Les Romains assimilèrent la science grecque antérieure à leurs propres fins, évaluant puis acceptant (ou rejetant) ce qui était le plus utile, comme ils le firent dans d'autres domaines tels que la guerre, l'art et le théâtre. Cette assimilation de la pensée grecque commença au IIe siècle avant Jésus-Christ, et les idées arrivèrent souvent avec ceux qui les mettaient en pratique. Par exemple, les premiers architectes et médecins spécialisés du monde romain étaient très souvent grecs. Le respect des Romains pour les érudits de la Grèce antique se maintint jusqu'à la fin de l'empire, si bien que les scientifiques romains, même si leurs propres innovations portaient davantage sur des perfectionnements que sur des idées nouvelles, réussirent à documenter et à enregistrer une longue et ancienne tradition de pensée scientifique, la préservant ainsi pour la postérité. L'ancienne approche des historiens selon laquelle les Romains n'avaient pas de science importante en propre fut maintenant réévaluée pour refléter leurs contributions pratiques à l'évolution de domaines tels que l'architecture, l'ingénierie et la médecine, qui étaient sous-tendus par des progrès dans des sciences telles que la géométrie, la physique et la biologie.
Attitudes à l'égard de la science
Les scientifiques romains se distinguaient notamment par leur désir d'obtenir des réponses faisant autorité à toutes les questions qu'ils se posaient au sujet du monde. En outre, pour l'esprit pratique romain, la science devait fournir des informations utiles qui pouvaient être utilisées pour assurer la réussite de projets réels. Les discussions et les recherches longues et finalement sans but sur un plan purement théorique n'étaient pas pour le scientifique romain. La physique devait être d'une utilité pratique pour produire des catapultes à torsion efficaces, la biologie devait améliorer les rendements agricoles, et les mathématiques et la géométrie devaient se combiner pour fournir les meilleures réponses afin de construire les dômes et les arcs les plus impressionnants. Cette quête de connaissances scientifiques était très souvent parrainée par de riches particuliers qui cherchaient à bénéficier d'une réputation auprès du public en tant que promoteur actif de la culture.
Les auteurs scientifiques romains
Un certain nombre d'auteurs romains se distinguèrent par leur tentative d'étudier la science grecque antérieure et de forger ce corps de connaissances, avec quelques nouvelles découvertes et théories, en un corpus d'idées pratiques et utiles, adaptées au mode de vie romain :
- Caton (né en 234 avant J.-C.) - le célèbre orateur a également écrit un précieux traité (De agricultura) qui donne des conseils sur la façon de gérer un bon domaine, avec des notes sur la production de vin et d'huile et divers remèdes contre les maladies des cultures.
- Varron (né en 116 avant J.-C.) - était l'auteur scientifique le plus prolifique, bien que très peu de ses travaux aient survécu. Une exception est la Res Rusticae, qui décrit les meilleures façons de gérer un grand domaine. Ses autres travaux sur les mathématiques, la géographie, la biologie et bien d'autres encore, ont survécu grâce à son immense influence sur des auteurs ultérieurs tels que Vitruve, Pline, Augustin et Martianus Capella.
- Cicéron (né en 106 avant J.-C.) - célèbre orateur et homme politique, sa grande contribution à la science fut de transposer le corpus grec en latin, et ses travaux sur la philosophie se sont avérés particulièrement influents dans le domaine de la cosmologie et de la physique.
- Jules César (né en 100 avant J.-C.) - la Guerre des Gaules est un ouvrage de géographie et il composa une œuvre perdue sur les étoiles.
- Lucrèce (né vers 94 avant J.-C.) - écrivit De rerum natura sur les principaux ouvrages grecs de la philosophie atomiste et s'intéressa particulièrement à l'optique et à la biologie.
- Nigidius Figulus (1er siècle avant J.-C.) - écrivit des ouvrages (qui ne subsistent que sous forme de fragments) sur l'astronomie, la zoologie, le temps et la nature humaine.
- Vitruve (1er siècle avant J.-C.) - écrivit un ouvrage influent sur l'architecture (De architectura) qui comprend l'arpentage, l'urbanisme, les mathématiques, les principes de proportion, les matériaux, l'astronomie et la mécanique.
- Sénèque - son œuvre sur la philosophie naturelle comprenait des études sur la météorologie, les tremblements de terre, les volcans, les comètes et les météores.
