Johannes Kepler

Johannes Kepler[n 1] (ou Keppler), né le à Weil (ville libre d'Empire) et mort le à Ratisbonne (ville libre d'Empire), est un astronome allemand célèbre pour avoir étudié l’hypothèse héliocentrique de Nicolas Copernic, affirmant que la Terre tourne autour du Soleil et surtout pour avoir découvert que les planètes ne tournent pas autour du Soleil en suivant des trajectoires circulaires parfaites mais des trajectoires elliptiques. « Kepler a découvert les relations mathématiques (dites Lois de Kepler) qui régissent les mouvements des planètes sur leur orbite. Ces relations furent ensuite exploitées par Isaac Newton pour élaborer la théorie de la gravitation universelle. »[1].

« Kepler » redirige ici. Pour les autres significations, voir Kepler (homonymie).

Johannes Kepler
Portrait de Kepler, 1620.
Naissance
Weil, Saint-Empire
Décès (à 58 ans)
Ratisbonne, Saint-Empire
Domaines Astronomie, astrologie, mathématiques et philosophie de la nature
Institutions Université de Linz, Université de Tübingen
Renommé pour Lois de Kepler liées aux mouvements des planètes, la conjecture de Kepler

Biographie
Maison natale de Kepler à Weil der Stadt. Maintenant, musée Kepler.
Le couvent de Maulbronn.

Kepler naît au sein d’une famille de religion protestante luthérienne, installée dans la ville de Weil dans le Wurtemberg[2], ville libre sous l'autorité immédiate de l'Empire[n 2]. À Weil der Stadt, les Kepler ont joui d'une certaine reconnaissance sociale, son grand-père en a été bourgmestre, mais après avoir été porté aux nues pour avoir combattu sous les ordres de Charles-Quint, il a sombré dans la pauvreté. Toute la famille s'entasse sous le même toit dans la maison des grands-parents, Sebald Kepler et Katharina Müller[3].

Né prématurément à sept mois et hypocondriaque de nature chétive, Johannes Kepler souffre toute sa vie d’une santé fragile. À l’âge de trois ans, il contracte la variole[4], ce qui, entre autres séquelles, affaiblit sévèrement sa vue. La famille Kepler est peu ordinaire et son ambiance n’est pas des plus saines. Le père, Heinrich Kepler, est mercenaire dans l’armée du duc de Wurtemberg, et toujours en campagne, étant ainsi rarement présent à son domicile. La mère, Katharina Guldenmann, analphabète, dure et tracassière — que Kepler qualifie lui-même de « petite, maigre, sinistre et querelleuse » —[5] avait été élevée par une tante qui finit sur le bûcher pour sorcellerie. Kepler a trois cadets : sa sœur, Margarette, dont il reste proche, Christopher, qui lui fut toujours antipathique, et Heinrich. La mère de Kepler préfère nettement ses autres enfants, car Johannes est malingre, souvent malade, myope et souffre de polyopie[6]

De 1574 à 1576, il vit avec son petit frère Heinrich — épileptique — chez ses grands-parents maternels, alors que son père est en campagne en Flandre et que sa mère est partie à sa recherche[n 3]. Le grand-père, Sebald Kepler, l'oblige à travailler, le bat et le persécute.

Au retour de ses parents, Kepler déménage à Leonberg, ville du duché de Wurtemberg, et va suivre les cours de l’école latine de 1577 à 1579 et de 1581 à 1583[n 4],[8]. Ses parents lui font découvrir l’astronomie. Ainsi, en 1577, sa mère l’emmène en haut d’une colline pour observer le passage d’une comète. De son côté, son père lui montre l’éclipse de Lune du , et comment cette dernière devint toute rouge[n 5]. Kepler étudiera plus tard ce phénomène et l’expliquera dans l’un de ses ouvrages sur l’optique.

La famille de Johannes Kepler décide qu'il sera ecclésiastique, ce qui n'est pas pour lui déplaire. D'une part, sa force physique est insuffisante pour les travaux agricoles et, de l'autre, il entrevoit sans doute là l'occasion de s'éloigner de sa turbulente famille. Il est profondément croyant et le restera toute sa vie. Ses études de pasteur s'enchaînent sans heurt : en 1584, il entre au Séminaire protestant d’Adelberg, puis, deux années après, au Séminaire supérieur de Maulbronn où il obtient son diplôme de fin d’études et entre, en 1589, à l’université de Tübingen, au séminaire évangélique Tübinger Stift[9],[2]. Là, il étudie d’abord l’éthique, la dialectique, la rhétorique, le grec, l’hébreu, l’astronomie et la physique, puis, pendant trois ans, la théologie et les sciences humaines. Il y poursuit ses études après obtention d’une maîtrise en 1591. Il suit en même temps les cours d'astronomie de Michael Maestlin qui, obligé d'enseigner le système géocentrique de Ptolémée, est un fervent admirateur du nouveau système héliocentrique de Copernic[10] ; Maestlin fait donc de Képler un Copernicien enthousiaste, et est de ceux qui convainquent Galilée d'adopter l'Héliocentrisme[11].

Alors que Kepler projette de devenir ministre luthérien, l’école évangélique protestante de Graz demande un professeur de mathématiques. Il abandonne alors ses études en théologie pour prendre le poste et quitte Tübingen en 1594. C'est ainsi que Kepler devient « mathématicien provincial », lui qui n'a pas songé à se consacrer à l'enseignement. La première année, il n'a que quelques étudiants, la seconde, aucun ! Il est donc chargé d'enseigner d'autres matières, comme la rhétorique, l'histoire et l'éthique. Outre ses cours, il doit, en tant que mathématicien provincial, tirer des cartes astrales, élaborer les almanachs — que nous appelons aujourd'hui horoscopes — et réaliser des prédictions astrologiques. À l’époque, la distinction entre science et croyance n’est pas encore clairement établie et on croit généralement que le mouvement des astres est gouverné par les lois divines[12].

Sur recommandation de ses amis, Kepler se marie le avec la jeune Barbara Müller. Âgée de vingt-trois ans, cette jeune femme au caractère exécrable, qu’il qualifie de « grasse et simple d’esprit », s'était déjà mariée à deux reprises et s'était retrouvée veuve à chaque fois. De sa première union, elle a eu une fille, Regina, que Kepler affectionnera tout particulièrement et qui jouera un rôle important dans sa vie[n 6]. Barbara meurt en 1612, et seuls leur fille Susanne et leur fils Ludwig atteindront l'âge adulte[14].

