Serge BRET-MOREL

L’ASTROLOGIE face à ELLE-MEME

PROLOGUE à une RENOVATION de la CRITIQUE de l’ASTROLOGIE

 

Historia

 

   Accueil > Historia > Sur l'histoire de l'astronomie > Kepler et les découvertes à la lunette de Galilée (1610-1611) - Partie 3

 

 

KEPLER

ET LES DECOUVERTES à LA LUNETTE DE galilée

(1610-1611)

Ce dossier a été réalisé à partir d’un mémoire de module de
Master en Histoire et Philosophie des Sciences

 

Introduction (1ère partie)

Chronologie des publications (1ère partie)

Bibliographie (1ère partie)

Les contextes personnels et historique (2ème partie)

La Dissertatio cum nuncio sidereo

Le rapport sur l’observation des satellites de Jupiter (4ème partie)

La Dioptrique (4ème partie)

Impact historique (4ème partie)

 

Partie 2

 

La Dissertatio cum nuncio sidereo

La Dissertatio de Kepler est un commentaire de texte1 reprenant l’ordre de celui du Messager Céleste (description de l’instrument, observations de la lune, puis des étoiles fixes, de la voie lactée, et enfin des satellites de Jupiter ou planètes médicéennes). Kepler a comme premier objectif de défendre Galilée car ce qu’il lit le confirme dans (presque) toutes ses certitudes ; en tout cas sur les points fondamentaux relevant de la véracité ou non du système copernicien. C’est sur des points de détail qu’il n’hésitera pas à marquer son désaccord.

La description de l’instrument

L’un des premiers axes de sa défense est de montrer qu’il n’y a rien de complètement nouveau dans le fond de ce qu’annonce Galilée : le lecteur non initié ne doit pas être effrayé par ces conceptions qui toutes, ont déjà été envisagées dans l’histoire de l’astronomie. Pour Kepler, l’apport du Messager Céleste doit donc être considéré en premier lieu pour les données astronomiques nouvelles qui vont permettre de décider une fois pour toutes de certaines questions.

Ainsi Kepler commence-t-il2 par citer Della Porta et sa Magia Naturalis (rééditée en 1589 avec un ajout sur l’association possible des lentilles) ou son propre traité de 1604 présentant une figure où l’on pourrait croire au montage optique d’une lunette3 (image ci-contre) afin de montrer qu’elle n’est pas un instrument magique qui produit des illusions d’optique4, mais bien un instrument digne des philosophes de la nature. Pour être totalement crédible, il justifie même des raisons techniques pour lesquelles il n’a pas inventé lui-même la lunette si tout se trouvait déjà prêt dans son traité et celui de Della Porta. Le traité de 1604 étant en effet consacré en grande partie aux questions optiques touchant à l’astronomie. Kepler reconnaît qu’il pensait alors que les problèmes de réfraction causés par l’atmosphère et dont sont coutumiers les astronomes, ainsi que la réfraction possible de l’éther (dont « l’épaisseur » que constitue la distance entre la terre et l’objet observé), étaient deux obstacles qui pouvaient être considérés comme indépassables5. Il conclue donc de la précision des observations de Galilée à « l’incroyable ténuité de la substance céleste », et commence6 à disserter sur les problèmes théoriques et numériques auxquels il serait susceptible d’apporter des solutions sous peu. Dans sa défense de la partie du Messager Céleste consacrée à la lunette, Kepler continue en faisant remarquer qu’il est tout à fait normal que les images paraissent floues à certains et non à d’autres, les verres devant être adaptés à la vue : ils le sont pour l’instant à celle de Galilée7. C’est donc en professionnel que Kepler a commenté la partie purement optique du Messager Céleste, en tentant de faire ressortir tout l’intérêt scientifique de l’instrument tant dans son historicité, sa théorie (qu’il complètera quelques mois plus tard dans la Dioptrique), que dans les perspectives philosophiques et scientifiques qu’elle laisse présager.