- Columelle (né en 50 de notre ère) - écrivit le manuel le plus complet sur les meilleures pratiques agricoles. Les 12 livres, conçus pour conseiller les propriétaires de grands domaines, couvraient des domaines tels que la viticulture, l'horticulture, l'élevage, les calendriers agricoles et le meilleur aménagement d'une villa.
- Marcus Manilius (1er siècle de notre ère) - écrivit cinq volumes sur l'astrologie, ses Astronomica.
- Pomponius Mela (1er siècle de notre ère) - rédigea une étude approfondie de la géographie de la Méditerranée et de l'Europe du Nord, publiée dans son De chorographia en trois volumes.
- Aulus Cornelius Celsus (1er siècle de notre ère) - qui compila une vaste encyclopédie, dont huit volumes, le De medicina, examinent la science médicale (ancienne et nouvelle) et des sujets tels que l'alimentation, la thérapie et la chirurgie.
- Scribonius Largus (né vers le 1er siècle de notre ère) - compila un manuel, le Compositones (Prescriptions), de remèdes médicaux particulièrement utiles pour les gladiateurs.
- Pline l'Ancien (né vers 23 de notre ère) - compila une encyclopédie en 36 volumes, la Naturalis Historia, sur le monde naturel - animal, végétal et minéral. Il affirma lui-même que son ouvrage ne contenait pas moins de 20 000 faits.
- Frontinus (+ c. 103 de notre ère) - composa des ouvrages sur la science militaire, en particulier les machines de guerre, et écrivit sur les systèmes d'eau de Rome dans son De acquis urbis Romae.
- Galien (né en 129 de notre ère) - d'origine grecque, il devint le médecin des empereurs après avoir commencé sa carrière en apportant une aide médicale aux gladiateurs. Source inestimable sur les questions médicales antérieures, notamment sur celles d'Hippocrate, mais il pratiqua également lui-même avec succès des opérations chirurgicales complexes.
Attitudes de la fin de l'Empire à l'égard de la science
Au milieu du IIIe siècle de notre ère, la pensée scientifique fut transformée, au même titre que la religion et la philosophie, par les penseurs néoplatoniciens Plotin d'Égypte et Porphyre de Tyr. Un des nombreux érudits néoplatoniciens qui suivirent, histoire d'illustrer l'étendue des sujets qu'ils étudièrent, fut Martianus Capella (c. 430 de notre ère) qui écrivit sur la géométrie, l'arithmétique, l'astronomie, la théorie de la musique et la géographie. En plus de cette nouvelle approche, le monothéisme du christianisme s'était répandu pour devenir la religion d'État officielle au IVe siècle de notre ère. Les chrétiens se méfiaient de toute théorie scientifique contraire à leur vision de l'univers, mais les deux positions n'étaient pas nécessairement antagonistes, et plusieurs scientifiques importants étaient en fait des chrétiens, par exemple Calcidius (c. 375 de notre ère) qui se pencha sur la cosmologie.
Les scientifiques médicaux continuèrent à être des auteurs prolifiques. Parmi les noms notables de cette période, citons Marcellus de Bordeaux (c. 400 de notre ère), qui écrivit une vaste collection de remèdes, et Théodore Priscien, Célius Aurélien (c. 450 de notre ère) et Végèce, qui s'inspirèrent tous de travaux antérieurs, souvent perdus. Au Ve siècle, avec l'effondrement de l'empire d'Occident, la science romaine cessa d'avoir un caractère identifiable, mais deux auteurs se distinguèrent à cette période : le sénateur Cassiodore (485) et Boèce (vers 520), qui témoignèrent tous deux, une fois de plus, de la vénération romaine pour les sources et la tradition grecques.
Réalisations scientifiques
Architecture
Les Romains adoptèrent les ordres architecturaux grecs, ajoutèrent le chapiteau composite et la colonne toscane à leur répertoire et, d'une manière générale, rendirent leurs bâtiments beaucoup plus complexes sur le plan décoratif. Ambitieux dans leurs projets de construction monumentale, ils furent amenés à utiliser la brique de façon nouvelle, à construire des arcs de grande portée et des contreforts de soutien, et même à inventer un nouveau type de béton, suffisamment léger pour les grands dômes et suffisamment résistant à l'eau pour les môles des ports. De nouveaux types de bâtiments apparurent, comme la basilique, l'arc de triomphe, l'aqueduc monumental, l'amphithéâtre et le grenier à blé. Il y eut également d'énormes complexes de bains avec des salles à différentes températures, des sols et des piscines chauffés, ainsi que des immeubles d'habitation à plusieurs étages pour les classes pauvres. De tels projets nécessitaient des conceptions complexes faisant appel à de vastes compétences mathématiques et le résultat était que l'accent n'était plus seulement mis sur la structure et les blocs du bâtiment mais sur la magnificence de l'espace que ces matériaux renfermaient.