En 1600, la Contre-Réforme étend sa zone d'influence. On lui fait alors savoir que s'il ne se convertit pas au catholicisme, il sera expulsé de Graz. Bien que ses croyances ne soient pas conformes à l'orthodoxie lutérienne, il refuse d'abjurer sa foi et est banni[15]. Il se réfugie à Prague, invité par l’astronome danois Tycho Brahe pour y devenir son assistant.[16],[2],[17],[18](Tycho Brahe, lui même chassé du Danemark après le décès de son mécène Frédéric II du Danemark, avait été nommé mathématicien impérial à Prague par l'empereur Rodolphe II. Il y avait fait construire un observatoire dans un château à Benatek, non loin de Prague.)

Kepler se met au service de Tycho Brahe, qui décède en , laissant à Kepler ses mesures et son poste de mathématicien impérial. Comme Tycho, Kepler est chargé par Rodolphe II d'établir de nouvelles tables planétaires, qui verront le jour en 1627 sous le nom de « Tables Rodolphines ». Le plus grand mathématicien va exploiter et diffuser les travaux du plus grand observateur de l'époque. Kepler occupe le poste de mathématicien impérial jusqu'à la mort de Rodolphe II en 1612[19].

En 1613, il épouse Susanne Reuttinger avec qui il a sept enfants parmi lesquels trois meurent très tôt. Un mariage, cette fois-ci, heureux.

En 1615, sa mère, alors âgée de 68 ans, est accusée de sorcellerie par les autorités de sa ville natale Leonberg. Kepler, persuadé de son innocence, passe six années à assurer sa défense auprès des tribunaux et à écrire de nombreux plaidoyers. Il doit, à deux reprises, retourner dans le Wurtemberg. Elle passe quatorze mois enfermée à Güglingen[20]. Finalement, le duc de Wurtemberg la déclare libre de toute charge de sorcellerie le [21]. Affaiblie par ces dures années de procès et d’emprisonnement, elle meurt six mois plus tard.

Kepler meurt en 1630 à Ratisbonne[22], à l’âge de 59 ans, loin de Susanne et de ses enfants qui n'apprendront sa mort que deux mois plus tard. Il est enterré le 19 novembre. Il meurt dans le dénuement matériel le plus extrême en raison de la mévente des Tables rudolphines, et sans recevoir les derniers sacrements. Le pasteur luthérien les lui a refusés car il n'avait pas voulu, auparavant, condamner le calvinisme.

Avant de mourir, il avait eu le temps d'écrire sous forme de distique élégiaque l'épitaphe en vers qu'il souhaitait pour sa pierre tombale : Mensus eram caelos. Nunc terrae metior umbras. Mens coelestis erat. Corporis umbra jacet (Je mesurais les cieux. Je mesure maintenant les ombres de la Terre. L'esprit était céleste. Ici gît l'ombre du corps)[23].

En 1633-1634, durant la guerre de Trente Ans, l’armée suédoise détruit sa tombe et ses ossements sont jetés à la fosse commune[23]. Ses travaux sont retrouvés en 1773. Récupérés par Catherine II de Russie, ils se trouvent à l’observatoire de Poulkovo de Saint-Pétersbourg en Russie. En 1808, un monument en marbre lui est élevé par les soins du prince-évêque Charles-Théodore de Dalberg dans le jardin botanique de Ratisbonne[23].

Œuvres scientifiques
Epitome astronomiae copernicanae, 1618

Kepler a découvert les trois relations mathématiques, aujourd'hui dites lois de Kepler, qui régissent les mouvements des planètes sur leur orbite. Les deux premières sont publiées en 1609 dans un livre intitulé Astronomia Nova. La troisième survient seulement en 1618, et quantifie le rapport entre longueur du demi-grand axe et période de révolution. Ces relations sont fondamentales car elles furent plus tard exploitées par Isaac Newton pour mettre au point sa théorie de la gravitation universelle. Dans son Astronomia Nova il entrevoyait déjà la loi de la gravitation universelle. Il explique à propos de la pesanteur et de l'attraction terrestre que « deux corps voisins et hors de la sphère d'attraction d'un troisième corps s'attireraient en raison directe de leur masse. » Pour mieux se faire comprendre, il écrit ce qui sera considéré comme le premier livre de science-fiction, Le Songe ou l'Astronomie lunaire. Il veut montrer les problèmes posés par l'attraction et la pesanteur en imaginant un voyage de la Terre à la Lune par deux personnages : la violence du départ, la diminution progressive de la pesanteur qui à la fin s'annule (l'état d'apesanteur de nos jours !) puis l'attraction croissante de la Lune qui reste néanmoins plus faible que sur La Terre.

Il fonde une science nouvelle, nommée par lui la « dioptrique » et qui deviendra l’optique en synthétisant en 1604, puis en 1611, les principes fondamentaux de l’optique moderne comme la nature de la lumière, la chambre obscure, les miroirs (plans et courbes), les lentilles ou la réfraction.

Le Mysterium Cosmographicum
Vue détaillée de la partie interne de la modélisation de l’Univers selon Kepler.

En 1596, il publie son premier ouvrage, Mysterium Cosmographicum[n 7], fruit de sa lecture du Timée de Platon, et de ses premières recherches sur la structure de l’Univers. Il voit dans les lois qui régissent les mouvements des planètes un message divin adressé à l’Homme. Dans ce livre, où il affirme sa position copernicienne, il se donne pour objectif de répondre à trois questions portant sur le nombre de planètes, leur distance au Soleil et enfin leur vitesse.

