Vie de Johannes Kepler (1571-1630) :

Originaire d'un village proche de Stuttgart, Kepler y vécut une jeunesse malheureuse, marquée par la maladie et les problèmes familiaux de toutes natures. Il fut admis gratuitement au séminaire de Tübingen, où Mästlin, un fervent copernicien, l'initia à l'astronomie. Il devint ensuite professeur de mathématiques à Graz. Chassé vers 1600 par les persécutions religieuses, il se réfugie à Prague où il se voit réduit, pour vivre, à dresser des horoscopes et à vendre de petits almanachs. Il sera ensuite nommé professeur de mathématiques à Linz, et s'établira à Ulm.

Le premier ouvrage publié par Kepler est le "Mysterium Cosmographicum", dans lequel le système copernicien est envisagé sous un angle quasi mystique. Pour lui, le Soleil, fixe au centre du système, représente l'image de Dieu. Au-delà de ces considérations, ses travaux impressionnèrent favorablement Tycho Brahé et même Galilée, auquel il transmit le fruit de ses réflexions. En 1604, Kepler publie un second ouvrage dans lequel sont abordés des sujets comme la réfraction atmosphérique sur les observations atmosphériques, les éclipses de Lune ou la fréquence des passages de Mercure et de Vénus devant le disque solaire.

Mais son œuvre principale, la célèbre "Astronomia Nova", date de 1609. Il y présente les grands principes, déduits de l'analyse des découvertes et des mesures de Tycho Brahé, réglant la vitesse de révolution des planètes autour de leur étoile (loi des aires ou deuxième loi de Kepler) et sur le caractère elliptique de leurs orbites (première loi de Kepler). Enfin, la troisième loi émise par Kepler concerne la période de révolution des planètes autour du Soleil.

Les lois de Kepler :

Ce sont trois lois empiriques que Kepler énonça à partir des tables astronomiques établies par son professeur et collègue Tycho Brahé. Elles revêtent une grande importance dans la réforme de l'astronomie qui s'est produite entre les XVIIe et XVIIIe siècles, car elles rompent avec les anciens schémas relatifs à la formation du monde, selon lesquels les planètes tournaient dans des sphères cristallines où suivaient de parfaites orbites circulaires. Les trois lois peuvent être résumées comme suit :

 

 

 

Première loi de Kepler :

 

Les planètes décrivent des orbites elliptiques dont le Soleil occupe un des foyers.

 

 

Deuxième loi de Kepler :

 

La ligne qui relie la planète au Soleil balaie des aires égales en des temps égaux.

 

Troisième loi de Kepler :

 

Pour toutes les planètes tournant autour du Soleil, le carré de la période sidérale T exprimée en années est égale au cube du demi-grand axe a exprimé en unités astronomiques :

T² = a³

Ces trois lois éclaircissaient donc les mouvements planétaires. C'est Newton qui, plus tard, avec sa loi de la gravitation universelle, donnera une explication physique à ces mouvements.

Sources :

• Astronomie et astrophysique par Marc Séguin et Benoît Villeneuve, éd. Masson 1995
• Cd-rom : Bibliothèque universelle multimédia : Encyclopédie d’astronomie, F&G Editores 2001