Astronomie et astrologie
Les Romains adoptèrent une grande partie de ce que les Grecs et l'Égypte ptolémaïque avaient réalisé auparavant dans le domaine de l'astronomie. La mesure du temps à l'aide de cadrans solaires devint plus précise à l'époque romaine, lorsque même les cadrans solaires portables devinrent populaires, parfois avec des disques changeants pour compenser les changements d'emplacement. Les cadrans solaires publics étaient présents dans toutes les grandes villes, et leur popularité est attestée par les découvertes archéologiques, dont 35 pour la seule ville de Pompéi. La semaine astrologique de sept jours fut adoptée sous le règne d'Auguste.
L'astrologie, également adoptée de l'Égypte ptolémaïque, était populaire chez les Romains et, comme dans de nombreuses autres cultures antiques, le lien entre les mouvements des corps célestes et les signes du zodiaque avec l'expérience humaine était considéré comme certain (même s'il y avait quelques sceptiques parmi les érudits). Les empereurs faisaient souvent appel à des astrologues pour démontrer à la population que leurs décisions et leurs politiques étaient toujours les meilleures, même si Auguste leur interdisait de donner des consultations aux particuliers.
L'agriculture
Les Romains étaient bien conscients, comme en témoignent les travaux de Columelle entre autres, de l'importance du climat, du type de sol et de la formation du terrain pour assurer les meilleurs résultats de production. Les Romains utilisaient efficacement des techniques familières aux agriculteurs européens du XIXe siècle, comme la rotation des cultures, la taille, la greffe, la sélection des semences, le drainage, l'irrigation et la fumure. Certaines industries spécialisées, comme la viticulture, atteignaient facilement la production des producteurs du XXe siècle. Des outils furent mis au point, allant des charrues à roues aux machines à récolter tirées par des bœufs, qui améliorèrent considérablement l'efficacité. Des moulins (et des tamis) furent développés pour produire une farine plus fine pour la fabrication du pain, et des bâtiments furent construits spécialement pour mieux stocker les récoltes. Les agriculteurs connaissaient la valeur des serres et expérimentaient même des modifications génétiques comme le croisement des pommes et des citrouilles.
Les compétences en matière d'élevage se développèrent également, de sorte que les moutons, les vaches, les chèvres, les volailles et les porcs étaient élevés avec succès. Leur taille et la qualité de la laine étaient la preuve que les Romains étaient aussi experts que n'importe quel éleveur d'animaux avant ou depuis. Le gibier, comme le lapin, le lièvre, le sanglier et le cerf, était élevé avec succès dans de vastes zones forestières fermées. Les poissons et les animaux marins étaient également élevés dans des environnements artificiels et contrôlés où l'eau était changée régulièrement (parfois même chauffée) et où les meilleurs aliments artificiels étaient développés. Les Romains devinrent également des adeptes de la conservation de leurs aliments en utilisant toutes sortes de techniques telles que le fumage, le salage, le séchage, la salaison, le saumurage dans la saumure ou le vinaigre et la conservation dans le miel.
Ingénierie
Les Romains étaient de grands ingénieurs et s'efforçaient constamment de maîtriser l'environnement naturel et de tester les limites de la physique. Non seulement les aqueducs étaient d'énormes projets de construction (construits jusqu'à 50 mètres de hauteur pour enjamber des vallées et amener l'eau jusqu'à 100 km de sa source), mais ils utilisaient également de nombreuses astuces d'ingénierie pour faciliter l'écoulement de l'eau et augmenter sa pureté : siphons inversés, robinets d'arrêt, bassins de décantation, cascades aérées et filtres à mailles. Des tunnels furent construits pour fournir des voies plus directes aux aqueducs et aux routes, et creusés avec une précision d'arpentage pour entrer et sortir d'une montagne à l'endroit précis souhaité. Les moulins à eau captaient la force de l'eau des rivières à l'aide de systèmes sophistiqués de roues et d'engrenages et utilisaient l'énergie obtenue pour actionner des moulins pour la production de farine, des scies pour couper le marbre ou des concasseurs de minerai à la recherche de métaux précieux.
