Le professeur copernicien

I. Le parcours initiatique

Johannes Kepler est né dans le Weil der Stadt à Swabia, dans le sud-ouest de l'Allemagne. Son père, Heinrich Kepler, était "un soldat brutal, querelleur et immoral" selon Kepler qui décrit sa mère avec les mêmes termes peu flatteurs. De 1574 à 1576, Johannes vécut avec ses grands-parents, puis ses parents déménagèrent à Léonberg, où Johannes entra à l'école latine. En 1584, il entra au séminaire protestant d'Adelberg, et en 1589, il reçut son éducation universitaire à l'université de Trübingen. Là, il étudia la théologie et lut énormément. Il passa son examen de fin d'études en 1591 et poursuivit ses études en tant qu'étudiant diplômé.

Le professeur de mathématiques de Kepler était Michael Maestlin (1580-1635). Maestlin fut l'uns des premiers astronomes à adhérer à la théorie de Copernic (modèle héliocentrique), bien qu'il ne parla que du système de Ptolémée dans les cours qu'il donnait à l'université. Il se contentait de donner des précisions sur le système de Copernic aux étudiants les plus assidus tel que Kepler. Ce-dernier déclara plus tard qu'il était devenu copernicien depuis cette période pour des raisons métaphysiques.

En 1594, Kepler accepta un avancement en tant que le professeur de mathématiques au séminaire protestant de Graz. Il fut aussi promu au poste de mathématicien du district et à la réalisation du calendrier. Kepler quitta Graz vers 1600, lorsque les protestants furent forcés de se convertir au christianisme ou de quitter la province, en application des mesures prises contre la Réforme. Pendant six ans, Kepler enseigna la géométrie, l'arithmétique, Virgil et la rhétorique.

Durant son temps libre, il se consacra à l'astronomie. Cette année, il publia son premier ouvrage important The Cosmographie Mystery, dans lequel il énonce que les distances des planètes à partir du Soleil dans le système copernicien sont déterminées par les cinq solides réguliers, si on suppose que l'orbite d'une planète est circonscrite à un solide et déterminée par un autre solide.

modèle de Kepler

A l"exception de Mercure, la construction de Kepler produisit des résultats remarquables. A cause de son talents de mathématicien, mis en valeur dans ce volume, Kepler fut invité par Tycho Brahé à Prague pour y devenir son assistant et calculer les nouvelles orbites des planètes pour les observations de Tycho. Kepler partit pour Prague en 1600.

II. Récit d'un travail assidu

Kepler fut l'assistant de Tycho Brahé jusqu'à la mort de ce-dernier en 1601 et fut désigné comme son successeur en tant que "mathématicien impérial", le poste le plus prestigieux en Europe. Il occupa ce poste jusqu'en 1612, lorsque l'empereur Rudolph II dût abdiquer. A Prague, Kepler publia de nombreux livres. En 1604, Astronomia pars Optica, dans lequel il traita de la réfraction atmosphérique, mais aussi de l'optique, donna une explication moderne sur le fonctionnement de l'oeil. En 1606, il publia De Stella nova (concernant la nouvelle étoile) à propos d'une nouvelle étoile apparut en 1604, et enfin, en 1609 son Astronomia Nova, qui contient ses deux nouvelles lois fut rendue publique. Bien que les autres astronomes continuèrent à suivre l'ancien précepte selon lequel l'étude des planètes est seulement un problème de cinématique, Kepler opta pour une approche plus dynamique, en introduisant la physique dans les cieux.

En 1610, Kepler lut les découvertes de Galilée obtenues grâce au télescope. Il composa aussitôt une lettre de soutient qu'il publia sous le titre de Dissertio cum Nuncio Sidero, (conversation avec le messager des étoiles), et quand un an plus tard, il obtint l'autorisation d'utiliser un télescope, il publia ses observations des satellites de Jupiter dans un ouvrage intitulé Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellibus, (récit des quatre satellites de Jupiter observés). Ces tracts furent un énorme soutient à Galilée, dont les découvertes étaient rejetées par beaucoup. De nombreux tracts furent rapidement réimprimés à Florence. Kepler continua à prouver la théorie en défendant l'observation au télescope dans son livre Dioptrice, publié en 1611.

notes de Galilée notes de Galilée

A Linz, Kepler publia tout d'abord un travail sur la chronologie et l'année de naissance du Christ, en allemand en 1613 puis en latin en 1614: De Vero Anno quo Aetermus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit. Dans ce travail, Kepler démontra que le calendrier chrétien était érroné de cinq ans et que le Christ était né le 4 av.J-C, une conclusion qui est désormais acceptée.

Entre 1617 et 1621, Kepler publia Epitome Astronomiae Copernicae, (abrégé d'astronomie copernicienne), qui devint la plus influente introduction à l'astronomie héliocentrique. Puis, en 1619, il publia Harmonice Mundi, (l'harmonie du monde), dans lequel il déduisit les distances hélicentriquesdes planètes ainsi que leurs périodes à partir de considérations portant sur l'harmonie musicale. Dans ce travail nous trouvons sa troisième loi fondamentale.

III. Une période de troubles

La Guerre de Trente ans, qui débuta en 1618, dévasta la majeure partie des régions allemandes et autrichiennes. La position de Kepler devint progressivement instable à cause des mesures prises par les opposants à la Réforme qui persécutaient les protestants dans les provinces d'Autriche supérieures dont Linz était la capitale. A cause de son statut officiel, Kepler ne fut pas inquiété par le décret qui bannit tous les protestants de cette province, mais il souffrit cependant de la persécution. Durant cette période, Kepler fit imprimé le tome nommé Tabulae Rudolphinae, (les tables rudolphines), qui contenait les nouvelles tables basées sur les observations de Tycho Brahé et calculées en partenariat avec l'astronomie de Kepler.

Lorsqu'une rebellion de paysans éclata et que Linz fut assiégée, un feu détruisit l'imprimerie où Kepler faisait éditer ses ouvrages. Des soldats occupèrent la maison de Kepler qui quitta Linz en 1626 avec sa famille. Les Tabulae Rudolphinea furent publiées à Ulm en 1627.

Sans travail, Kepler essaya d'obtenir des postes dans différentes cours d'Europe et revint ensuite à Prague pour percevoir un dût en récompenses des services rendus lorsqu'il était Mathématicien Impérial. Il mourrut en 1630 à Rosenburg.

IV. Lois de Kepler

  1. La loi des orbites
  2. Les planètes se déplacent selon des orbites elliptiques avec le Soleil.

  3. La règle des raies
  4. Les aires balayées par le rayon reliant le Soleil à une planète pendant des durées égales sont égales.

  5. La loi des périodes
  6. Le carré de la durée de révolution d'une planète est proportionnel au cube de son grand axe.

 

rappels

Johannes Kepler est né en 1571 près de Weil dans le Wurtenberg.
Il est mort à Rastibonne en 1630.

 

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