L’observation de la Lune

La partie suivante du Messager Céleste était consacrée à l’observation du corps de la lune. Or, dans la thèse 26 du De Fundamentis astrologiae certioribus de fin 1601 (Des fondements les plus certains de l’astrologie dont nous parlons sur la page Kepler rédigeait-il des horoscopes ?), Kepler avait déjà défendu l’idée que le corps de la lune ne peut pas être une sorte de miroir réfléchissant comme le présentait la tradition, mais est plus proche d’un mur rugueux. Il écrivait : sinon, nous ne devrions pas voir les cornes de la Lune [c’est à dire les croissants], mais une image du Soleil localisée et toujours ronde. L’arrangement géométrique que produit la surface, est nécessairement du aux irrégularités que nous voyons sur la surface de la Lune (voir ci-contre pour la traduction Clancy). Le corps de la lune y est donc considéré comme semblable à celui de la terre, et nombre d’auteurs antiques ont déjà fait de même : Kepler rassure encore le lecteur en lui montrant qu’une telle hypothèse avait déjà été envisagée par les plus grands penseurs antiques8, et que Galilée ne fait que trancher entre divers hypothèses, non donner une nouvelle nature au corps de la lune. Il est toutefois admiratif devant la qualité des représentations de la lune par Galilée et les vante en renvoyant à la pale figure de la lune qu’il avait esquissée dans son traité d’optique9. On ne peut que lui donner raison et supposer que la transmission du contenu scientifique du Messager Céleste doit aussi beaucoup à la qualité de ces représentations quasi artistiques.


Lune du traité d’optique de 1604
(Kepler)

Lune du Messager Céleste (1610)
(Galilée)

 

La description des phases de la lune ainsi que des variations locales de luminosité de sa surface sont pour Kepler dignes de confiance, non seulement parce que Galilée décrit la forme ovoïde de la ligne de démarcation entre ombre et lumière10, ce qu’il avait déduit lui-même toujours dans son traité de 1604, de l’intersection de coniques). Il remarque aussi, et à juste titre, que si les cavités de la surface lunaire ressemblent à celles présentes en Styrie où il a enseigné, la surface terrestre n’est pas parsemée de la même manière, ce pourquoi il n’est pas naturel de conclure que les cavités de la lune ont été formées par des cours d’eau11 ! Nous avons ici l’illustration parfaite des qualités et défauts constants de la pensée keplérienne… En effet, celui-ci est d’une incroyable lucidité pour analyser intuitivement les phénomènes et en faire ressortir les différences ; mais dès lors qu’il passe au domaine de la justification, alors le lecteur du 21ème siècle est toujours surpris de ce qui se trouve à la fin du raisonnement. Ici par exemple, Kepler voit comme hypothèse explicative du grand nombre de cavités lunaires que la lune soit… une pierre ponce. En fait, ce n’est pas tant l’image d’un cailloux troué qui lui permet cette décevante hypothèse, mais une autre donnée remontant à l’Astronomia Nova. En effet, la lune tourne deux fois plus vite que ce à quoi Kepler s’attendait si les rapports sont harmoniques12 (autrement dit, s’il y a proportion) entre la distance terre-lune et leurs durées propres de rotation : la terre a un mouvement quotidien de « 1 jour » quand la lune met 29 fois plus de temps pour faire le tour de la terre, alors qu’elle se situe à 60 rayons terrestres selon les données à la disposition de Kepler. Or, comme il a attribué à la lune une inertia (qui est une tendance au repos et non à la persévérance dans le mouvement), il suppose qu’elle doit être ténue pour résister si peu à la force (motrice) d’entraînement provenant de la terre. L’hypothèse de la pierre ponce est à l’image du mélange d’audace et de rigueur dont fait preuve Kepler à longueurs de temps. Ainsi poursuit-il13 en supposant l’existence de créatures douées de raison qui auraient pu façonner ces cavités circulaires si parfaites et « clairement » non naturelles…

Son approche mi-magnétique mi-mécanique de l’astronomie (les images du levier et de la balance sont invoquées plusieurs fois dans l’Astronomia Nova au chapitre 33 par exemple) lui permet de s’autoriser nombre d’hypothèses audacieuses (qui l’ont tout de même amené à découvrir la loi des aires et les ellipses, ce dont il est seul conscient mais à juste titre si fier…), et son audace est à la hauteur de son humilité. Il n’hésitera jamais à rejeter ses propres hypothèses en faveur d’arguments mieux démontrés : phases de vénus14 qu’il avait niées dans ses fondements de l’astrologie (thèse 25, voir ci-contre) au profit d’une lumière propre ; durée de rotation du soleil sur lui-même qu’il ne voyait pas si courte15 ; étoiles fixes émettant leur propre lumière et non reflétant la lumière du Soleil16 : ces considérations scientifiques sont dans la lettre de Galilée, je renonce au reste, etc.

