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Mini biographie
Ce chanoine, né en Pologne
en 1473 reçoit une solide formation mathématique et astronomique en
Pologne et en Italie. Il fait lui-même remonter le début de ses
conceptions héliocentriques à 1506. Il commence à divulguer une
présentation très simple de ses théories en 1512 dans un ouvrage, le
"Commentariolus", à diffusion très
confidentielle. Il prépare lentement un ouvrage très complet et
approfondi qu'il termine vers 1539 en refusant de le publier : il craint
que sa doctrine soit jugée ridicule et redoute les réactions de l'Église.
Son disciple Rheticus publie en 1540 à Dantzig,
avec son accord, un compte rendu de cet ouvrage, "Narratio Prima", qui obtient un succès
considérable et est réédité l'année suivante à Bâle. Ce succès ainsi que
les encouragements de certains hommes d'Église, poussent Copernic à
accepter la publication de son oeuvre maîtresse
: "De Revolutionibus Orbium
Coelestium". Elle est publiée en 1543,
l'année de sa mort, précédée d'une lettre élogieuse du cardinal
Schönberg.
Une théorie révolutionnaire
Selon Copernic, la Terre
est animée de 2 mouvements :
·
Un
mouvement journalier sur elle-même qui rend compte du mouvement quotidien
du ciel.
·
Un
mouvement annuel autour du Soleil qui rend compte des observations
du Soleil.
Les autres planètes
tournent aussi autour de cet astre, en des durées plus ou moins longues.
La simplicité de ce système n'est qu'apparente ; en effet, pour être le
plus fidèle aux observations astronomiques il recourt à presque tous les
procédés utilisés par Hipparque et Ptolémée :
·
Les
mouvements des planètes sont épicycliques
autour de déférents.
·
Le centre
de l'orbite terrestre, qui est aussi le centre commun de tous les
déférents, n'est pas exactement le Soleil.
Au total, il y aurait 34
cercles !
Arguments de Copernic
Copernic n'a jamais
expliqué comment ces idées lui sont venues ; en tout cas, elles ne sont
basées sur aucune observation astronomique nouvelle. Il présente
cependant des motivations, des arguments en faveur de son système.
·
Il cite
des "appuis" chez les Anciens, mais sans citer Aristarque que
pourtant il connaît !
·
Il subit
une forte influence métaphysique. Par respect du principe antique de
l'uniformité des mouvements de rotation, il refuse de l'invention de
l'équant proposé par Ptolémée. L’influence pythagoricienne l'incite à
donner au Soleil une place primordiale. La beauté de l'astre et son
importance comme source de lumière et de vie méritent en effet la place
centrale. En ce qui concerne le mouvement ou le repos de la Terre, il lui
semble irrationnel de faire mouvoir un corps énormément grand (la sphère
des étoiles) au lieu d'un corps relativement petit (la Terre), de faire
tourner "ce qui contient et situe, et non ce qui est contenu et
situé".
·
Il
argument à partir des difficultés non résolues par le système de
Ptolémée. Le faible écart de Mercure et Vénus par rapport au Soleil
s'explique si Mercure et Vénus tournent autour du Soleil avec un rayon
orbital inférieur à celui de la Terre. Les variations d'éclat de Mars,
Jupiter et Saturne sont mal expliquées par le système de Ptolémée.
·
Il y a
une simplification du monde. Accepter les mouvements de la Terre rend le
monde plus simple que dans le système de Ptolémée ; le cosmos est
débarrassé de l'invraisemblable enchevêtrement de sphères imaginé par
Ptolémée dans ses Hypothèses Planétaires. Dans le système de Copernic,
les planètes sont classées en fonction de leur période sidérale, en sorte
que la période de révolution des planètes varie de façon uniforme avec le
rayon de l'orbite : si R augmente, alors T augmente. L'organisation du
monde est plus logique : plus l'astre est loin, plus son mouvement
apparent est lent ; et les étoiles, qui sont fixes, sont au-delà des
planètes. Les irrégularités (rétrogradations ...) des trajectoires des
planètes s'expliquent facilement comme des effets de perspective dus au
mouvement de l'observateur terrestre.
·
Il répond
à des objections (parfois déjà présentes chez Aristote et Ptolémée) :
Concernant la rotation de
la Terre :
Objection : les effets
centrifuges feraient éclater la Terre.
Réponse : cet effet
désastreux se produirait plutôt dans les cieux car leur mouvement serait
plus rapide que celui de la Terre.
Objection : si la Terre
tournait, une flèche ou une pierre lancée en l'air verticalement ne
retomberait pas à son point de départ, il devrait y avoir constamment un
vent d'est ...
Réponse : l'air participe
au mouvement de la Terre, les objets lancés sont entraînés avec la Terre
et participent à se rotation.
Concernant la rotation de
la Terre autour du Soleil
Selon Aristote, la chute
des corps est la tendance naturelle des corps pesants à rejoindre le
centre de l'Univers qui est ici le centre de la Terre.
Réponse : la Terre est une
planète comme les autres et la pesanteur est un phénomène local : sur la
Lune et les autres planètes, les corps ont la même tendance à rejoindre
le centre.
Objection : il devrait y
avoir une parallaxe stellaire annuelle, or on ne l'observe pas !
Réponse : comme Aristarque
face à la même objection, Copernic invoque l'énorme distance entre
l'orbite terrestre et la sphère des étoiles qu'il agrandit d'un facteur
65 par rapport aux estimations de l'époque.
Performances du nouveau
modèle
Si on compare l'efficacité
des systèmes de Ptolémée et Copernic dans la prévision des mouvements des
planètes, les progrès sont loin d'être spectaculaires : le résultat est
plus satisfaisant pour Jupiter et Saturne. Moins de 10 ans après la
publication de l'oeuvre de Copernic, de
nouvelles tables astronomiques sont publiées, basées sur son système ;
elles eurent bien du succès, tout en n'étant pas tellement meilleures que
celles basées sur le système de Ptolémée.
Dans le système de
Copernic, le centre des orbites n'est pas exactement le Soleil, celui-ci
n'appartient donc pas au plan des orbites ce qui explique les difficultés
de Copernic à rendre compte des mouvements des planètes de part et d'autre
de l'écliptique.
Acceuil des idées ...
Dès le début, les idées de
Copernic sont combattues farouchement par les protestants, partisans
d'une lecture littérale de la Bible. Il est inacceptable que la Terre ne
soit plus le centre de l'Univers et devienne une planète comme les
autres.
Quant à l'Église romaine,
si elle ne réagit pas immédiatement, l'ouvrage est cependant mis à
l'Index en 1616 jusqu'en 1846 !
D’après Y. Verbist, A. Bribosia, P.
Materne, L. Nachtergaele, M. Vanderperren, Physique 5e – Option de base, De Boeck,
1998, pp. 95-99.
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