Cum se poate măsura timpul? Putem înțelegem cu adevărat această categorie a gândirii și a realității care ne scapă chiar în momentul în care încercăm s-o percepem? În lumea noastră, în care ceasuri și calendare sunt accesibile oricui în câteva secunde, este greu să ne imaginăm cum e să trăiești fără să știi momentul, ora, ziua în care te afli. În plus, pe vremea bunicilor noștri, numai cei mai bogați și cei mai educați puteau să citească un ziar și puteau să aibă un ceas de buzunar: pentru cei care trăiau și lucrau în mediul rural, percepția trecerii timpului era marcată de bătaia clopotelor și de calendarul sărbătorilor religioase. Ceea ce a permis omului să măsoare timpul este, de fapt, recunoașterea ciclicității sale: și cel puțin începând cu revoluția neolitică, de acum peste zece mii de ani, când comunitățile omenești au început să cultive pământul, măsurarea timpului se bazează pe periodicitatea fenomenelor naturale. Printre acestea, un loc important este ocupat de fenomenele astronomice, cum ar fi alternanța zilei cu noaptea și înălțimea diferită a soarelui pe cer în funcție de anotimpuri: aceasta din urmă în special, influențând condițiile climatice și schimbările de temperatură, determină reînnoirea anuală a vegetației și succesiunea lucrărilor agricole.

Legătura dintre mișcarea constantă a corpurilor cerești și schimbarea condițiilor climatice a fost observată începând din cea mai îndepărtată antichitate; și de la începutul civilizației, omul s-a străduit să înțeleagă această mișcare, să prevadă schimbările sezoniere și să stabilească calendarul lucrărilor agricole. Examinând materialele arheologice conservate, au fost mai ales civilizațiile din Mesopotamia cele care au înregistrat, de-a lungul secolelor, o cantitate enormă de observații astronomice. Babilonienii au studiat în special mișcarea planetelor, încercând să determine periodicitatea lor: începând cel puțin cu mijlocul secolului al optulea î.Hr. au dezvoltat un sistem de observare, susținut probabil direct de către autoritatea de stat, care a garantat înregistrarea mișcărilor planetare la intervale regulate. Mărturia principală privind observarea cerului în Mesopotamia ne este furnizată de așa-numitele "jurnale astronomice babiloniene", o colecție de plăcuțe de lut din diverse situri arheologice din actualul Irak și acum conservate în British Museum: textele conținute aici cuprind o perioadă de aproape 600 de ani, între mijlocul secolului al șaptelea și jumătatea primului secol î.Hr. Dar aceste date circulau și în afara arhivelor babiloniene: erau folosite încă în secolul al II-lea d.Hr. de către astronomul roman Claudius Ptolemeu, care, pentru a găsi datarea absolută a evenimentelor astronomice înregistrate în trecut, folosea așa-zisa "epocă a lui Nabonassare", după numele suveranului babilonian (747-734 î.Hr.), epocă în care se găsesc primele înregistrări. Datorită observării acestor fenomene de-a lungul secolelor, astronomii babilonieni au putut recunoaște periodicitatea mișcării planetelor și au putut calcula perioada aparițiilor lor viitoare, un rezultat fundamental mai presus de toate pentru formularea prognozelor astrologice.

Nu putem ști dacă aceste observații au dus de asemenea la formularea, în zona babiloniană, a unor teorii care să poată explica modul în care mișcarea corpurilor cerești funcționează. Această dezvoltare poate fi reconstituită numai pentru perioada lumii antice grecești, în special în cadrul școlii de filosofie ionică, care a înflorit în secolul al VI-lea î.Hr. în teritoriile din estul Greciei. În această epocă, orașele grecești din Ionia erau controlate de regatul Lidiei, care domina Anatolia de Vest: tocmai relațiile strânse cu zonele de uscat asiatice le-au oferit mai multe posibilități de schimburi cu civilizațiile din Orientul Apropiat, în sfera comercială, dar și culturală și științifică. Grecii înșiși recunoșteau această datorie morală: istoricul Herodot al Halicarnasului, care a trăit un secol mai târziu, dar a crescut în același mediu cultural, recunoștea în mod explicit (în cartea a II-a Istorii, p. 109) că grecii au învățat geometria de la egipteni și astronomia de la babilonieni. Aceste două discipline au fost înțelese de Herodot în primul rând în sens practic: geometria este știința care se ocupă cu măsurarea spațiului, dezvoltată în special în Egipt pentru a răspunde nevoii de a recupera diviziunea proprietății după inundațiile Nilului; astronomia este știința care se ocupă cu măsurarea timpului, folosind echipamentele specifice (polul și gnomonul) și instrumentele conceptuale (împărțirea zilei și a nopții în douăsprezece ore) a cărei invenție Herodotus o atribuie tocmai civilizației mesopotamică.

