domaine général de ce que nous appellerions l« hydraulique » mais qui correspondrait plutôt à ce que les Anciens appelaient la « pneumatique ».

Dans le passage auquel nous venons de faire allusion, il est difficile de déterminer si Vitruve veut parler d'écrits théoriques de Ctésibios et d'Archimède sur les problèmes de pression ou d'écrits pratiques sur des machines faisant appel à ces principes. L'usage ordinaire du terme *praecepta* dans le *De architECTURA* nous oriente plutôt vers des écrits théoriques, tout au moins vers la partie théorique des traités sur les machines utilisant ces principes. Les textes des *Pneumatiques* de Philon et d'Héron qui nous ont été conservés contiennent une telle partie théorique.

La deuxième citation de Ctésibios dans le *De architectura*, dans la préface du Livre VII, nous oriente explicitement vers des traités de machinatio-nibus et nous le retrouvons en compagnie d'Archimède, mais aussi de Diadès, Archytas, Philon de Byzance, Charias, Polyidos, Pyrrhus, Agésistratos et de quelques autres noms connus par ce seul passage. Là encore la mention de *machinationibus* ne permet pas de trancher pour écrit théorique ou pratique, mais nous pensons qu'à l'image du Livre X de Vitruve, ces traités mêlaient les deux perspectives.

L'importance de Ctésibios pour Vitruve est soulignée par la notice qu'il lui consacre au Livre IX. Avant de passer à la description des horloges à eau dont au moins le premier type paraît dériver directement des écrits de Ctésibios, Vitruve raconte comment l'ingénieur alexandrin a commencé à s'intéresser aux propriétés de la pression de l'air dans la boutique de son père, barbier à Alexandrie, puis comment il fut le premier à tirer parti de ces observations pour construire des orgues hydrauliques, des jets d'eau sous pression, des automates, des « trucs » amusants, et, bien entendu puisque c'est là le sujet du passage, des horloges à eau. Ctésibios est ainsi une des rares sources de Vitruve avec Archimède à bénéficier d'une petite notice biographique.

Au Livre X enfin est décrite la *machina Ctesibica*, c'est-à-dire la pompe à piston, machine en bronze à deux cylindres et chambre intermédiaire utili-
sant le principe du refoulement de l'eau par clapets mobiles ; Ctésibios bénéficie ainsi d'un nouveau privilège, celui d'être le seul inventeur mentionné dans le *De architectura* à voir son nom dérivé en adjectif pour caractériser une machine<fnref n="35" />.

La description de la pompe à piston est suivie chez Vitruve de celle de l'orgue hydraulique et, bien que l'auteur ne dise pas explicitement qu'il continue à puiser dans les écrits de Ctésibios, il est tentant de rattacher les deux passages à une même source tant il y a de similitudes entre les principes des deux machines (deux cylindres, chambre intermédiaire, clapets : la différence est que cette fois la machine aspire l'air et non l'eau, elle n'a rien d'« hydraulique » en soi, mais c'est un autre question...). De même qu'au Livre I l'ensemble du passage « géographique-météorologique » (mesure de la terre – rose des vents – vents locaux) nous paraissait pouvoir être rattaché à Ératosthène<fnref n="36" />, de même ici le passage « pneumatique » (pompe à piston – orgue hydraulique) peut être rattaché à Ctésibios d'autant qu'il est désigné au livre IX comme le premier à avoir conçu des orgues hydrauliques<fnref n="37" />.

Ainsi donc, au Ier siècle a.C., Ctésibios était lu à Rome et reconnu comme une autorité pour les principes physiques de la pneumatique et pour leur application en gnomonique, dans la pompe à piston et dans l'orgue hydraulique.

Qu'en est-il de l'application ? Là, les choses sont peut-être encore plus frappantes que pour les travaux d'Ératosthène. La pompe à piston et l'orgue hydraulique, que l'on peut regarder avec sûreté comme des inventions alexandrines<fnref n="38" />, non seulement connaissent un développement dans le monde romain mais il semble même que ce soient les Romains qui les fassent passer du statut d'invention scientifique à celui de machine couramment utilisée.

Prenons d'abord l'exemple de la pompe à pistons : Ctésibios serait donc, sinon son inventeur, tout au moins celui qui l'a mise au point. Philon de Byzance qui a vécu une trentaine d'années plus tard parle lui aussi de la pompe à piston dans ses *Pneumatiques*<fnref n="39" />. Il ne cite pas Ctésibios mais il ne cite personne

<footnote n="35">35 - Pythagore partage le même privilège pour la géographie : *Pythagoricum trigonum* (10,6,4).</footnote>

<footnote n="36">36 - Il ne s'agit toutefois que d'une hypothèse et non d'une certitude comme le présente A. Thalamas (*op. cit.*). Le texte de Galien invoqué à l'appui ne prouve pas que la rose décrite par Vitruve vient d'Ératosthène.</footnote>

<footnote n="37">37 - Vitr. 9,8,4 : *Ergo Ctesibius, cum animaduertisset ex tactu caeli et expressionibus spiritus < sonitus > uocesque nasci, his principiis usus hydraulicas machinas primus instituit.*</footnote>

<footnote n="38">38 - Vitruve est toutefois le seul auteur ancien à attribuer explicitement l'invention de la pompe à pistons à Ctésibios. Sur ces questions, voir J. P. Oleson, *Greek and Roman Mechanical Water-lifting Devices : The History of Technology*, Univ. of Toronto Press, 1984 ; sur la pompe à piston en particulier, p. 301 sq.</footnote>