Dans son livre, il développe une théorie des polyèdres réguliers permettant de construire un modèle de l’Univers. Kepler remarqua que l'on pouvait intercaler entre les orbes[n 8] des six planètes connues à l’époque (de Mercure à Saturne) les cinq solides de Platon. Ces derniers étant des polyèdres réguliers, ils étaient parmi les solides ceux qui approchaient le plus la perfection divine de la sphère[24]. Leur utilisation dans l'architecture de l'Univers s'accordait bien avec la grandeur de la création divine. Le nombre de ces solides impliquait le nombre de planètes : cinq intervalles, donc six planètes. Mais ces polyèdres expliquaient également, par leur disposition, les proportions des orbes planétaires (les distances relatives des planètes au Soleil) : chaque solide était inscrit dans l'orbe d'une planète et circonscrit à l'orbe de la planète immédiatement inférieure. L'emboîtement était constitué ainsi : le cube entre les orbes de Saturne et de Jupiter, le tétraèdre entre celui de Jupiter et celui de Mars, puis le dodécaèdre, entre ce dernier et celui de la Terre, suivi par l'icosaèdre englobant l'orbe de Vénus, lui-même circonscrit à l'octaèdre, qui entourait enfin l'orbe de Mercure.

Pour prendre en compte la variabilité de la distance des planètes au Soleil — due pour Kepler comme pour Copernic à l'excentricité et aux épicycles de chacune d'entre elles — l'astronome donne à chaque orbe une épaisseur correspondant à la différence entre la distance maximale et la distance minimale de la planète au Soleil[25],[n 9]. Il est à noter que l'épaisseur des orbes amène Kepler à transformer de façon décisive le système copernicien en un système réellement héliocentrique : en effet, Copernic prenait comme référence des mouvements planétaires le centre du grand orbe (l'orbe terrestre), et non le Soleil, un peu à l'écart du fait de l'excentricité de l'orbite terrestre[26]. Pour affecter à l'orbe de la Terre, comme à toutes les autres, une épaisseur, Kepler déplace la référence des mouvements planétaires dans le Soleil[27].

Le modèle d’Univers de Kepler, fondé sur les cinq polyèdres réguliers.

Reste la question des vitesses : pour les expliquer, il attribue au Soleil une « âme » ou « force » motrice qui induit le mouvement des planètes. Il compare celle-ci avec la lumière, qui elle aussi provient du Soleil, et tente de déduire de cette analogie une loi mathématique liant la période de révolution des planètes à leur distance moyenne au Soleil[28]. Mais ses conceptions erronées sur la propagation de la lumière — qu'il corrigera par la suite[29] — sur la dynamique (relations entre forces et mouvements, qui seront établies par Galilée et Newton), ainsi que des erreurs sur les déductions mathématiques des principes qu'il établit, l'amènent à une loi erronée, qu'il lui faudra plus de vingt ans pour rectifier (dans l'Harmonice mundi).

La théorie des solides emboîtés, qui amènera plus tard Kepler à découvrir deux nouveaux solides réguliers (voir Les polyèdres de Kepler-Poinsot), si elle nous paraît fantaisiste aujourd’hui, a permis à Kepler d’entrer en contact avec ses contemporains Galilée et Tycho Brahe, mathématicien impérial à la cour de Prague. Le premier lui fit part de son enthousiasme pour le soutien des idées coperniciennes qu’il partage également. Le second, tout aussi admiratif, l’invita à travailler à ses côtés. Mais les apports du Mysterium Cosmographicum ne se limitent pas à la riche collaboration qu'il a permise avec l'astronome danois. Ce livre a surtout été apprécié en son temps car il constituait le premier plaidoyer convaincant pour la théorie copernicienne, ne se contentant pas, ainsi que Rheticus l'avait fait, de présenter les avantages du système héliocentrique du point de vue mathématique. Kepler, en effet, cherche (et croit avoir trouvé) les causes (physiques et métaphysiques) du nombre, de la disposition et des mouvements des planètes[30]. Cette recherche des causes (physiques), que Kepler poursuivra tout au long de sa vie, constitue l'acte fondateur de l'invention d'une nouvelle science : l'astrophysique[n 10].

Le calcul de l’orbite de Mars
Tycho Brahe
Statue de Tycho Brahe et Johannes Kepler à Prague, République tchèque.

Les relations entre Tycho Brahe et Kepler sont particulièrement houleuses, Tycho ne croyant pas à l’héliocentrisme de Nicolas Copernic mais soutenant une autre théorie dans laquelle la Terre est au centre mais les autres planètes tournent autour du Soleil.

Kepler voit en Tycho Brahe un homme plein de richesses (ses mesures étaient les plus précises jamais réalisées) mais qui ne les exploite pas correctement. Atteint de myopie et de diplopie à la naissance, Kepler s'appuie sur les observations de Brahe pour élaborer ses théories[31].

Brahe lui demande de calculer l’orbite précise de Mars, dont les positions, suivant ses observations, résistent à toute tentative de modélisation, et s'écartent notablement (de plusieurs degrés) de celles prévues par les tables. Cette tâche était auparavant assignée à son assistant Longomontanus, qui passe alors à l’étude des mouvements de la Lune[16].

Il pense accomplir sa tâche en quelques semaines, mais il lui faut près de six ans pour achever son travail. C’est alors que Kepler découvre les deux premières des trois lois fondamentales[18] :

  • les planètes décrivent des trajectoires elliptiques dont le Soleil est un foyer ;
  • le mouvement de chaque planète est tel que le segment de droite reliant le Soleil et la planète balaie des aires égales pendant des durées égales.

Ces lois sont publiées dans Astronomia Nova en 1609[18], où Johannes Kepler est également le premier à émettre l’hypothèse d’une rotation du Soleil sur son axe. En 1618 vient sa troisième grande loi :

  • pour toutes les planètes, le rapport entre le cube du demi grand axe de la trajectoire et le carré de la période est le même — cette constante est indépendante de la masse de la planète.

Ce travail est d’autant plus long que Kepler doit mener en parallèle une étude sur l’optique afin de mieux comprendre et interpréter ses observations, et qu’il est encore trop « conditionné » par les anciennes croyances en astronomie : il doute à plusieurs reprises de la nature circulaire de la trajectoire et pense alors à une ellipse, tout en continuant d’essayer de prouver le contraire, en ressortant de vieilles idées faisant appel à l’utilisation d’épicycles.

Les 70 chapitres de l’Astronomia Nova comprennent ainsi toutes les démarches scientifiques et erreurs de Kepler, qui lui permettent d’aboutir à ses deux premières lois, mais aussi à d’autres conclusions intéressantes, comme la nature de la force responsable du mouvement des planètes, force « quasi magnétique », donc physique et non plus divine.