Il n’hésite pas ensuite, à marquer (courtoisement) son désaccord avec Galilée sur la nature de la lumière rougeâtre de la lune lors des éclipses. Il est vrai que son explication par la réfraction des rayons solaires à travers l’atmosphère terrestre est plus convaincante de ce point de vue. Mais n’expliquant pas que la Lune reste pâle en son centre, il affirmera aussi que les étoiles derrière le soleil quand il est caché par la Terre, peuvent continuer d’éclairer la Lune…

L’observation des étoiles fixes

C’est ce qui permet la transition vers la 3ème partie du Messager Céleste, consacrée aux étoiles. A ce sujet, Kepler commence par une explication d’un paradoxe apparent. En effet, il est étrange que la lunette de Galilée agrandisse le diamètre de la lune 10 fois et pas celui des étoiles fixes. La lunette grossirait-elle différemment les astres ??? En fait, Galilée avait déjà évoqué la « chevelure » des étoiles qui disparaissait avec la lumière du jour naissant, ou à travers un nuage. Kepler confirme ce fait d’expérience en allongeant la liste des moyens de s’en défaire17 et propose ironiquement à Galilée de prendre connaissance de son traité d’optique afin de comprendre pourquoi on peut attribuer cette chevelure des fixes à la fois à l’atmosphère et aux propriétés de l’œil, et sa disparition elle, à la lunette.

Les disques observés pour les planètes et non pour les fixes, ainsi que l’explication de la voie lactée par un regroupement d’étoiles indiscernables à l’œil nu sont aussi intéressants dans notre optique, car si Kepler s’était prononcé contre Bruno et l’infini de l’Univers dans son De Stella nova de 1606, il ne semblait pas distinguer optiquement les planètes des étoiles18 dans son traité d’optique de 1604. Les fixes cessent donc de réfléchir la lumière du soleil comme le font les planètes, mais nulle part Kepler n’en déduit qu’elles sont encore plus éloignées que ce que l’on croyait : il en profite une nouvelle fois pour réfuter les idées de Bruno et voir plutôt dans le regroupement de la voie lactée un argument contre l’homogénéité d’un espace infini qui n’a pas de centre.

De plus, Kepler soulève ici19 un problème qui ne trouvera sa solution qu’en 1902 : si les étoiles sont en nombre infini dans un univers lui-même infini, pourquoi ne fait-il pas jour en permanence ??? L’argumentation keplérienne est toutefois moins directe : il remarque que les diamètres apparents des étoiles fixes rassemblés occuperaient une plus grande surface apparente que le diamètre du soleil, elles devraient donc éclairer plus que le soleil, ce qui n’est pas le cas. Donc Bruno a tort, le Cosmos ne peut être infini. Encore une fois, Kepler loue Galilée de ses observations dont les implications, si elles ont déjà été envisagées depuis l’antiquité, ne pouvaient pas être tranchées avant son apport personnel. Il est heureux de pouvoir en terminer avec certains débats stériles faisant par exemple de la voie lactée un berceau d’étoiles et de comètes.

On le voit encore, Kepler n’ayant pas fait lui-même les observations, il est contraint, mais en même temps libre de se livrer à une forme de spéculation raisonnée, ce en quoi il est passé maître. Mais n’oublions pas qu’il n’a pas le choix, la Narratio des observations des satellites de Jupiter sera beaucoup plus courte et proche du style du Messager Céleste.

L’observation des satellites de Jupiter

La découverte de compagnons pour Jupiter est bien le contenu majeur du Messager Céleste : dans tous les systèmes astronomiques il ne sera plus possible d’affirmer l’existence d’un ou deux centres de rotation privilégiés (la Terre ou le Soleil). Mais ce qui s’intègre parfaitement au système copernicien n’a pas sa place dans la physique aristotélicienne, et impose même un troisième centre de mouvement arbitraire dans le système tychonien. La Lune n’est donc plus l’exception que l’on reprochait au système de Copernic, il faut rendre compte de la présence d’un plus grand nombre de lunes… Et même Bruno aurait tort20 puisqu’il n’envisageait pas de telles lunes autour des planètes du système solaire, mais seulement de nouvelles planètes autour des étoiles fixes.