<footnote n="39">39 - Le texte a été conservé uniquement en arabe et il n'est pas facile à utiliser car il ne paraît pas à sa place dans les manuscrits. Cf. B. Carra de Vaux, *Le livre des appareils pneumatiques et des machines hydrauliques de Philon de Byzance (Notices et extraits des manuscrits de la Bibliothèque Nationale, 38,1)*, Paris, 1903, appendice I, 2, p. 216-217.</footnote>
d'autre non plus et rien n'interdit de penser qu'il reprend ici les travaux de l'ingénieur alexandrin comme il le fait explicitement ailleurs. D'autant que l'on retrouve chez lui la même erreur que celle qui est transmise par Vitruve au sujet du rôle de l'air dans la pompe à piston. L'un et l'autre considèrent que l'air joue un rôle d'aspiration alors que ce type de pompe foulante fonctionne en immersion sans présence d'air. Cette inexactitude pouvait se trouver déjà chez Ctésibios. Entre Philon et Vitruve nous ne trouvons plus aucun témoignage ni littéraire, ni papyrologique, ni archéologique. Mais à partir du 1er siècle p. C. les témoignages littéraires se multiplient : Sénèque le Rhéteur, l'Aetna, Pline l'Ancien, Héron d'Alexandrie, Sénèque le Philosophe, Apollodore de Damas, Pline le Jeune<fnref n="40" /> etc. Paradoxalement c'est plutôt dans le monde romain extérieur à l'Égypte que l'appareil se développe (il est pratiquement absent des papyri, peut-être comme le fait remarquer J. P. Oleson parce qu'il ne convient pas aux conditions d'utilisation du pays : eau trouble et impossibilité d'appliquer la traction animale, alors que les autres systèmes mécaniques d'élévation connaissent un fort développement en Égypte<fnref n="41" />). De même les témoignages archéologiques datent tous de l'époque impériale romaine ; certains correspondent de près à la *machina ctesibica* décrite par Vitruve. Ce type de pompe va disparaître en occident après le VIe siècle pour ne réapparaître qu'à la Renaissance dans les écrits de l'architecte-ingénieur Taccola.

L'histoire de l'orgue est à peu près parallèle : certainement inventé par Ctésibios, cité par Philon de Byzance (qui cette fois nomme Ctésibios), nous n'en n'avons plus de traces jusqu'à Vitruve et il semble avoir connu son plein développement dans le monde romain où il a été fréquemment utilisé (jeux de l'amphithéâtre, cérémonies impériales...) et beaucoup apprécié. La première mention est peut-être chez Lucrèce<fnref n="42" />, puis Cicéron le range parmi les grands plaisirs physiques<fnref n="43" />, l'Aetna souligne son rythme et la variété de ses sons<fnref n="44" />. Les témoignages iconographiques, relativement nombreux (une quarantaine de représentations recensées), ne remontent guère au-delà de l'époque impériale et il en est de même pour les quelques témoignages archéologiques<fnref n="45" />.

<footnote n="40">40 - Sen. *Controu*. 10, pr. 9 ; *Aetna* 324-325 ; Pline, *Nat*. 2,65,166 ; 19,4,60 ; Héron, *Pneum*. 1,28 ; Sen., *Nat*. 2,16 ; Apoll., *Pd*. 174,1-7 ; Pline, *Epist*. 10,33,2 ; J. P. Oleson *op. cit.* p. 302 donne une liste complète.</footnote>

<footnote n="41">41 - *op. cit.* supra.</footnote>

<footnote n="42">42 - Lucr. 5,332-334. La traduction d'A. Ernout dans le C.U.F. nous paraît fautive ; cf. Ph. Fleury, *La mécanique de Vitruve*, Caen, P.U., 1994, p. 202 n.3.</footnote>

<footnote n="43">43 - Cic., *Tusc*. 2,18,43.</footnote>

<footnote n="44">44 - *Aetna* 295-298.</footnote>

<footnote n="45">45 - La plus ancienne représentation d'orgue actuelle est une statuette en terre cuite qui provient précisément d'Alexandrie (aujourd'hui au musée du Louvre : CA 426). Elle daterait de la fin de la période hellénistique. Les restes de l'orgue d'Aquincum datent du IIIe siècle p.C.</footnote>
*

*

*

L'exemple de Vitruve est donc un point de référence sur la transmission du savoir entre Alexandrie et Rome. L'architecte romain, comme probablement beaucoup d'autres de ses collègues, a lu et étudié Ératosthène et Ctésibios. Qu'il l'ait fait ou non dans le texte original importe peu ici. Ce ne sont pas ses seules sources, mais il les a choisies judicieusement comme autorité dans deux domaines où les savants alexandrins étaient, chacun de leur côté, à la pointe du savoir : la géographie-météorologie pour l'un, la pneumatique-gnomonique pour l'autre. La mise en relief du lien direct Ctésibios-Vitruve permet de revoir un peu la question de la transmission du savoir mécanique dans l'Antiquité. On a souvent tendance à faire un saut direct du IIIe siècle a.C. au Ier siècle p. C., à passer d'un seul coup du couple Ctésibios-Philon à Héron en oubliant qu'entre les deux, un siècle avant Héron, il y a eu Vitruve et surtout qu'il y a eu derrière lui la formation des architectes-ingénieurs romains. Ceux-ci ont mis en pratique le savoir alexandrin en ayant clairement conscience de ce qu'ils faisaient : la construction de l'horologium Augusti, la mise au point de certains types d'horloge à eau, de la pompe à piston et de l'orgue hydraulique sont à la fois un prolongement et une concrétisation des recherches alexandrines menées pendant plus de deux siècles.