L’optique
Astronomiae pars optica
Une planche d’Astronomiae Pars Optica (1604), illustrant le fonctionnement de l’œil.

Alors qu’il étudie l’orbite de Mars, Kepler voit la nécessité d’étudier également l’optique afin de mieux comprendre certains phénomènes observés tels la réfraction atmosphérique. Dès 1603, il parcourt divers ouvrages sur le sujet dont celui de l’Arabe Alhazen.

Kepler rassemble les connaissances de l’époque dans son livre Astronomia pars Optica, publié en 1604. Il y explique les principes fondamentaux de l’optique moderne comme la nature de la lumière (rayons, intensité variant avec la surface, vitesse infinie, etc.), la chambre obscure, les miroirs (plans et courbes), les lentilles et la réfraction dont il donne la loi i = n×r, qui est correcte pour de petits angles (la vraie loi — sin i = n×sin r — fut donnée plus tard par Willebrord Snell et René Descartes). Il aborde également le sujet de la vision et la perception des images par l’œil. Il est convaincu que la réception des images est assurée par la rétine et non pas le cristallin comme on le pensait à cette époque, et que le cerveau serait tout à fait capable de remettre à l’endroit l’image inversée qu’il reçoit[32].

En 1610, il prend connaissance de la découverte de quatre satellites autour de Jupiter grâce aux observations de Galilée avec sa lunette astronomique et écrit une lettre de soutien publiée sous le titre de Dissertatio cum Nuncio Sidereo (Discussion avec le messager céleste), puis après avoir lui-même observé ces satellites, il publie ses observations dans Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellibus. C’est d’ailleurs Kepler qui, le premier, dans son ouvrage de 1611, utilisa le mot « satellite » pour désigner les quatre petits astres tournant autour de Jupiter.

L’invention récente de la lunette enthousiasme beaucoup Kepler qui, en 1611, écrit un second ouvrage d’optique, Dioptricae, reprenant de nombreux thèmes abordés dans l’Optica en les approfondissant. Dans ce livre très mathématique, il rassemble 141 théorèmes visant à faire la théorie des lentilles et de leurs associations possibles, dont la théorie de la lunette de Galilée que ce dernier n'avait pas faite.

L’Harmonie du monde

Kepler crut découvrir grâce à des travaux antérieurs que l’Univers était soumis à des lois « harmoniques », faisant un lien entre l’astronomie et la musique. Dans le Harmonices Mundi, publié en 1619, il attribue aux planètes un thème musical. Les variations des vitesses de ces planètes sont représentées par les différentes notes composant la musique[33]. Ainsi, il était facile de distinguer les orbites les plus excentriques. Mais c’est aussi dans cet ouvrage en cinq volumes que Kepler énonce sa troisième loi fondamentale : « le carré de la période est proportionnel au cube du demi-grand axe [de l'ellipse] ». Celle-ci découle de ses recherches sur un modèle d’Univers harmonique.

Ses autres travaux

À la suite de l’observation d’une supernova en 1604-1605, il écrira deux ans plus tard De Stella nova in pede serpentarii.

L’année 1613 est marquée par la publication d’un travail sur la chronologie et l’année de naissance de Jésus de Nazareth. D’abord en allemand, puis en latin l’année suivante (De Vero Anno quo Aeternus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit). Il y démontra que le calendrier chrétien comportait une erreur de cinq ans et fut ainsi le premier à revoir la date de naissance de Jésus, en l’an -4. Entre 1617 et 1621, il écrit Epitome Astronomiae Copernicae, une introduction à l’astronomie copernicienne.

Il construisit une table de logarithmes, publiée en 1624 dans Chilias logarithmorum à Marbourg, en améliorant la méthode de calcul proposée par John Napier. Bien qu’achevées depuis un moment déjà, il publia à Ulm, en 1627, ses tables rudolphines (Tabulae Rudolphinae) en hommage à Rodolphe II. Ces tables de positions planétaires étaient fondées sur les observations de Tycho Brahe et de ses propres travaux sur la mécanique céleste. Ce retard était dû à un différend avec les héritiers de Tycho Brahe qui ne voulaient pas que les travaux de Tycho soient exploités sans percevoir une partie des gains, ainsi qu’à leur demande de modification de l’introduction de l’ouvrage. Lors de son séjour à Ulm, il est chargé, avec Faulhaber, de définir des unités de mesure pour les activités commerciales et militaires.

Il émit la conjecture mathématique appelée « conjecture de Kepler » concernant l’empilement des sphères (ou des boulets de canons). Celle-ci n’a été démontrée par l’Américain Thomas Hales qu’en 1998, par preuve assistée par ordinateur. Elle énonce que, dans l’espace, l’empilement des sphères le plus dense est celui du marchand des quatre saisons à savoir le cubique face centrée (voir système cristallin).

Kepler et l’astrologie

Kepler était persuadé que l’astrologie pouvait devenir une science au même titre que la physique ou les mathématiques[34]. Il était convaincu que les positions des planètes affectaient les humains et influençaient la météorologie terrestre. Pour lui, astronomie et astrologie étaient liées. C’est ainsi qu’il essaya de poser des bases scientifiques rigoureuses à l’astrologie en faisant intervenir les principes physiques de son époque, essentiellement autour de considérations sur la nature de la lumière. Par exemple différences entre lumière propre (du soleil) et lumière réfléchie (de la lune, mais aussi des planètes), etc.

La publication de ses horoscopes et de ses prédictions lui fit une bonne renommée. En 1595, il prédit un soulèvement de la population, une invasion turque ainsi qu’un hiver rigoureux[35]. Il se trouve que de tels événements se produisirent. Il compila plus tard l’horoscope du général Albrecht von Wallenstein qui s’arrêta par un « violent événement » en 1634[36]. Wallenstein fut en effet assassiné le 24 février de cette année. Il laissa trois écrits sur l’astrologie : De fundamentis astrologiae, en 1601[37] ; le Tertius interveniens en 1610 et Astrologicus, en 1620.

Il attribue d’ailleurs aux astres le malheur et le comportement de ses parents, qu’il croit nés sous une mauvaise étoile, ainsi que son premier mariage — décevant — sous un « ciel calamiteux ».

