L’œil de l’astronome, Kepler et les astres

En salles à partir du 22 février, le film de Stan Neumann retrace l’histoire des observations célestes à l'été 1610 de Johannes Kepler, astronome de l’empereur Rodolphe II, avec l’une des premières lunettes astronomiques introduite par Galilée l’année précédente. L’astrophysicien Marc Lachièze-Rey nous éclaire sur ce père de l’astronomie moderne.

L’Histoire : "L'oeil de l'astronome" situe l'action en 1610. Johannes Kepler a dix nuits pour observer le ciel avec l’une des premières lunettes de Galilée.
Où en est l'astronomie à cette date et quels enseignements Kepler tire-t-il de ses observations ?
Marc Lachièze-Rey : L’année 1610 est extrêmement importante dans l’histoire de l'astronomie. Non pas du fait des observations du ciel par Kepler, qui sont plutôt anecdotiques - bien que révélatrices – mais pour deux raisons : d'une part les observations du ciel par Galilée le conduiront à affermir sa remise en cause de la physique et de l'astronomie aristotélicienne - en particulier l'affirmation de l'unité du monde - et l'adoption du système copernicien. D'autre part, en 1610, les calculs de Kepler l'ont mené à remettre en cause l'affirmation que l'orbite de la planète Mars (puis des autres planètes) est une ellipse et non pas une combinaison de cercles.
Jointes aux travaux de nombreux autres protagonistes tels que Copernic ou Tycho Brahé, ces deux découvertes assènent des coups terribles à l'astronomie d'Aristote et de Ptolémée qui devient de moins en moins soutenable. Tout cela prépare le terrain pour la révolution newtonienne, exploitant le principe de la force gravitationnelle et qui apportera, à la fin du XVIIe siècle, une vision du monde complètement nouvelle – d’ailleurs souvent considérée comme la naissance de la physique et de l'astrophysique modernes.

 

L’Histoire : Quel est la position de Kepler et de ses contemporains par rapport à la "révolution copernicienne"?
Marc Lachièze-Rey : Kepler est un des premiers scientifiques à se rallier à la conception de Copernic, à savoir que la Terre n'est pas au centre du Monde et surtout que, de ce fait, elle est mobile. Ce " géocinétisme " permet de beaucoup mieux comprendre les mouvements apparents des autres planètes sur le ciel.
Mais l'époque de Kepler n'est pas encore prêt à accepter cette vison nouvelle. Si Copernic a pu publier son "De Revolutionnibus", c'est parce que ses idées y étaient présentées comme de simples hypothèses et non pas comme une "réalité", ce qui n'empêchera pas l'ouvrage d'être mis à l'index en 1616, interdit à la lecture et Galilée d'être condamné pour avoir en avoir professé les idées.

 

L’Histoire : Quelles furent ses principales découvertes de Kepler, considéré comme l’un des pères de l’astronomie moderne ?
Marc Lachièze-Rey : Kepler n'était pas un observateur mais avant tout un théoricien et un calculateur. Ses découvertes sont d'ordre théorique, même si elles s'appuient sur les résultats d'observation, notamment ceux de Tycho Brahé, mathématicien impérial à Prague, génial observateur du ciel, dont il fut l’assistant.
Désireux de rechercher "les causes des nombres, tailles et mouvements des planètes sur leurs orbites", Kepler a montré, après de longs et laborieux calculs, que la planète Mars décrit une orbite elliptique (Astronomia nova, 1609).
Il énonce alors trois lois fondamentales, toujours valables aujourd'hui, qui régissent les orbites elliptiques des planètes1. Un peu plus tard, ces lois seront expliquées en grande partie comme conséquences de la nouvelle physique de Newton, incluant les lois du mouvement, de la gravitation et le principe de relativité.
Une partie des travaux de Kepler s'est concrétisée dans Tables rudolphines, publiées en 1627. Ses calculs, qui utilisent abondamment les logarithmes2 développés par John Napier au début du XVIIe siècle, permettent la prévision des principaux événements astronomiques.
Kepler s'est aussi intéressé à la géométrie, à l’optique, à la cristallographie...

 

L’Histoire : Au début du XVIIe siècle, la frontière entre astronomie et astrologie semble floue. Quel en fut l'impact sur le travail et les considérations de Johannes Kepler ?
Marc Lachièze-Rey : Kepler vit à une époque où l’astrologie est omniprésente et encore liée à l'astronomie.
Il la pratique lui-même, en partie par obligation. Cela était lié à sa tâche de mathématicien impérial dont il a hérité à la mort de Tycho Brahé en 1601.
Il dresse par exemple des horoscopes avec d'ailleurs quelques succès surprenants, en particulier celui de la prédiction au général Albrecht von Wallenstein d’un « violent événement » en 1634. Ce dernier fut en effet assassiné le 24 février de cette année.
En parallèle, Johannes Kepler se déclare contre les prédictions astrologiques. Il laissa trois écrits sur l’astrologie : "De fundamentis astrologiae", en 1601, le "Tertius interveniens" en 1610 et "Astrologicus", en 1620.
Tout en cherchant à appréhender cette discipline comme une science, Kepler comprend bien que l'on ne peut la justifier que dans un cadre religieux : les configurations célestes sont des signes qui nous sont envoyés par Dieu, et que nous devons interpréter.
Dans toute son oeuvre, il se propose en effet de glorifier Dieu, responsable de l'organisation harmonieuse du monde.
Il affirme voir dans les trois éléments astronomiques réputés fixes (les astres, le soleil et l'espace) le signe de la trinité divine. (Harmonices Mundi, 1619)

Pour en savoir plus :

Galilée ou l'invention de la science moderne, par Antonella Romano, L'Histoire n° 324, octobre 2007, p. 84.

Astrologie et astronomie, par Michele Colonna, L'Histoire n°27, décembre 2002, p. 37.

Par Camille Barbe