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Kepler et les orbites des planètes

Kepler et les orbites des planètes

Johannes Kepler était un mathématicien et astronome, une figure clé de la révolution scientifique pour ses lois sur l'orbite des planètes dans leur mouvement autour du Soleil.

Johannes Kepler (1571-1628) est né à Weil der Stadt, en Allemagne, le 27 décembre 1571. Sa famille était luthérienne et l'enfant, prématurément né, était hypocondriaque, de nature faible et souffrait d'une santé fragile tout au long de sa vie. Après trois ans, il a contracté une variole qui a laissé des séquelles, dont une vue affaiblie.

Il a commencé ses études à l'école Latino, où, malgré sa santé, il s'est révélé être un brillant étudiant. En 1584, il entra au séminaire protestant d'Adelberg et en 1589 il commença sa formation universitaire en théologie à l'université protestante de Tübingen.

Là, il a été influencé par un professeur de mathématiques, Michael Maestlin, partisan de la théorie héliocentrique du mouvement planétaire développée en principe par l'astronome polonais Nicholas Copernicus. Kepler a immédiatement accepté la théorie copernicienne en croyant que la simplicité de son ordonnance planétaire devait être le plan de Dieu.

En 1594, il se rend à Graz (Autriche), où il développe une hypothèse géométrique complexe pour expliquer les distances entre orbites planétaires, considérées comme circulaires à tort. Kepler a déclaré que le Soleil exerce une force qui diminue inversement proportionnelle à la distance et entraîne les planètes autour de leurs orbites.

Il a publié ses théories dans un traité intitulé Mysterium Cosmographicum en 1596. Ce travail est important car il a présenté la première démonstration large et convaincante des avantages géométriques de la théorie copernicienne.

À l'exception de Mercure, le système de Kepler a fonctionné très étroitement aux observations. En raison de sa renommée en tant que mathématicien, Kepler a été invité par Tycho Brahe à Prague pour travailler avec lui en tant qu'assistant et calculer les nouvelles orbites des planètes en fonction de ses observations. À la mort de Tycho, en 1601, il fut nommé son successeur au poste de mathématicien impérial, puisqu'il le conserva jusqu'en 1612.

L'une de ses œuvres les plus importantes de cette période fut Astronomía nova (1609), le point culminant de ses efforts minutieux pour calculer l'orbite de Mars. Ce traité contient l'exposé de deux des appels Lois de Kepler À propos du mouvement planétaire.

Selon la première loi, les planètes tournent en orbites elliptiques, avec le Soleil dans l'un des foyers. La seconde, ou règle de surface, stipule qu'une ligne imaginaire allant du Soleil à une planète parcourt des zones égales d'une ellipse pour des intervalles de temps égaux. En d'autres termes, une planète tournera plus vite plus elle sera proche du Soleil.

En 1612, Kepler devint mathématicien des États de Haute-Autriche. Tout en vivant à Linz, il a publié ses Harmonices mundi Libri (1619), dont la dernière section contient une autre découverte sur le mouvement planétaire (troisième loi): la relation entre le cube de la distance moyenne (ou moyenne) d'une planète au Soleil et le carré de la période de révolution de la planète est une constante et est la même pour toutes les planètes.

Vers la même époque, il publie un livre, Epitome astronomiae copernicanae (1618-1621), qui rassemble toutes les découvertes de Kepler en un seul volume. Le premier manuel d'astronomie basé sur les principes coperniciens était tout aussi important et, au cours des trois décennies suivantes, il eut une influence capitale sur de nombreux astronomes.

Le dernier ouvrage important paru dans la vie de Kepler fut les Rudolphine Tables (1625). Sur la base des données de Brahe, les nouvelles tables de mouvements planétaires réduisent les erreurs moyennes de la position réelle d'une planète de 5 ° à 10 '. Plus tard, Isaac Newton Il s'est appuyé sur les théories et les observations de Kepler pour formuler sa loi de la gravitation universelle.

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