Il est par ailleurs très critique vis-à-vis de l'astrologie populaire et de ses prédictions, comme de tout temps les astrologues « savants » ont critiqué les astrologues « populaires » sans réussir à définir la ligne de démarcation. Le De fundamentis astrologiae de 1601 par exemple, est un mini-traité visant à fonder physiquement l'astrologie (contre la tradition, ce pourquoi le Tertius interveniens 1610 est une réponse aux objections formulées par quelques astrologues de son temps contre ses considérations « physiques » sur l'astrologie). Kepler préconisa de ne conserver de l'astrologie que les aspects et de ne pas considérer les positions zodiacales. Il ne fut guère suivi dans cette direction si ce n'est en augmentant le nombre des aspects (comme le quintile de 72°). Il y établit quelques prédictions (essentiellement météorologiques) pour l'année 1602 à la suite de la mort, quelques semaines plus tôt, de Tycho Brahe. Dans l'introduction de ce texte, Kepler explique qu'il va s'atteler à cette tâche « puisqu'il le faut ». C'est en effet l'une des responsabilités liées à la fonction d'astronome impérial dont il a hérité avec le décès inattendu de Tycho Brahe.

Kepler précurseur de la science-fiction

Kepler est parfois considéré comme un précurseur des romans de science-fiction[38] avec l'écriture de Somnium, seu opus posthumum de astronomia lunari[39]. Dans cet ouvrage publié à titre posthume en 1634 par son fils Ludwig, Kepler essaie de diffuser la doctrine copernicienne en détaillant la perception du monde qu'un observateur aurait depuis la Lune. Il explique que « le but de [son] Songe est de donner un argument en faveur du mouvement de la Terre ou, plutôt, d'utiliser l'exemple de la Lune pour mettre fin aux objections formulées par l'humanité dans son ensemble qui refuse de l'admettre. »[40]

Hommages

Ouvrages de Kepler

Bibliographies de Kepler
  • Caspar (Max), Bibliographia Kepleriana, 2e ed. Martha List. München : C.H. Beck, 1968.
  • Hamel (Juergen), Bibliographia Kepleriana. Ergänzungsband zur zweiten Auflage. München : C.H. Beck, 1998. (ISBN 3-406-01687-1).

Chronologie et traductions françaises existantes
  • 1596, Mysterium Cosmographicum, sur la relation entre les distances des planètes et les cinq solides de Platon. Seconde édition en 1621. Traduction française : Le secret du monde, tr. Alain Philippe Segonds (Paris : les Belles Lettres, 1984). (ISBN 2-251-34501-9). Le secret du monde, TEL no 228, 1993, ed. Gallimard.
  • 1601 ?, Contra Ursum. Traduction française in : La guerre des astronomes. La querelle au sujet de l'origine du système géo-héliocentrique à la fin du XVIe siècle. Vol. 2, Le Contra Ursum de Kepler ; par Nicholas Jardine et Alain Philippe Segonds. (Paris : Les Belles Lettres, 2008). (ISBN 978-2-251-34512-3).
  • 1601, De fundamentis astrologiae certioribus, sur l’astrologie. Traduction en anglais par J.V. Field, A Lutheran Astrologer : Johannes Kepler in Archive for History of Exact Sciences Berlin, 1984, vol. 31, no3, p. 189–272 (3 p. 2/3) De fundamentis astrologiae, trad. an. : On the More Certain Fundamentals of Astrology (Prague, 1601), trad.-notes J.B. Brackenridge, M.A. Rossi, in Proceedings of the American Philosophical Society, 123, 1979, p. 85–116.
  • 1604, Astronomia pars Optica, sur l’optique et la vision. Traduction française partielle : Paralipomènes à Vitellion, tr. Catherine Chevalley (Paris : J. Vrin, 1980).
  • 1606, De Stella nova in pede serpentarii, sur la supernova de 1604.
  • 1609, Astronomia nova, énonce les deux premières lois fondamentales.
    • Alexandre Koyré, La révolution astronomique. Copernic, Kepler, Borelli. Paris, Hermann, 1961. Traduction quasi intégrale de la partie sur les forces magnétiques.
    • Jean Képler, traduit par Jean Peyroux, Astronomie nouvelle (Astronomia nova), Paris, librairie A. Blanchard, 1979. (ISBN 2-85367-005-8)
    • 1609, Antwort auf Roeslini Diskurs, polémique astrologique avec Helisaeus Röslin.
    • 1610, Tertius interveniens, sur l'astrologie.
    • 1610, Dissertatio cum Nuncio Sidereo, lettre de soutien à Galilée (que ce dernier rendra publique) avant que Kepler n'ait pu observer par lui-même ces quatre nouvelles « planètes médicéennes » (Galilée n'a pas jugé bon de lui envoyer une lunette de sa fabrication). Traduction française : Discussion avec le messager céleste, par Isabelle Pantin (Paris, les Belles Lettres, 1993, analyse de l'ouvrage).
    • 1611, Strena sive de Nive sexangula. Traduction française : L’étrenne ou la neige sexangulaire, tr. Robert Halleux (Paris : J.Vrin-CNRS, 1975). (ISBN 2-222-01842-0).
    • 1611, Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellibus, (rédaction à l'été 1610) récit de l'observation par Kepler des quatre satellites de Jupiter en complément de la théorique Dissertatio. Traduction française : Rapport sur l’observation des satellites de Jupiter, par Isabelle Pantin (Paris : les Belles Lettres, 1993). (ISBN 2-251-34507-8).
    • 1611, Dioptricae, sur l’optique, les lentilles et l’œil. Théorie de la lunette de Galilée à la suite des hypothèses de l' Astronomia pars Optica.
    • 1614, De Vero Anno quo Aetermus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit, travail sur l’année de naissance du Christ.
    • 1615, Stereometria doliorum vinarorum, sur les unités de mesures usuelles dans le commerce.
    • 1617-1621, Epitome Astronomiae Copernicanae. Présentation pédagogique de l'astronomie copernicienne sous forme de questions - réponses, et application des deux lois découvertes avec Mars dans l'Astronomia Nova à toutes les planètes du système solaire.
    • 1619, De cometis libelli tres. Astronomicus (Physicus, Astrologicus), trois traités sur les comètes, à la suite de l'apparition de la comète de 1618. Deux de ces traités ont été écrits une douzaine d'années plus tôt mais n'avaient pas été publiés. Avec sa rigueur habituelle, Kepler les reproduit intégralement et les commente. Trois thèmes sont abordés : astronomique, physique, astrologique.
    • 1619, Harmonices Mundi, énonce la troisième loi fondamentale et théorie sur l’harmonie musicale.
    • 1620, Astrologicus, réflexions sur l’astrologie.
    • 1624, Chilias logarithmorum, table de logarithmes.
    • 1627, Tabulae Rudolphinae, tables de positions fondées sur les observations de Tycho Brahe.
    • 1634, Somnium, seu opus posthumum de astronomia, posthume, récit fantastique d’un voyage de la Terre à la Lune. Traductions françaises :
      • Le Songe ou Astronomie lunaire, par Michèle Ducos (Nancy : Presses universitaires de Nancy, 1984). (ISBN 2-86480-141-8).
      • Le Songe ou l'Astronomie lunaire, par Thérèse Miocque éditions Marguerite Waknine, 2013. (ISBN 978-2-916694-46-7).

