JOHANNES KEPLER: BIOGRAPHIE, LOIS ET AUTRES CONTRIBUTIONS - SCIENCE - 2024

Johannes Kepler (1571-1630) était un astronome allemand dont la principale contribution était les lois fondamentales du mouvement des planètes. Lui-même ne les considérait pas comme des lois, mais comme faisant partie d'une harmonie céleste qui reflétait l'influence de Dieu dans l'univers.

Les découvertes de Kepler l'ont fait passer du modèle de Nicolas Copernic - avec le Soleil comme centre de l'Univers - à un Univers dynamique, avec des planètes tournant autour du Soleil sur des orbites non circulaires.

De plus, il a développé une explication du comportement de la lumière, découvert de nouveaux polyèdres semi-réguliers et proposé de nouveaux principes pour l'astrologie.

Biographie

Naissance

Johannes Kepler est né à Weil der Stadt, Würtemburg, Allemagne, le 27 décembre 1571 et est mort à Regensburg (Regensburg en allemand), une ville située en Bavière allemande, le 15 novembre 1630.

Il a grandi dans une famille luthérienne protestante autrefois renommée, mais était en déclin lorsque Kepler est né.

Son père, Heinrich Kepler, était un mercenaire au service du duc d'Alba. Sa mère Katharina Guldenmann, était la fille d'un aubergiste et travaillait comme guérisseuse.

Kepler était un enfant malade et à l'âge de 3 ans, il a failli mourir de la variole, ce qui lui a laissé une mauvaise vue tout au long de sa vie. Cependant, il a surmonté les conséquences d'une enfance malheureuse grâce à sa ténacité et son intelligence.

Études

Motivé par ses parents, il s'est plongé dès son plus jeune âge dans l'étude et l'observation des étoiles et de l'univers.

En raison de la situation économique difficile de la famille, il a dû quitter l'école pour travailler comme ouvrier, mais il a toujours été savant. En 1584, il entra au séminaire protestant d'Adelberg.

Son intelligence et sa fascination pour l'Univers étaient si grandes qu'il a remporté une bourse pour étudier à l'Université de Tübingen. Là, il a étudié la philosophie, les mathématiques, l'éthique, l'astronomie et la physique, entre autres. Plus tard, il a étudié les sciences humaines et la théologie.

En 1591, son professeur, l'astronome Michael Maestlin, lui apprit le système héliocentrique de Nicolas Copernic, qui contredit le système ptolémaïque.

En 1594, il interrompit ses études de théologie et se rendit à Graz (Autriche), où il fut professeur de mathématiques à l'école protestante. Pendant son temps en tant qu'enseignant à Graz, il a publié un calendrier avec des prévisions astrologiques.

Orbites elliptiques

En juillet 1595, Kepler eut une révélation importante et développa une hypothèse géométrique complexe pour expliquer les distances entre les orbites planétaires, concluant que leurs orbites sont elliptiques.

Il a affirmé que le Soleil exerçait une force qui poussait les planètes à se déplacer autour de leurs orbites.

En 1596, il publie un traité intitulé The Cosmic Mystery, défendant le système copernicien. Il y explique toutes ses doctrines liées à la cosmologie avec sa vision de l'existence et de la sagesse de Dieu dans le modèle cosmologique.

Mariage

Le 27 avril 1597, il épousa Bárbara Müller. Peu de temps après, un édit de l'archiduc Ferdinand contre les protestants le contraint à quitter l'Autriche et, en octobre 1600, il s'installe à Prague, accueilli par l'astronome danois Tycho Brahe.

Relation avec Tyho Brahe

Tycho Brahe était un mathématicien de construction à l'Observatoire de Prague, où les meilleures observations du système solaire ont été faites. Lorsque Kepler est arrivé à Prague, Tycho Brahe lui a donné l'étude de l'orbite de Mars.

Brahe et Kepler étaient parvenus à une relation de collaboration parfaite qui a été malheureusement interrompue par la mort inattendue de Brahe.

Quand Brahe mourut en 1602, Kepler le remplaça comme mathématicien impérial de Rudolf II et comme conseiller astrologique, une profession à laquelle il faisait souvent appel pour survivre.

Lois de Kepler

L'un de ses travaux les plus importants de cette période fut Astronomy Nova, publié à Prague en 1609, où il expliqua le résultat de ses études pendant 5 ans pour calculer l'orbite de Mars et le mouvement planétaire. Les deux premières lois de Kepler sont présentées dans ce livre.

Après avoir mené plusieurs études basées sur ses deux premières lois, il a relaté la trajectoire des planètes l'une à l'autre, également connue sous le nom de loi du mouvement planétaire, et a formulé sa troisième loi.

Deuxième mariage

En 1612, les luthériens étant expulsés de Prague, Kepler déménagea à Linz après le décès récent de sa femme et de ses deux enfants. Plus tard, il s'est remarié mais a eu de nombreux problèmes personnels et financiers.

En 1617, sa mère Katharina a été accusée d'être une sorcière. Grâce en partie à la défense juridique approfondie que Kepler lui a préparée, elle a été libérée en octobre 1621.