La guerre et le fait que l'innovation technologique garantissait très souvent la victoire amenèrent les Romains à chercher à perfectionner des éléments essentiels du champ de bataille antique tels que les engins de siège et les armes d'artillerie. Les armes romaines tiraient des missiles plus gros, plus loin et plus précisément que ce qui avait été vu auparavant. Ils maîtrisaient la mécanique des machines à torsion et conçurent même des moyens de démonter leur artillerie pour la déplacer facilement vers un autre endroit où elle pourrait être reconstruite et utilisée à nouveau.
À l'opposé de l'activité humaine, les Romains utilisèrent également leurs compétences en ingénierie dans l'industrie du divertissement. Les amphithéâtres et les cirques étaient des merveilles architecturales en soi, mais ils contenaient également toutes sortes de dispositifs mécaniques pour pimenter les spectacles publics. Des orgues à eau jouaient pendant que les chars passaient en trombe, des machines reproduisaient des orages et des trappes cachées apparaissaient dans le sol des arènes pour amener comme par magie des animaux exotiques et terrifiants dans le chaos organisé des combats de gladiateurs et des reconstitutions de batailles.
Géographie
Les Romains n'ajoutèrent pas grand-chose à la tradition grecque de la géographie en tant que matière théorique, mais celle-ci devint une entrée incontournable de leurs encyclopédies. Les commandants militaires en campagne et les gouverneurs régionaux étaient peut-être les plus grands géographes des Romains car ils cartographiaient les zones présentant un intérêt pratique pour leurs fonctions. Pomponius Mela tenta de dresser un catalogue exhaustif des personnes et des lieux du monde connu, y compris les mers et les lieux d'intérêt historique, dans son De chorographia du milieu du Ier siècle de notre ère.
Mathématiques et géométrie
Les mathématiques romaines, à l'instar des conceptions grecques de la discipline, étaient étroitement liées à la philosophie. Toujours intéressées par l'application pratique de la théorie, les mathématiques avaient aussi tendance à se concentrer sur les phénomènes naturels et l'astronomie. Les Romains n'appliquaient pas seulement les mathématiques aux problèmes d'architecture, mais aussi à des tâches administratives essentielles telles que la comptabilité fiscale et l'arpentage. En outre, les sujets de mathématiques pures traités par Pythagore et d'autres étaient étudiés dans le cadre d'une éducation romaine standard.
L'une des caractéristiques les plus reconnaissables de la culture romaine, encore largement utilisée dans le monde moderne, est sans doute le système de chiffres romain. Ici, I = 1, V = 5, X = 10, L = 50, et 1 000 était représenté par M, une abréviation de milla/mille (mille). Le système utilise à la fois l'addition et la soustraction pour représenter les chiffres (par exemple, XX = 20 et IX = 9). Les Romains utilisaient également les fractions et certains nombres avaient une signification particulière (par exemple 365). Même les noms pouvaient être traduits en un nombre représentatif (le nom de Néron César est célèbre pour avoir été représenté par 666).
Médecine
La plus grande contribution des Romains dans le domaine de la médecine fut sans doute de diffuser les connaissances médicales par la publication de traités et de faciliter l'accès des citoyens ordinaires à un médecin professionnel. L'armée avait ses propres médecins désignés, tout comme les grandes maisons privées. Les médecins devinrent également plus ambitieux dans leurs interventions chirurgicales, mieux équipés qu'ils ne l'étaient d'un plus grand nombre d'instruments spécialisés allant des forceps aux rétracteurs de plaies. Les médecins purent acquérir également une expérience précieuse en s'occupant des blessés de guerre et des blessés dans l'arène. Une autre innovation fut la création d'hôpitaux spécialisés dans chaque camp militaire.
Ils produidirent des médicaments qui étaient plus librement disponibles qu'auparavant, les pilules étant souvent à base de plantes et d'herbes, y compris la morphine extraite du jus de pavot. Grâce à une meilleure étude du corps par dissection, les blessures internes telles que les lésions rénales et les dislocations de la colonne vertébrale pouvaient également être diagnostiquées avec précision, même si leur guérison était peu probable.