    Œuvres complètes

    L’édition de référence des œuvres complètes est en cours de publication à Munich, chez l’éditeur Beck :

    • Kepler, Gesammelte Werke, hrsg. Max Caspar, Walther von Dyck. München : C.H. Beck, 1938 ss.
    • Vol. 1, Mysterium cosmographicum. De stella nova ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1938 ; Neudr. 1993. 508 S. (ISBN 3-406-01639-1).
    • Vol. 2, Astronomiae pars optica. Ad Vitellionem Paralipomena ; hrsg. Franz Hammer. München : C.H. Beck, 1939. 465 S.
    • Vol. 3, Astronomia nova aitiologetos seu Physica coelestis ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1938. 487 S.
    • Vol. 4, Kleinere Schriften. Dioptrice ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1941. 524 S.
    • Vol. 6, Harmonices Mundi libri V ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1940 ; Neudr. 1990. 562 S. (ISBN 3-406-01648-0).
    • Vol. 7, Epitome Astronomiae Copernicanae ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1953. 617 S.
    • Vol. 8, Mysterium cosmographicum. De cometis. Tychonis Hyperaspites ; hrsg. Franz Hammer. München : C.H. Beck, 1963. 516 S.
    • Vol. 9, Mathematische Schriften ; hrsg. von Franz Hammer. München : C.H. Beck, 1955. 2e éd. 2000. 560 S. (ISBN 3-406-01655-3).
    • Vol. 10, Tabulae Rodolphinae ; hrsg. Franz Hammer. München : C.H. Beck, 1969.
    • Vol. 11-1, Ephemerides novae motuum coelestium ; hrsg. Volker Bialas. München : C.H. Beck, 1983. 596 S. (ISBN 3-406-01659-6).
    • Vol. 11-2, Calendaria et Prognostica. Astronomica minora. Somnium seu Astronomia lunaris ; hrsg. Volker Bialas & Helmuth Grössing. München : C.H. Beck, 1993. 561 S. (ISBN 3-406-37511-1).
    • Vol. 12, Theologica. Hexenprozess. Gedichte. Tacitus-Uebersetzung; hrsg. Jürgen Hübner, Helmuth Grössing. München : C.H. Beck, 1990. 443 S. (ISBN 3-406-01660-X).
    • Vol. 13, Briefe 1590-1599 ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1945. 449 S.
    • Vol. 14, Briefe 1599-1603 ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1949. 520 S.
    • Vol. 15, Briefe 1604-1607 ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1951. 568 S.
    • Vol. 16, Briefe 1607-1611 ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1954. 482 S.
    • Vol. 17, Briefe 1612-1620 ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1955. 535 S.
    • Vol. 18, Briefe 1620-1630 ; hrsg. Max Caspar. München : C.H. Beck, 1959. 592 S.
    • Vol. 19, Dokumente zu Leben und Werk ; hrsg. Martha List. München : C.H. Beck, 1975. 551 S. (ISBN 3-406-01674-X).
    • Vol. 20-1, Manuscripta astronomica I ; hrsg. Volker Bialas. München : C.H. Beck, 1988. 591 S. (ISBN 3-406-31501-1).
    • Vol. 20-2, Manuscripta astronomica II ; hrsg. Volker Bialas. München : C.H. Beck, 1998. 651 S. (ISBN 3-406-40592-4).
    • Vol. 21-1, Manuscripta astronomica III ; hrsg. Volker Bialas, Friederike Boockmann, Eberhard Knobloch [et alii]. München : C.H. Beck, 2002. 651 S. (ISBN 3-406-47427-6).
    • Vol. 21-2 [2 parties : 21-2.1 et 21-2.2], Manuscripta Harmonica, Manuscripta Chronologica, Manuscripta Astrologica, Manuscripta Pneumatica. München : C.H. Beck, 2009. 552p. et 699p. (ISBN 978-3-406-57871-7). [Vol. 2.1 : bearbeitet von Volker Bialas und Friedrich Seck. Vol. 2.2 : bearbeitet von Friederike Boockmann und Daniel A. Di Liscia. Unter Mitwirkung von Daniel von Matuschka und Hans Wieland].