Un lucru demn de luat în considerare este simplitatea instrumentelor astronomice menționate de Herodot. Gnomonul, de exemplu, nu era altceva decât un băț înfipt în pământ în poziție perpendiculară pe sol, a cărui umbră, scurtându-se dimineața și lungindu-se după-amiaza, permitea să urmărească mișcarea soarelui pe cer și apoi să măsoare orele cu lumina zilei: chiar numele său, derivat de la verbul "a cunoaște", înseamnă tocmai "obiectul care vă permite să cunoașteți" timpul. În schimb, polul, al cărui nume indică "pivotul" unei rotații, era un recipient de formă emisferică, care, plasat într-o poziție orizontală, era folosit ca imagine a cerului în oglindă: combinarea polului cu gnomonul, adică fixând un băț în centrul recipientului, rezultatul obținut este că extremitatea umbrei bățului, proiectat pe suprafața interioară a recipientului, reflecta mișcarea soarelui în lumina zilei. Prin urmare, combinația dintre pol și gnomon funcționează conform aceluiași principiu al ceasului solar sau al meridianei. Mărturia lui Herodot ne asigură că aceste instrumente nu erau o invenție nouă, ci erau deja folosite de babilonieni pentru măsurarea timpului. Dar, odată cu introducerea unor astfel de instrumente în lumea greacă, aceste activități științifice se aflau într-o evoluție neașteptată: într-o societate extrem de tehnologică ca a noastră, este o mare surpriză să vedem cum au reușit filosofii ionici să elaboreze modele teoretice de complexitate considerabilă folosind doar aceste instrumente elementare.

Anaximandru din Milet, care a trăit în prima jumătate a secolului VI î.Hr, este primul filosof occidental căruia sursele i-au atribuit elaborarea unui model teoretic al structurii universului, de care sunt legate și primele măsurători astronomice reale. De la Anaximandru, ca și de la toți filozofii greci anteriori lui Platon, nu avem nicio mărturie directă: tot ceea ce știm despre el datorăm așa-numiților dossografi, autori care au trăit câteva secole mai târziu, în epoca imperială și în Antichitatea târzie, care au încercat să recupereze mărturiile gândirii acestor filosofi antici, de multe ori obținute nu direct din operele lor, ci din compendii preexistente. Conform cu ceea ce putem reconstrui pe baza acestor surse, principala noutate a abordării lui Anaximandru, care va caracteriza apoi întreaga tradiție astronomică greacă și romană, a fost reprezentată de faptul că s-a întemeiat pe baze geometrice și nu aritmetice: cu alte cuvinte, în loc să înregistreze pur și simplu observațiile, numărând zilele în care o planetă rămânea vizibilă sau invizibilă, Anaximandru a elaborat un model geometric care să descrie mișcarea corpurilor cerești, încercând să înțeleagă modalitățile și duratele. Prin urmare, el poate fi considerat inventatorul modelului geocentric al universului, bazat pe ideea că corpurile cerești se mișcă cu o mișcare circulară uniformă în jurul pământului, nemișcat în centrul sistemului.

