johannes kepler par E Soulie conf SAF 12 oct 2016

CONFÉRENCE MENSUELLE DE LA SAF
«JOHANNES KEPLER L’ASTRONOME PROTESTANT QUI A DÉCOUVERT

Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos et des animations.

Le conférencier a eu la gentillesse de nous donner sa présentation, elle est disponible sur ma liaison ftp et se nomme :

Soulie- J. KEPLER-SAF.pdf , qui se trouve dans le dossier CONF-MENSUELLES-SAF/ saison 2016-2017. .

Cette conférence a été filmée en vidéo (grâce à UNICNAM et IDF TV) et est accessible sur Internet

Edgar Soulié est membre de la SAF et Président de la commission des étoiles doubles.

Il est en poste à la Direction de la Recherche Fondamentale au CEA L’orme les Merisiers

C’est un grand spécialiste de Johannes Kepler et il nous conte sa vie aventureuse.

Johannes Kepler naît à Weil der Stadt (duché de Wurtemberg) dans une famille protestante ; son père est mercenaire des armées. Le duché est protestant comme son Duc, mais tolérant envers les autres religions.

Les aptitudes intellectuelles de Johannes s’étant manifestées pendant ses études à « l’école allemande », il poursuit ses études (en latin) au séminaire inférieur d’Adelberg (1584-1586) et au séminaire supérieur de Maulbronn (1586-1588). Il se destinait à être pasteur luthérien.

La Terre est au centre et tout tourne autour, au-delà de Saturne, se trouve les étoiles, la sphère des fixes, en principe immuable.

Il reçoit une bourse et devient étudiant (1589-1594) au Stift, le séminaire de Tübingen, qui forme les futurs pasteurs luthériens.

À ce séminaire, il est l’élève de Michael Mästlin (1550-1631), avec lequel il reste en relations épistolaires pendant de nombreuses années.

On voit sur la figure ci-contre, l’horaire typique d’une classe de séminaire !

Mästlin est un adepte du système du monde de Nicolas Copernic – dans lequel la Terre tourne autour du Soleil – et il ose l’enseigner.

Devenu lui aussi adepte du système de Copernic, Kepler serait devenu pasteur s’il n’avait pas accepté en 1594 le poste de mathématicien provincial (de la Styrie), devenant professeur de mathématiques à la Stiftsschule de Graz, une école protestante créée par des nobles.

Parallèlement, Kepler vend des horoscopes mais n’y croit pas. En 1595, il publie son premier livre Mysterium Cosmographicum qui lui confère une notoriété, notamment auprès de Tycho Brahé (1546-1601) et de Galilée.

Kepler sait que Tycho Brahé s’était équipé de grands instruments de visée pour obtenir la meilleure précision possible sur les mesures des positions des planètes (dont la planète Mars) et cette précision était deux minutes de degré.

Avec le modèle mathématique d’une orbite circulaire de la planète Mars qu’il a utilisé, Kepler constate des écarts de huit minutes de degré entre des positions observées par Tycho Brahé et des positions calculées.

Faisant confiance à la précision des mesures de Tycho Brahe, Kepler va renoncer à l’orbite circulaire pour Mars. Il révise l’orbite de la Terre et, grâce à deux erreurs qui se compensent, il découvre sa première loi : « Dans le mouvement d’une planète, le rayon vecteur balaie des aires égales en des temps égaux ».

Kepler pense que les orbites des planètes sont sur des sphères inscrites ou circonscrites à des polyèdres réguliers.

Il publie ses découvertes dans l’ouvrage Mysterium Cosmographicum et en envoie un exemplaire à Galilée et à Tycho.


Un essai : les reflets du public dans les vitres de la salle.

Il comprend tout de suite que le Soleil est la cause du mouvement des planètes.

Il pense aussi que l’intensité reçue du Soleil diminue avec le carré de la distance.

Il sait qu’il peut faire confiance aux relevés de Tycho Brahe dont la position des planètes est mesurée avec la précision extraordinaire pour l’époque de 2 minutes d’arc !

Mais Kepler doit quitter Graz sur ordre de l’archiduc catholique, pour des raisons religieuses, il veut rejoindre Tycho à Prague et Tycho a aussi besoin de lui.

Tycho Brahe, mathématicien impérial, avait chargé son assistant Longomontanus de déterminer l’orbite de la planète Mars.

Comme celui-ci n’y parvient pas, Tycho Brahé demandera à Kepler de reprendre la détermination de l’orbite de Mars, devenu son assistant. Kepler pense y parvenir en quelques jours. Il mit six ans à y arriver.

C’est pendant ce travail que Johannes Kepler découvrit les deux premières des trois lois fondamentales

A la recherche de la forme de l’orbite de Mars, il tâtonne avec une ovale, commet des erreurs, pense à l’ellipse, qui représente bien la trajectoire de Mars, et parvient à la « seconde loi » portant son nom : « Les planètes décrivent des ellipses ayant le centre du Soleil pour foyer ».

Il avait à sa disposition seulement 12 observations d’oppositions martiennes pour ses calculs.

Leur collaboration ne va pas durer très longtemps, en fait jusqu’à la mort de Tycho en 1601.

Il publie ses résultats en latin dans un livre intitulé « Astronomia nova… » dont le titre en français serait «Astronomie nouvelle, fondée sur les causes, ou physique céleste, exposée dans des commentaires sur les mouvements de l’étoile Mars d’après les observations de Tycho Brahé… ».

A la suite de la publication par Galilée de son « Nuncio sidereo… », Kepler publie « Dissertatio cum nuncio sidereo… » (Conversation avec le messager céleste …). La mère de Kepler est accusée de sorcellerie et emprisonnée ; Kepler passe un temps considérable à rédiger une défense de sa mère et paye des frais de justice.

Pendant des années, Kepler avait recherché une relation entre les périodes de révolution des planètes et leurs distances au Soleil. Il trouve une relation satisfaisante et la publie à Linz en 1619 dans son livre « Harmonices Mundi Libri V… » (Harmonie du monde en V livres …). De 1618 à 1622, il publie « Epitome astronomiae copernicanae » ou « Abrégé d’astronomie copernicienne » dans lequel il étend son modèle céleste à toutes les planètes du système solaire.

Ses « Tables rodolphines » publiées à Ulm en 1627 furent sa dernière grand œuvre; après sa mort, elles permirent à Pierre Gassendi (1592-1655) de faire la première observation d’un passage de la planète Mercure devant le Soleil le 6 novembre 1631 et à l’Anglais Jeremiah Horrocks (1618-1641) de faire la première observation d’un passage de la planète Vénus devant le Soleil le 24 novembre 1639 (calendrier julien).

À l’occasion de cette conférence la SAF a proposé un recueil en français de 130 pages des œuvres de Kepler qui ont été publiées pour le quatrième centenaire de sa naissance.

C’est un ouvrage exceptionnel, et il en reste quelques dizaines à la SAF et vous pouvez les obtenir (9€) auprès de notre secrétaire par mail ou téléphone. (01 42 24 13 74)

Prochaine conférence mensuelle de la SAF : Mercredi 9 Novembre 2016 19H00 AgroParisTech Amphi Tisserand

Par Éric Mercier Prof à lʼUniv de Nantes (Laboratoire de Planétologie) Membre de la Commission des Cadrans Solaires de la SAF