    Notes et références

    Notes
    1. Plusieurs traducteurs de ses ouvrages ont traduit son prénom par Jean et son nom par Képler.
    2. Cette bourgade, où vivaient quelque deux cents familles, avait été fondée par les Hohenstaufen[3].
    3. Heinrich Kepler avait déserté le foyer pour aller combattre en Flandre sous les ordres du duc d'Albe, ce capitaine espagnol célèbre pour sa violente et cruelle répression contre les luthériens. Cet engagement d'un luthérien dans l'armée d'un catholique aussi intolérant n'était pas vu d'un bon œil à Weil der Stadt[6].
    4. Au cours de son enfance, Kepler eut la chance de recevoir une éducation remarquable. C'était l'un des avantages du conflit sanglant, irrationnel et stérile qui opposait les papistes et les partisans de la confession d'Augsbourg : dans les deux camps, l'instruction des jeunes générations était fondamentale. Les ducs de Wurtemberg, qui avaient à cœur d'ouvrir des écoles de bon niveau, furent soutenus par les jésuites, bras armé de la Contre-Réforme. Kepler ne termine son premier cycle qu’en 1583, retardé notamment par son emploi de journalier agricole, entre neuf et onze ans[7].
    5. À nouveau parti en guerre en 1589, son père disparaît à jamais.
    6. Sa belle-fille Regina épousera plus tard, à Strasbourg, son collaborateur Jakob Bartsch qui a, grâce à son prestige, obtenu une chaire à Strasbourg[13].
    7. Mysterium cosmographicum : traduit en français par Le secret du monde, ou Le mystère cosmographique, suivant les auteurs.
    8. Orbe : employé ici dans le sens ancien : « espace circonscrit par l'orbite d'une planète ou de tout autre corps céleste » (déf. du Dictionnaire de l'Académie française en ligne) ; un orbe est donc une sphère, ou plutôt, compte tenu de son épaisseur, un globe évidé, qui contient l'orbite d'un astre.
    9. Compte tenu de ces épaisseurs, l'adéquation du modèle de Kepler avec les données tirées de Copernic est remarquable : les distances moyennes des planètes au Soleil coïncident à moins de 5 % près (à l'exception de Saturne, planète la plus lointaine, sur laquelle on pouvait donc supposer une certaine imprécision sur les mesures de distance). Voir Le secret du monde, op. cit., chap. XV (p. 134).
    10. Owen Gingerich écrit par exemple, à propos du raisonnement de Kepler sur l'accélération des planètes quand elles se rapprochent du Soleil, du fait de l'augmentation de la force motrice de celui-ci :
      « Tout cela était de la physique et, en vertu de ce raisonnement, Kepler est considéré comme le premier astrophysicien de l'histoire, appliquant des principes physiques à l'explication des phénomènes astronomiques. Maestlin ne partageait pas du tout la position de son disciple et [...] il lui écrivit : « Je pense qu'il ne faut pas laisser les causes physiques entrer en ligne de compte et en revanche on doit expliquer les phénomènes astronomiques sur la seule base de méthodes astronomiques à l'aide de causes et d'hypothèses non pas physiques mais astronomiques. En d'autres termes, les calculs exigent que l'on s'appuie sur des bases astronomiques dans le domaine de la géométrie et de l'arithmétique. »

      — Owen Gingerich (Trad. Jean-Jacques Szczeciniarz), Le livre que nul n'avait lu : à la poursuite du « De Revolutionibus » de Copernic, éd. Dunod, Paris, 2008, p. 183-184.

      .

    Références
    1. « Les lois de Kepler et le système solaire », sur www.jf-noblet.fr (consulté le ).
    2. Couderc 1966, p. 87.
    3. Battaner López et Postel 2019, p. 21.
    4. Éditions Larousse, « Encyclopédie Larousse en ligne - Johannes Kepler », sur www.larousse.fr (consulté le ).
    5. Biographie de Johannes Kepler sur Futura Sciences, Voir en ligne.
    6. Battaner López et Postel 2019, p. 22.
    7. Battaner López et Postel 2019, p. 24.
    8. École Kepler à Leonberg.
    9. Battaner López et Postel 2019, p. 25-26.
    10. Paul Couderc, Dans le champ solaire, Paris, Encyclopédie Gauthier-Villars, , 236 p., p. 14.
    11. Josef Smolka, Michael Maestlin et Galileo Galilei. (titre en allemand : Michael Mästlin und Galileo Galilei) , 2002, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main, Dans la littérature ancienne, on affirme par erreur que Maestlin, en voyageant à travers l'Italie, a converti Galilée aux thèses de Copernic. Selon Josef Smolka, Galilée a d'abord été initié aux travaux de Copernic par Christian Wurstisen. Adsabs.harvard.edu.
    12. Battaner López et Postel 2019, p. 25-27.
    13. Battaner López et Postel 2019, p. 152.
    14. Battaner López et Postel 2019, p. 43.
    15. Battaner López et Postel 2019, p. 44.
    16. François Rothen, Surprenante gravité, Lausanne/Paris, PPUR presses polytechniques, , 356 p. (ISBN 978-2-88074-774-9 et 2-88074-774-0, lire en ligne) p.  61.
    17. Couderc 1966, p. 90.
    18. Couderc 1966, p. 89.
    19. Battaner López et Postel 2019, p. 47/50/52/54.
    20. (de) Une école à Güglingen porte son nom.
    21. (en) Katharina Kepler peut remercier son fils.
    22. Dans l'actuel Musée Kepler de Ratisbonne.
    23. Bernard Faidutti, Copernic, Kepler & Galilée face aux pouvoirs : Les scientifiques et la politique, L'harmattan, , 382 p. (lire en ligne), p. 221.
    24. Jean Kepler (trad. et notes Alain Segonds), Le secret du monde, Gallimard, coll. «tel», 1993 (ISBN 2-07-073449-8) , chapitre II (p. 70).
    25. Ibid., chap. XIV.
    26. Joachim Rheticus, Narratio prima, p. 153 et Nicolas Copernic, Commentariolus, p. 72, in Introduction à l'astronomie de Copernic (trad., intro. et commentaire H. Hugonnard-Roche, E. Rosen et J.-P. Verdet, éd. Albert Blanchard, Paris, 1975).
    27. Kepler, op. cit., chap. XIV, (p. 132 et note 2).[évasif].
    28. Ibid., chap. XX (p. 169-170).
    29. Johann Kepler (trad. C. Chevalley), Les fondements de l'optique moderne : Paralipomènes à Vitellion (1604), L'histoire des sciences, Textes et études, Paris, 1980, chap. I, prop. 9 (p. 112).
    30. Le secret du monde, op. cit., ancienne préface (p. 31-32 et note 2). Voir aussi Alexandre Koyré, La révolution astronomique, Copernic, Kepler, Borelli (Histoire de la pensée, 3), Paris, 1961, p. 381 et note 7).
    31. Philippe Hamou, La mutation du visible : essai sur la portée épistémologique des instruments d'optique au XVIIe siècle, Presses Univ. Septentrion, , 317 p. (lire en ligne), p. 182.
    32. Kepler réinvente l'optique, Pour la science.
    33. L’ouverture du film Mars et Avril de Martin Villeneuve est basée sur le modèle cosmologique de l’astronome allemand Johannes Kepler datant du XVIIe siècle, Harmonices Mundi, selon lequel l’harmonie de l’univers est déterminée par le mouvement des corps célestes. Benoît Charest s’est également inspiré de cette théorie pour composer la trame sonore du film.
    34. Gérard Simon, « L'astrologie de Kepler : le sens d'une réforme », L'Astronomie, juillet-août 1972, vol. 86, pp. 325-336.
    35. Anna Maria Lombardi, Kepler : Le musicien du ciel, Pour la Science, Les génies de la science n°7, p. 18. (ISBN 978-2842450618).
    36. Anna Maria Lombardi, Kepler : Le musicien du ciel, Pour la Science, Les génies de la science n°7, p. 138. (ISBN 978-2842450618).
    37. Képler, De fundamentis astrologiae (Des fondements de l'astrologie), trad. an. : On the More Certain Fundamentals of Astrology (Prague, 1601), trad.-notes J.B. Brackenridge, M.A. Rossi, in Proceedings of the American Philosophical Society, 123, 1979, p. 85-116.
    38. Ludwik Celnikier, « Les voyages imaginaires », Ciel & Espace « SPÉCIAL LUNE », no hors-série n°12,‎ , p. 10-14 (ISSN 1255-2828).
    39. Traduction française : Johann Kepler (trad. et notes Michèle Ducos), Le Songe ou astronomie lunaire, Presses Universitaires de Nancy (coll. Textes oubliés), Nancy, 1984 (ISBN 2-86480-141-8).
    40. Traduction française : Johann Kepler (trad. et notes Michèle Ducos), Le Songe ou astronomie lunaire, Presses Universitaires de Nancy (coll. Textes oubliés), Nancy, 1984 (ISBN 2-86480-141-8) (page 51, note 4).

