Petite Histoire de la Cosmologie - d' Aristote à Kepler Yves Ousset

Petite Histoire de la Cosmologie

       1. d’ Aristote à Kepler

              Yves Ousset

Les présupposés d’Aristote

• La Terre est au centre du monde et le Soleil
  et les planètes tournent autour d’elle.

• Les orbites des planètes sont circulaires.

• Les mouvements sur ces orbites sont
  uniformes (à vitesse constante).

Le modèle de Ptolémée
           • Déférent : Cercle de centre D sur lequel
             se déplace le centre de l’épicycle.

           • Epicycle : Cercle de centre P sur lequel
             se déplace la planète P.

           • Point équant : P se déplace à vitesse
             angulaire constante, par rapport au
             point équant E symétrique de la Terre
             par rapport à D.

           • Cercle excentrique : Cercle centré sur la
             Terre sur lequel se déplace le centre du
             déférent

Les Précurseurs

Nicole Oresme (1320 ? – 1382)

• Soutient que les arguments développés
 dans la physique d’Aristote contre le
 mouvement de la Terre sont
 irrecevables.

• Se heurte au problème des mouvements
 relatifs.

Nicolas de Cues (1401 – 1464)

• Bien que le Monde ne soit pas infini, il ne
  peut être conçu comme fini.

• Il est comme une sphère dont le centre est
  partout et la circonférence nulle part.

• La Terre se meut.

Nicolas Copernic

(1473 – 1543)

Qui est Copernic ?

• 1473 : Naissance à Torun.                • 1496-1503 : Etudie la médecine et le droit
                                             canon en Italie (Bologne, Padoue, Ferrare).
• Orphelin à 10 ans, recueilli par son       Docteur en droit canon.
  oncle, futur évêque de Warmie.
                                           • A Bologne, loge chez l’astronome
• 1491 : Inscription à l’université de       Domenico Maria Novara.
  Cracovie (quadrivium, médecine,
  droit).                                  • S’installe à Frombork.

• 1495 : Elu chanoine au chapitre de la    • 1513 (?) : Diffuse le Commentariolus.

  cathédrale de Warmie.

Commentariolus

Repose sur 7 « postulats »

• Postulat 3 : Toutes les orbes entourent le Soleil qui se trouve , pour ainsi dire, au
  milieu de tous, et c’est pourquoi le centre est au voisinage du soleil.

• Postulat 6 : Les mouvements qui nous paraissent appartenir au Soleil ne proviennent
  pas de lui, mais de la Terre et de notre orbe avec lequel nous effectuons des
  révolutions autour du Soleil comme n’importe quelle autre planète.

Annonce la parution d’un ouvrage plus important qui apportera toutes les
démonstrations.

De Revolutionibus

• 1536 : Lettre du cardinal Von Schönberg.

• 1539 : Arrivée de Rheticus à Frombork.

• 1540 : Publication de La Narratio prima de Rheticus à Dantzig, réédition en 1541 à
 Bâle.

• 1543 : Publication du De Revolutionibus à Nuremberg grâce à l’action combinée de
 Rheticus et de l’évêque (et ami le plus proche de Copernic) Tiedemann Giese ;
 préface d’Osiander.

Le système de Copernic

Johannes Kepler

(1571 – 1630)

Qui est Kepler ?

• 1571 : Né prématuré (7 mois) à Weil        • 1589 : Entre à l’université de Tübingen,
  der Stadt (Wurtemberg) dans une              suit les cours de physique,
  famille marginale.                           d’astronomie (Mästlin, fervent partisan
                                               de l’héliocentrisme), de théologie,…
• Père mercenaire, grand-tante brûlée
  pour sorcellerie, mère qui faillit subir   • 1595 : Professeur de mathématiques et
  le même sort.                                d’astronomie au collège protestant de
                                               Graz, mathematicus des états de Styrie
• Journalier agricole de 9 à 11 ans.
                                               (sud-est de l’Autriche).

• 1584 : Entre au séminaire protestant
                                             • 1597 : Parution du Mysterium
  d’Adelberg.
                                               Cosmographicum.

Mysterium Cosmographicum

1e Partie : Un délire mystico-pythagoricien.             2e Partie : Confrontation avec le réel

Question : Pourquoi n’y a-t-il que 6 planètes ?              Nous allons procéder maintenant à la
                                                             détermination astronomique des
Réponse : Pace qu’il n’y a que 5 polyèdres réguliers.
                                                             orbites et aux considérations
Les orbites sont des sphères centrées sur le soleil,         géométriques. Si celles-ci ne
séparées par les 5 solides réguliers de Platon :             confirment pas la thèse, nos efforts
                                                             précédents auront sans aucun doute
• En allant de Mercure vers Saturne, on trouve               été vains.
  l’octaèdre, l’icosaèdre, le dodécaèdre, le tétraèdre
  et le cube.

Kepler et Tycho Brahe
                                            Tycho Brahe (1546-1601)

• 1600 : Arrivée de Kepler chez Tycho       • 1563 : Conjonction de Jupiter et Saturne
  Brahe, à Benatek.
                                               L’Astronomie a besoin de données
• Tycho le met sur l’étude de l’orbite de      d’observation précises et continues.
  Mars.
                                            • 1576 : Tycho fait construire Uraniborg sur
• 1601 : Mort de Tycho Brahe. Kepler lui      l’île de Hven.
  succède comme mathematicus impérial
                                            • 1599 : S’installe au château de Benatek.
  jusqu’en 1612.

                                            • Modèle géocentrique qui généralise celui
• Kepler récupère les relevés
                                              d’Héraclide.
  d’observations de Tycho Brahe.

Astronomia Nova (1609)

Les 2 premières lois :

• Les orbites sont des ellipses dont le soleil
  occupe l’un des foyers.

• Les aires balayées par le vecteur joignant le
  soleil à la planète, en des intervalles de temps
  égaux, sont égales.

     La cosmologie d’Aristote est
                   enterrée !

     (mais Aristote va résister…)