Conform doxografului Diogene Laerțiu, care a trăit în secolul III d.Hr. (Viețile și opiniile filozofilor iluștri, cartea II, § 1), Anaximandru își imagina pământul ca o sferă în centrul universului: pe baza acestei ipoteze, a folosit umbra gnomonului pentru a face măsurători astronomice care să permită să stabilească cu exactitate perioada de solstiții și echinocții și, prin urmare, durata anotimpurilor. Odată ce gnomonul a fost plantat în pământ, observarea umbrei lui permitea urmărirea mișcări aparente a soarelui: prin marcarea, la intervale regulate de timp, a punctelor care corespund extremității umbrei, putem construi linii curbe de arc parabolic, reprezentând proiecția pe teren a rutei soarelui pe cer. Amiaza solară sau când soarele ajunge în punctul cel mai înalt de pe cer corespunde, desigur, momentului în care umbra gnomonului este mai scurtă și este îndreptată spre polul nord ceresc (adică, coincide cu meridianul local). Odată ce poziția umbrei meridionale a fost stabilită, Anaximandru a măsurat variațiile lungimii sale zi de zi: în felul acesta, a putut examina schimbările de poziție ale soarelui nu numai în timpul zilei, dar și pe tot parcursul anului. El a observat că umbra gnomonului devine mai scurtă și mai lungă în timpul anului, nu numai în timpul zilei atingând o lungime maximă în timpul iernii și una minimă în timpul verii. Faptul că soarele este mai aproape de pământ iarna și mai departe vara era evident o moștenire a cunoașterii comune timp de milenii: saltul calitativ reprezentat de Anaximandru a constat în măsurarea experimentală a acestei variații, ducând la consecințe importante asupra cerului și a corpurilor cerești. Prin măsurarea variațiilor de umbră meridiană, Anaximandru a identificat, de fapt, exact cele două momente în care traiectoria soarelui începe să se deplaseze de la nord la sud și invers: aceste două momente au fost denumite "puncte de cotitură" (tropé în grecește) în mișcarea anuală a soarelui; și cercurile de-a lungul cărora se desfășura mișcarea diurnă a aceluiași astru corespunzătoare celor două momente a luat numele de "tropici".

Procedura descrisă mai sus ne face să înțelegem simplitatea măsurilor luate de Anaximandru, folosind instrumente vechi și dând pentru prima dată o obiectivitate matematică cunoștințelor care fuseseră patrimoniu comun timp de milenii. Principala inovație a lui Anaximandru și a științei grecești în general nu a fost construcția de noi instrumente sau o mai mare precizie a măsurătorilor, ci construirea unui nou model teoretic, care va fi apoi instituit cu numele de "model geocentric": o reprezentare mentală a universului, în care mișcările corpurilor cerești sunt proiectate pe suprafața interioară a unei sfere de dimensiuni infinite sau mai degrabă a unei sfere atât de mare încât pământul pare infinit de mic încât să poată fi considerat egal, în construcție geometrică, cu un punct. Această nouă reprezentare mentală a permis filosofilor ionieni un uriaș pas înainte în comparație cu tradiția babiloniană, de fapt, punând bazele astronomiei și ale geografiei științifice așa cum le înțelegem astăzi. Modelul geocentric prezenta, de fapt, un avantaj extraordinar: acela de a permite o măsurare exactă a ciclicității fenomenelor cerești, exprimată nu în termeni absoluți, prin numere și perioade (ca în înregistrările observațiilor astronomice babiloniene), ci în termeni relativi, ca fracțiuni ale unei mișcări circulare. Astronomia și geografia greacă și romană se bazează pe calculul distanțelor unghiulare, exprimate în funcție de sistemul sexagesimal moștenit de la tradiția babiloniană. Principala consecință a utilizării distanțelor unghiulare a fost aceea de a putea transfera cantitățile (rapoarte, proporții, unghiuri) măsurate pe pământ, în interiorul unui mic recipient emisferic, în spațiile infinit de mari ale universului, menținând evident nu valoarea numerică, ci proporțiile lor reciproce. Distanțele dintre cercurile cerești, poziția soarelui în diferite momente ale anului, latitudinile geografice au fost măsurate cu ajutorul unui baston și al unui recipient, iar de acolo transferate, prin diagrame geometrice desenate pe foi de papirus, în dimensiunile incomensurabile ale cosmosului. Astfel s-au născut conceptele de bază ale astronomiei și ale geografiei grecești (ecuatorul, tropicele, polii, latitudinea și multe altele), folosite până în prezent, supraviețuind fără probleme abandonării modelului geocentric în care fuseseră inventate. Eficiența unui astfel de model, într-adevăr (așa cum explică Ptolemeu în capitolele introductive ale tratatului Almageste), era tocmai aceea de a fi o construcție teoretică, elaborată pentru a măsura mișcările corpurilor cerești și nu pentru a formula ipoteze despre natura lor. În mod paradoxal, așadar, Copernic și Galileo au interpretat geocentrismul pentru ceea ce era de fapt, un model, care putea (și trebuia) să fie îmbunătățit: au dovedit că i-au înțeles cu adevărat natura, mult mai bine decât cei mai îndârjiți apărători. Deși acum știm că corpurile cerești se mișcă diferit și respectă alte legi, baza sistemelor noastre de referință astronomice și geografice a rămas aceeași: o proiecție sferică inventată de acum peste 2500 de ani de persoane cu o extraordinară capacitate intuitivă, al căror singur instrument științific era un băț plantat în pamânt.