    Voir aussi

    Bibliographie

     : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

    • (fr) Paul Couderc, Histoire de l'astronomie, vol. 165, Paris, Presses universitaires de France, coll. « Que sais-je ? », (réimpr. 6e éd. 1974) (1re éd. 1945), 128 p. .
    • Henriette Chardak, Kepler, le chien des étoiles, Paris, Libr. Séguier, coll. « Biographie », , 762 p. (ISBN 978-2-87736-046-3 et 2-877-36046-6, OCLC 22306684).
    • Catherine Chevalley, Les fondements de l'optique moderne: Paralipomènes à Vitellion (1604). Paris : J. Vrin, 1980. (L´histoire des sciences. Textes et études).
    • Philippe Depondt, Guillemette de Véricourt, Kepler, L'orbe tourmenté d'un astronome, 2005, Ed. du Rouergue, (ISBN 2-841-56-688-9).
    • J.V. Field, A Lutheran Astrologer : Johannes Kepler. Archive for History of Exact Sciences Berlin, 1984, vol. 31, no3, p. 189–272 (3 p. 2/3).
    • Fernand Hallyn, La Structure poétique du monde : Copernic, Kepler. Paris, Seuil, 1987. (Des travaux). (ISBN 2-02-009802-4).
    • Gerald Holton, L’univers de Johannes Kepler : physique et métaphysique, in : Gerald Holton, L’imagination scientifique ; trad. Jean-François Roberts (Paris, Gallimard, 1981), p. 48-73.
    • Nicholas Jardine et Alain Philippe Segonds, La guerre des astronomes. La querelle au sujet de l'origine du système géo-héliocentrique à la fin du XVIe siècle. 3 volumes. Vol. I: Introduction. Vol. II, 1 et 2: Le Contra Ursum de Jean Kepler. Introduction et textes préparatoires et édition critique, traduction et notes. Paris, Les Belles Lettres, 2008. Vol. I. (ISBN 978-2-251-34513-0). Vol. II 1 et 2 (ISBN 978-2-251-34512-3).
    • Jean Kepler, Alain Segonds (trad.), Le secret du Monde. Paris, Belles Lettres, 1984 ; Paris, Gallimard poche, 1993. (ISBN 9782070734498). Ce livre est la traduction critique du "Mysterium Cosmographicum" (1596), le 1er livre de Kepler, réédité en 1621 avec ses propres commentaires tantôt acerbes, tantôt attendris, d'astronome expérimenté.
    • Arthur Koestler, Les Somnambules, Calmann-Lévy, 1960. Histoire légèrement romancée de l'astronomie avec une grande partie sur Kepler.
    • Alexandre Koyré, La révolution astronomique. Copernic, Kepler, Borelli. Paris, Hermann, 1961. (Histoire de la pensée ; 3).
    • A.M. Lombardi, Kepler, le musicien du ciel, Pour la Science hors-série spécial "Les génies de la science" No 8, 2001.
    • Jean-Pierre Luminet, Les Bâtisseurs du ciel, JC Lattès 2010, romans biographiques, de Copernic à Newton. Tome 2: La discorde céleste, JC Lattès 2009 (ou Livre de poche 2009) : Kepler et Tycho Brahe Tome 3: L'œil de Gallilée, JC Lattès 2008 (ou Livre de poche 2010) : Kepler et Galilée.
    • Edouard Mehl, avec la collab. de Nicolas Roudet, éd., Kepler : la physique céleste. Autour de l´Astronomia nova (1609). Paris : les Belles Lettres, 2011. (L´âne d´or ; 36). (ISBN 978-2-251-42046-2).
    • Wolfgang Pauli et Michel Cazenave (introduction), Le cas Kepler, Paris, A. Michel, coll. « Sciences d'aujourd'hui », , 147 p. (ISBN 978-2-226-11424-2 et 2-226-11424-6, OCLC 66461256).
    • Gérard Simon, Kepler, astronome, astrologue, Paris, Gallimard, coll. « Bibliothèque des sciences humaines », , 488 p. (ISBN 978-2-07-029971-3 et 2-070-29971-6, OCLC 468808011, notice BnF no FRBNF37667923).
    • Eduardo Battaner López et Anna Postel (Trad.), Les mathématiques du mouvement planétaire : Kepler, Barcelone, RBA Coleccionables, , 159 p. (ISBN 978-84-473-9722-8). .

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