En 1621, Kepler a achevé le dernier des sept volumes de son manuel sur l'astronomie rassemblant et développant son travail sur le système copernicien.

Linz

Lorsque le roi Rudolf II mourut et que son frère Matthias de Habsbourg monta sur le trône, Kepler fut nommé professeur de mathématiques à Linz, où il résida jusqu'en 1626.

En 1627, il a terminé les Tables de Rudolphine qui ont fourni des calculs précis des futures positions des planètes et ont permis la prédiction d'événements astronomiques rares.

Harcelé par les dettes, il se rendit en 1628 au service d'un noble militaire tchèque, Albrecht von Wallenstein, à Sagan, en Silésie, qui promit de l'aider à payer les dettes.

Mort

Quelques jours avant de mourir, il avait quitté la Silésie à la recherche d'un nouvel emploi (Biographies and Lives, 2017).

Johannes Kepler est décédé à Regensburg (Regensburg) le 15 novembre 1630, à 58 ans. Sa tombe a été démolie - deux ans après son enterrement - par l'armée suédoise pendant la guerre de trente ans.

Les trois lois de Kepler

Kepler a mis près de huit ans à comprendre le mouvement rétrograde de la planète Mars. En utilisant les observations détaillées de Brahe, il réalisa que les planètes voyageaient en cercles «étirés» appelés ellipses.

Le Soleil n'est pas exactement au centre de son orbite, mais se déplace d'un côté, à l'un des deux points connus sous le nom de foyer.

Certaines planètes, comme la Terre, ont une orbite très similaire à un cercle, mais l'orbite de Mars est l'une des plus elliptiques. Ce fait que les planètes voyagent sur des chemins elliptiques est connu comme la première loi de Kepler.

Kepler a également remarqué qu'une planète se déplaçait plus lentement lorsqu'elle était plus éloignée du Soleil que lorsqu'elle était proche.

Comprenant que les planètes voyageaient en ellipses, il a déterminé qu'une ligne invisible reliant le Soleil à une planète couvrait une superficie égale pendant le même laps de temps, ceci étant la deuxième loi de Kepler.

La troisième loi de Kepler a été publiée une décennie plus tard, et il a reconnu que la relation entre la période de deux planètes - le temps qu'elles mettent en orbite autour du Soleil - correspond à leur distance du Soleil.

Alors que les deux premières lois de Kepler se concentrent sur les détails du mouvement d'une seule planète, la troisième loi est une comparaison entre l'orbite de deux planètes.

Autres contributions

Bien que Kepler soit surtout connu pour ses lois qui définissent les mouvements planétaires, il a également apporté d'autres contributions notables à la science:

-Déterminé que la réfraction entraîne la vision dans l'œil et que l'utilisation de deux yeux permet la perception de la profondeur.

-Il a créé des lunettes pour la myopie et l'hypermétropie.

-Expliqué le fonctionnement du télescope.

-Il a décrit les propriétés de la réflexion.

-Il a déclaré que la gravité dépend de deux corps au lieu d'un, affirmant que la Lune est la cause du mouvement des marées sur Terre.

-Il a mentionné la rotation du Soleil et a créé le mot «satellite».

-Il a essayé d'utiliser ses connaissances pour mesurer la distance aux étoiles.

-Fait plusieurs contributions aux mathématiques, y compris la création de méthodes de calcul plus rapides.

-Enquête sur le volume de nombreux corps solides.

-Calculé l'année de la naissance du Christ.

-Il a été le premier à expliquer les principes de fonctionnement du télescope.

-Votre livre Stereometrica Doliorum a été la base du calcul intégral.

Mathématiques, astronomie et astrologie

En plus d'enseigner les mathématiques à Graz, Kepler est devenu mathématicien de district. À ce poste, il rédige les calendriers de son temps qui doivent contenir des informations utiles pour la vie quotidienne des gens.

Les informations comprenaient des conseils aux agriculteurs sur le moment de planter des cultures, des conseils aux dirigeants sur les campagnes militaires, des conseils sur des questions de romance, etc.

À l'époque de Kepler, il y avait une confusion considérable tant dans la communauté générale que dans les universités quant à la distinction entre l'astronomie et l'astrologie.

Dans le cadre de ce processus, Kepler a publié un livre en 1601 qui "rejetait l'idée superstitieuse que les étoiles guident la vie des êtres humains" et rejetait progressivement d'autres aspects de l'astrologie.

Reconnaissance

En reconnaissance des contributions de Johannes Kepler à la compréhension du mouvement des planètes, la NASA a donné à son télescope de chasse aux planètes le nom de l'astronome allemand.

Kepler et Dieu

De nombreux écrits de Kepler reflètent son profond désir de témoigner de la gloire de Dieu. À une occasion, il a écrit:

Exprimant l'humilité qui caractérisait et désireux de développer une relation personnelle avec Dieu, Kepler a réfléchi:

Références

1. Bellis M. Johannes Kepler - Astronomie. Récupéré de thinkco.com.
2. DeVore E. Kepler et Mars - Comprendre comment les planètes se déplacent. Récupéré de space.com.
3. Fowler M. Johannes Kepler. Récupéré de galileoandeinstein.physics.virginia.edu.
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