Les pionniers de la description de l'Univers
Les grands astronomes grecs de l'Antiquité
Héraclide du Pont (IVème siècle avant Jésus-Christ)
Bravant les préceptes de Platon et d'Aristote, il écrit que la terre tourne comme une toupie, qu'elle effectue un tour sur elle-même en 24 heures par rapport aux étoiles qui sont fixes, et que Vénus tourne autour du soleil et non autour de la Terre.
Aristarque de Samos (environ 310 à 230 avant Jésus-Christ)
Reprenant les idées de Héraclide, il va plus loin que lui et comprend que le Soleil est fixe, que c'est autour de lui que tournent toutes les planètes, la Terre comprise, et que l'orbite terrestre autour du Soleil est infiniment petite comparée à la distance des étoiles (supposées, à l'époque, être toutes à la même distance de la Terre). Dix huit siècles avant Copernic, Aristarque est donc l'auteur d'une "théorie héliocentrique de l'Univers".
Eratosthène (environ 280 à 190 avant Jésus-Christ)
Grâce à des observations du Soleil réalisées à des latitudes différentes, il mesure, le premier, la taille du globe terrestre. Sa méthode est ingénieuse et son résultat correct !
Hipparque (environ 190 à 120 avant Jésus-Christ)
Brillant astronome et mathématicien, il calcule la distance de la Lune et découvre la précession des équinoxes (phénomène de lente variation de l'orientation dans l'espace de l'axe des pôles de la Terre).
Claude Ptolémée (environ 85 à 165)
Dernier grand astronome de l'école d'Alexandrie, Ptolémée est connu pour son modèle géocentrique de l'Univers, qui règnera en maître jusqu'à la " révolution copernicienne ". Malgré la fausseté de l'hypothèse de départ (tous les astres tourneraient autour de la Terre), ce modèle permet de calculer la position des planètes avec un assez bon degré de précision. Ptolémée est aussi un brillant géographe et mathématicien. Sa carte du Monde fait encore autorité quand Christophe Colomb part à la recherche d'une nouvelle route pour les Indes et découvre l'Amérique. Ptolémée est l'auteur d'un ouvrage de référence parvenu jusqu'à nous sous la forme de sa traduction arabe : c'est l'Almageste, qui contient notamment une synthèse des connaissances astronomiques de l'Antiquité.
Nicolas Copernic (1473-1543)
Astronome polonais.
En 1543, juste avant sa mort, il publie sa théorie héliocentrique de l'univers : pour lui, toutes les planètes tournent autour du Soleil, sur des orbites circulaires, et la Terre tourne sur elle-même.
Son modèle décrit correctement les principales caractéristiques des mouvements apparents des planètes à l'aide de moins d'hypothèses que celui de Ptolémée. Copernic montre en outre que son système permet de rendre compte de faits observationnels que n'expliquait pas le modèle de Ptolémée : il a en effet le mérite de pouvoir reproduire les variations de la brillance apparente de chaque planète.
Galileo Galilei dit Galilée (1564-1642)
Physicien, astronome et mathématicien italien.
Galilée est célèbre pour les observations qu'il réalise en 1610 à l'aide d'une lunette astronomique de sa fabrication. C'est ainsi qu'il découvre les 4 plus gros satellites de Jupiter, les phases de Vénus et le relief lunaire.
Grâce à ses observations astronomiques, Galilée peut montrer le bien-fondé du modèle de Copernic qui, contrairement au dogme, "fait tourner" la Terre autour du Soleil et non l'inverse. Le "militantisme" de Galilée, qui manque de lui coûter la vie face au tribunal de l'Inquisition, en fait le véritable artisan de la "révolution copernicienne". En particulier, il publie les résultats de ses travaux en italien, la langue du peuple, et non en latin, comme le veut la tradition.
Physicien de génie, Galilée est le pionnier de la balistique et de la dynamique. Ses études relatives à la chute des corps, à l'accélération des corps en mouvement et aux trajectoires des projectiles lui permettent de préparer le terrain à Newton et à Einstein (on parle parfois de relativité galiléenne).
Par sa volonté de ne rien affirmer qui ne soit vérifié par l'expérience ou par l'observation, Galilée est l'un des pères de la science moderne.
Johannes Kepler (1571-1630)
Astronome et mathématicien allemand.
En 1609, il énonce les fameuses "lois de Kepler", au nombre de trois, qui caractérisent les mouvements orbitaux des planètes autour du Soleil. Kepler est le premier à comprendre que les orbites des planètes sont des ellipses et non des cercles. Son travail doit beaucoup aux observations précises de l'astronome danois Tycho Brahé (1546-1601).
Quelques décennies plus tard, les travaux et les idées de Kepler nourriront la réflexion de Newton.
Isaac Newton (1642-1727)
Physicien et mathématicien anglais.
En 1671, il invente le télescope.
En 1687, il publie les Principes mathématiques de la philosophie naturelle. Il y énonce le principe fondamental de la dynamique (qui régit le mouvement de tout corps soumis à l'action d'une ou plusieurs forces) ainsi que la loi de la gravitation universelle. Newton comprend que la chute des corps et les mouvements orbitaux de la Lune ou des planètes ont une seule et même cause physique : la force d'attraction gravitationnelle.
Ses nombreuses contributions à la science touchent des domaines très divers de la physique et des mathématiques (il est notamment le co-inventeur du calcul infinitésimal). Elles sont souvent à la base des techniques actuelles de l'astronomie et de l'astrophysique. Par exemple, sa découverte selon laquelle un rayon de lumière blanche peut se décomposer en rayons de lumière colorée conduira à l'étude de la nature ondulatoire de la lumière , mais aussi à la spectroscopie. La spectroscopie, technique qui permet de déduire de la lumière émise par un corps la composition chimique et les caractéristiques physiques de ce corps, a fait considérablement progresser la physique, la chimie et l'astrophysique.
A suivre...