Plus loin, l’une des composantes fondamentales de la pensée keplérienne apparaît : la notion d’Harmonie. En effet, pour Kepler Dieu est Géomètre et tout ce qui a été créé ne peut l’avoir été en vain : ces planètes médicéennes si surprenantes ne peuvent donc exister pour rien, elles sont donc… la preuve de l’existence de créatures vivant sur Jupiter, les seules qui puissent profiter du spectacle de ses lunes avec des périodes de révolution différentes. Cette notion d’Harmonie a toujours permis à Kepler d’avoir foi dans le résultat de ses recherches, persuadé que des lois mathématiques sont plus ou moins cachées dans la nature, mais la notion de finalité qui en découle (puisque tout a été fait à une certaine fin) permet toutes les spéculations, dont aussi, celles concernant l’astrologie. Un long passage21 va ainsi tenter de démontrer que cette nouvelle découverte ne remet pas en cause les calculs des astrologues (l’âme de la terre, à une telle distance, ne peut pas distinguer Jupiter de ses satellites puisqu’ils ne s’en éloignent pas plus de 14 min, soit un demi degré, indifférent pour un aspect astrologique)…

Kepler explique ensuite la stabilité physique du système jovien par une force magnétique (tout comme elle l’assurait déjà entre le soleil et les planètes d’une part, entre la lune et la terre d’autre part : dans l’Astronomia Nova paru quelques mois plus tôt, il a déjà développé ces deux thèses). Mais la « physique céleste » de Kepler va heurter la grande majorité de ses lecteurs, Galilée compris, qui ne verront pas en quoi cette force homogénéise un peu plus encore le système copernicien22.

L’aspect théologique du centre de l’univers est ensuite abordé (Kepler a fait des études de théologie avant de devenir astronome), et si le soleil est le trône de Dieu, l’Homme n’a pas à vivre dans la meilleure région de l’univers, il en reste toutefois très proche au regard des dimensions réelles de l’univers copernicien. Cette liberté de parole permet de remarquer que Kepler ne se sentait pas menacé en tant que copernicien, même après que Bruno ait été brûlé vif. Ni son Mysterium Cosmographicum, ni son Astronomia Nova pourtant ouvertement coperniciens et contenant des discussions théologiques23 ne sont mis à l’Index. Seul l’Epitome (appliquant les découvertes de l’Astronomia Nova à toutes les planètes du système solaire) le sera en 1620. On pourrait presque penser que Kepler était inconnu en dehors du cercle des astronomes avant sa défense de Galilée en 1610.

La Dissertatio se termine ici. Kepler a donc défendu la cause copernicienne à travers le commentaire de texte du Messager Céleste. Il était le plus à même de le faire, les quelques coperniciens de l’époque n’étant pas prêts à passer à une physique céleste. En fait, les découvertes de Galilée posaient problème par leurs implications sur la physique aristotélicienne, et seul Kepler avait développé les schèmes lui permettant de les appréhender naturellement en les confrontant à ses propres découvertes et spéculations physiques (au sens moderne du terme) sur le sujet. S’il y avait un point commun entre Kepler et Galilée, c’était bien de rejeter nombre de postulats de la physique aristotélicienne, les corps des régions célestes par exemple, pouvaient être étudiés comme ceux de la région sublunaire. Cela, bien que les deux savants aient des méthodes d’investigation quasi opposées et des restes d’aristotélisme bien différents (mouvement keplérien, cercles galiléens).

 

Partie 4

Serge Bret-Morel
Avril 2006 – 17 Février 2009

 

Notes (la bibliographie détaillée se trouve dans la 1ère partie de ce dossier)

1. Pantin, Discussion avec le Messager Céleste p10

2. Pantin, Ibid p10-11

3. Donahue, Optics: paralipomena to Witelo & optical part of astronomy p218

4. Pantin, Ibid p12

5. Pantin, Ibid p12 note 60

6. Pantin, Ibid p13

7. Pantin, Ibid p14

8. Pantin, Ibid p15

9. Donahue, Ibid p259

10. Pantin, Ibid p16

11. Pantin, Ibid p16

12. Koyré, La Révolution Astronomique p207, Peyroux Astronomie Nouvelle chapitre 34 p223

13. Pantin, Ibid p19

14. Peyroux, Dioptrique p136

15. Koyré, Ibid p410 note 34

16. Peyroux, Ibid p29 repris p132-133

17. Pantin, Ibid p23

18. Pantin, Ibid p23, note 156

19. Pantin, Ibid p24 et note 162

20. Pantin, Ibid p26

21. Pantin, Ibid p28

22. Pantin, Ibid p29, note 224

23. Peyroux Astronomie Nouvelle pXXIV et suivantes