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Le système solaire

Le terme révolution copernicienne désigne aujourd’hui un changement de paradigme célèbre : celui du géocentrisme qui a laissé sa place à l’héliocentrisme. Dans les moeurs, on voit souvent cette période comme une transition du « vieux monde obscur » (hérité des Grecs) au « monde lumineux » de l’astronomie moderne. Cependant, à quel point ce passage a-t-il été radical, et dans quelle mesure peut-on l’appeler une « révolution » ?



Quelle était la motivation de Copernic ?

L’homme qui a initié la révolution copernicienne est, bien sûr, l’astronome et mathématicien Nicolas Copernic (1473-1543). Son ouvrage majeur est le célèbre De Revolutionibus, paru en 1542 peu avant sa mort, dans lequel il présente sa théorie héliocentrique. Avant d’y jeter un oeil, il est intéressant de revenir sur un texte antérieur de Copernic, rédigé entre 1508 et 1514 (mais publié seulement à partir du 19e siècle). Il s’agit du Commentariolus, dont l’intérêt est qu’il répond à une question naturelle à propos de son auteur : pourquoi rompt-il avec la tradition géocentrique vieille de 15 siècles ?

Copernic y expose d’abord les défauts qu’il trouve dans le géocentrisme de Ptolémée :

Bref Exposé de Nicolas Copernic
sur les Hypothèses des Mouvements Célestes
qu’il a constituées.

Mais cependant les théories qui ont été avancées un peu partout sur ce sujet par Ptolémée et par la plupart des autres astronomes, encore qu’elles fussent en accord avec les données numériques, semblaient comporter une difficulté majeure. Elles n’étaient suffisantes, en effet, que si l’on imaginait encore certains cercles équants, à cause desquels la planète n’apparaissait mue avec une vitesse toujours uniforme ni sur son orbe déférent ni autour du centre propre [du monde]. Aussi une théorie de cette espèce ne semblait-elle ni suffisamment achevée ni suffisamment accordée à la raison.

Remarquons d’abord que selon Copernic, la théorie géocentrique était en accord avec les observations numériques. Ainsi, de son point de vue, le mérite de sa théorie héliocentrique ne se trouvait pas dans l’aspect quantitatif, mais bien dans l’aspect qualitatif.

Ce qui semble le déranger dans la théorie géocentrique, c’est le fait que les planètes ne se déplaçaient pas à vitesse constante sur leurs orbites (ou orbes), et cela à cause de l’introduction des multiples épicycles (ou cercles équants) ptoléméens. L’absence de mouvement uniforme était-elle la critique principale de Copernic ? Cette hypothèse se confirme dans la suite du texte :

Ayant donc, pour ma part, remarqué ces difficultés, je me demandais souvent si d’aventure l’on pouvait trouver un système plus rationnel de cercles d’où toute irrégularité apparente découlerait, tandis que tous seraient mus uniformément autour de leurs centres, comme l’exige le principe du mouvement parfait.

On voit ici une volonté purement platonicienne : Copernic était motivé par l’élaboration d’une théorie dans laquelle les planètes décriraient un mouvement uniforme sur des orbites circulaires. Ainsi, il souhaitait avant tout revenir à un cadre platonicien, ce qui est assez ironique vu qu’il est considéré comme l’un des initiateurs de la modernité !

Dans ce même ouvrage, Copernic présente ensuite sept postulats fondamentaux, suivis de sa description héliocentrique du système des planètes (qui s’arrêtait à Saturne). Parmi les postulats, outre les affirmations sur la place centrale du Soleil dans le monde ou sur l’orbite de la Lune autour de la Terre, on peut remarquer l’ébauche d’un principe de relativité :

Cinquième postulat

Tout mouvement qui paraît appartenir à la sphère des étoiles ne provient pas d’elle, mais de la Terre. (…)

Ce principe mènera plus tard au principe de relativité de Galilée. Il s’agit là de l’un des éléments réellement novateurs introduits par Copernic.

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