Johannes KEPLER

(né à Weil der Stadt en 1571 et mort en 1630)

 

 

1)      Naissance d'une vocation d'astronome :

C'est à l'université de Tübingen, où il fit ses études qu'il prit le goût de l'astronomie sous l'influence d'un maître, Michael Maestlin. Il projetait jusqu'alors consacrer sa vie et devenir pasteur. Le double poste de professeur à l'école protestante de Graz et de mathématicien des états de Styrie se trouve vacant en 1594, et il ne pût les refuser ce qui l'écarta de la carrière ecclésiastique à laquelle il aspirait. Pourtant, ces nouveaux postes ne l'intéressent pas, car il touchait à des disciplines comme l'astrologie qui lui laissait beaucoup de temps. Il rédigea son premier ouvrage en 1596 : Mysterium Cosmographicum qui signifie "Le secret du monde". Il traite donc de l'astronomie descriptive du système solaire. Sa vocation d'astronome s'y révèle, en même temps que ses principales motivations et centres d'intérêts. Au moment où il écrit son livre, cela ne fait que six ans qu'il est copernicien, c'est à dire qu'il croît que la Terre n'est pas le centre du système solaire, mais le Soleil (Þ passage d'un système géocentrique à un système héliocentrique).

En plus, il commence déjà à émettre l'hypothèse qu'un système qui rend raison des phénomènes observés d'une manière aussi satisfaisante (et grâce à un explication unique) le mouvement de la Terre, n'est pas seulement une heureuse coïncidence.

            Þ Il faut à la fois démontrer le plus rigoureusement possible les avantages du système copernicien et leurs qualités et définir les traits de cette vérité qui les soutient. Et c'est là un programme qui prend un homme tout entier.

 

2)      Première ébauche de l 'architecture du mon de planétaire :

Kepler est le premier à situer de manière précise l'économie réelle" de cette solution copernicienne. Il montre que l'avantage réside surtout dans la réponse à la question que l'on aurait dû se poser  ou que l'on s'est posée en vain.

La complexité des solutions de Copernic pour la représentation du mouvements des différentes planètes était certainement aussi grande que celle des solutions de Ptolémée, du fait de l'exclusivité accordée par la pensée copernicienne en mouvement circulaire uniforme comme composant fondamentale. Kepler fit des efforts considérables pour maîtriser la technique du calcul astronomique et pour mettre en évidence les "questions très importants " ( c'est ainsi qu'il les appelle) directement issues de la critique des observations dont le système de Copernic est le seul à entendre raison. Cet effort conserve aujourd'hui encore sa valeur démonstrative. Il n'est pas vrai qu'en matière de système astronomique les hypothèses soient équivalentes.

Kepler, appuyé sur une démonstration, pouvait déclarer qu'il convenait de trouver la raison du nombre de planètes et de leurs dimensions de " leurs orbites" et de leurs mouvements, ses démarches dans le sens d'une aussi magnifique découverte ne pouvaient que difficilement entraîner l'adhésion.

Il mettait en avant l'image de la Sainte-Trinité qu'il croyait voir dans le monde immobile (Le Soleil, l'espace, les étoiles fixes) pour justifier sa recherche des lois du monde. Enfin la manière dont Kepler partait à la recherche des lois n'était pas moins déconcertante que le motif qu'il avouait.

Il ne reste plus rien par contre, de la démonstration que Dieu n'a pu créer que six planètes du fait qu'il n'y a que six polyèdres réguliers.

A cette époque, on peut s'apercevoir que la conception de l'univers imaginé par les hommes est toujours centré autour de Dieu même si Copernic et son nouvel héliocentrisme bousculent les anciennes croyances millénaires directement héritées de l'Antiquité.

Grâce aux essais infructueux du Mysterium Cosmographicum, Kepler a médité sur les relations entre les dimensions  des orbites et les mouvements des planètes, et préparé le bond en avant qu'il a été le seul à même de faire.

 

3)      L'Astronomia nova et la victoire sur Mars :

Dix années séparèrent la tentative précédente du grand ouvrage, l'Astronomia nova, qui ouvre bien , conformément à son titre, l'ère d'une astronomie nouvelle. Encore faudra-t-il trois de plus pour qu'il soit imprimé en 1609.

Ce qu'il proclame pourtant a de quoi piquer la curiosité. L'astre errant qui a le plus excité la sagacité des astronomes, Mars, l'inobservable, vient de capituler dans la guerre que Kepler a engagé contre lui.

La trajectoire de Mars est une ellipse ayant pour foyer le Soleil, et les aires balayées dans des temps égaux par le rayon Soleil-Mars sont égales. En quelques lignes, il est impossible de rendre compte des cheminements dont le résultat est ainsi un couple de lois reconnues comme "naturelles". Il faut dire pourtant que la loi des Aires, traditionnellement appelée "deuxième loi de Kepler" est en réalité la première dans l'ordre chronologique des découvertes et que c'est à propos de la Terre qu'elle a été conçue.

L'Astronomia nova, l'ouvrage majeur de Kepler, énonce donc, au travers de l'étude de l'orbite de Mars autour du Soleil, deux lois fondamentales qui régissent les mouvements dans l'espace.

 

4)      La physique céleste:

L'extension du modèle du mouvement de Mars à toutes les planètes s'affirme explicitement dans la dernières des grandes publications de Kepler, l'Epitome astronomiæ copernicæ, qui rassemble diverses mises au point. Cette extension est faite jusqu'aux satellites de Jupiter, récemment découverts par Galilée, car Kepler a davantage profité des découvertes de Galilée que Galilée n'a tiré parti des travaux de Kepler. C'est dans cet ouvrage que se trouve la "troisième loi de Kepler" élaborée en 1618, celle de la proportionnalité des carrés des périodes de révolution des planètes aux cubes de leurs distance moyenne au Soleil, qui achève la structure mathématique des mouvements planétaires [schéma n°3]. Cette structure complète, considérée comme régissant tous les astres mobiles est évidemment pour Kepler la manifestation d'une physique céleste. Après de longues recherches, il supposa que c'est dans le Soleil, centre du monde planétaire et foyer de mouvements que doit résider le secret. Si Kepler n'est pas allé plus loin , il a laissé à son siècle le thème fondamental de réflexion et les schémas analogiques d'où sortira, soixante ans plus tard, la gravitation universelle.  

 

Suite de l'exposé avec les explications des lois de Kepler

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