Johannes Kepler-Johannes Kepler

Johannes Kepler
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Portrait de Kepler par un artiste inconnu en 1620.
( 1571-12-27 )27 décembre 1571
Décédés 15 novembre 1630 (15/11/1630)(58 ans)
Éducation Tübinger Stift , Université de Tübingen (MA, 1591)
Connu pour Lois de Kepler sur le mouvement planétaire
Conjecture de Kepler
Tables de Rudolphine
Carrière scientifique
Des champs Astronomie , astrologie , mathématiques , philosophie naturelle
Conseillère doctorale Michel Maestlin
influence Nicolas Copernic
Tycho Brahé
Pythagore
Influencé Sir Isaac Newton
Benoit Mandelbrot
Thomas Browne
Signature
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Johannes Kepler ( / ˈ k ɛ p l ər / ; allemand : [joˈhanəs ˈkɛplɐ, -nɛs -] ( écouter ) ; 27 décembre 1571 - 15 novembre 1630) était un astronome , mathématicien , astrologue , philosophe naturel et écrivain sur la musique . Il est un personnage clé de la révolution scientifique du XVIIe siècle , surtout connu pour ses lois du mouvement planétaire et ses livres Astronomia nova , Harmonice Mundi et Epitome Astronomiae Copernicanae . Ces travaux ont également fourni l'un des fondements de la théorie de la gravitation universelle de Newton .

Kepler était professeur de mathématiques dans un séminaire de Graz , où il devint associé du prince Hans Ulrich von Eggenberg . Plus tard, il devint l'assistant de l'astronome Tycho Brahe à Prague , et finalement le mathématicien impérial de l' empereur Rodolphe II et de ses deux successeurs Matthias et Ferdinand II . Il a également enseigné les mathématiques à Linz et a été conseiller du général Wallenstein . De plus, il a fait un travail fondamental dans le domaine de l'optique , a inventé une version améliorée du télescope réfracteur (ou képlérien) et a été mentionné dans les découvertes télescopiques de son contemporain Galileo Galilei . Il était membre correspondant de l' Accademia dei Lincei à Rome.

Kepler a vécu à une époque où il n'y avait pas de distinction claire entre l'astronomie et l' astrologie , mais il y avait une forte division entre l'astronomie (une branche des mathématiques au sein des arts libéraux ) et la physique (une branche de la philosophie naturelle ). Kepler a également incorporé des arguments et des raisonnements religieux dans son travail, motivés par la conviction religieuse et la croyance que Dieu avait créé le monde selon un plan intelligible accessible à travers la lumière naturelle de la raison . Kepler a décrit sa nouvelle astronomie comme "la physique céleste", comme "une excursion dans la Métaphysique d' Aristote ", et comme "un supplément à l'ouvrage Sur les Cieux d'Aristote ", transformant l'ancienne tradition de la cosmologie physique en traitant l'astronomie comme faisant partie d'une science mathématique universelle. la physique.

Début de la vie

Enfance (1571-1590)

Maison natale de Kepler, à Weil der Stadt

Kepler est né le 27 décembre 1571, dans la ville impériale libre de Weil der Stadt (qui fait maintenant partie de la région de Stuttgart dans l'état allemand du Bade-Wurtemberg , à 30 km à l'ouest du centre de Stuttgart). Son grand-père, Sebald Kepler, avait été lord-maire de la ville. Au moment de la naissance de Johannes, il avait deux frères et une sœur et la fortune de la famille Kepler était en déclin. Son père, Heinrich Kepler, gagnait sa vie précaire en tant que mercenaire , et il a quitté la famille quand Johannes avait cinq ans. On pense qu'il est mort pendant la guerre de quatre-vingts ans aux Pays-Bas. Sa mère, Katharina Guldenmann , fille d'un aubergiste, était guérisseuse et herboriste . Né prématurément, Johannes a affirmé avoir été faible et maladif dans son enfance. Néanmoins, il a souvent impressionné les voyageurs de l'auberge de son grand-père par sa faculté mathématique phénoménale.

Enfant, Kepler a été témoin de la Grande Comète de 1577 , qui a attiré l'attention des astronomes de toute l'Europe.

Il a été initié à l'astronomie à un âge précoce et a développé une forte passion pour elle qui durera toute sa vie. À l'âge de six ans, il a observé la Grande Comète de 1577 , écrivant qu'il "avait été emmené par [sa] mère en hauteur pour la regarder". En 1580, à l'âge de neuf ans, il observa un autre événement astronomique, une éclipse lunaire , enregistrant qu'il se souvenait d'avoir été "appelé à l'extérieur" pour le voir et que la lune "apparaissait assez rouge". Cependant, la variole infantile l'a laissé avec une vision faible et des mains paralysées, limitant sa capacité dans les aspects d'observation de l'astronomie.

En 1589, après avoir fréquenté le lycée, l'école latine et le séminaire de Maulbronn , Kepler fréquente le Tübinger Stift de l' université de Tübingen . Là, il a étudié la philosophie sous Vitus Müller et la théologie sous Jacob Heerbrand (un élève de Philipp Melanchthon à Wittenberg), qui a également enseigné Michael Maestlin pendant qu'il était étudiant, jusqu'à ce qu'il devienne chancelier à Tübingen en 1590. Il s'est avéré être un superbe mathématicien et a acquis une réputation d'astrologue habile, jetant des horoscopes pour ses camarades. Sous la direction de Michael Maestlin, professeur de mathématiques à Tübingen de 1583 à 1631, il apprit à la fois le système ptolémaïque et le système copernicien du mouvement planétaire. Il devient copernicien à cette époque. Dans une dispute étudiante, il a défendu l' héliocentrisme d'un point de vue à la fois théorique et théologique, affirmant que le Soleil était la principale source de force motrice dans l'univers. Malgré son désir de devenir ministre, vers la fin de ses études, Kepler est recommandé pour un poste de professeur de mathématiques et d'astronomie à l'école protestante de Graz. Il accepta le poste en avril 1594, à l'âge de 22 ans.

Graz (1594-1600)

Portraits de Kepler et de sa femme
Maison de Kepler et Barbara Müller à Gössendorf , près de Graz (1597-1599)

Avant de terminer ses études à Tübingen, Kepler a accepté une offre d'enseigner les mathématiques en remplacement de Georg Stadius à l'école protestante de Graz (aujourd'hui en Styrie, Autriche). Au cours de cette période (1594-1600), il a publié de nombreux calendriers et pronostics officiels qui ont renforcé sa réputation d'astrologue. Bien que Kepler ait eu des sentiments mitigés à propos de l'astrologie et ait dénigré de nombreuses pratiques coutumières des astrologues, il croyait profondément en un lien entre le cosmos et l'individu. Il a finalement publié certaines des idées qu'il avait entretenues alors qu'il était étudiant dans le Mysterium Cosmographicum (1596), publié un peu plus d'un an après son arrivée à Graz.

En décembre 1595, Kepler fut présenté à Barbara Müller, une veuve de 23 ans (deux fois) avec une jeune fille, Regina Lorenz, et il commença à la courtiser. Müller, héritière des domaines de ses défunts maris, était également la fille d'un propriétaire de moulin prospère. Son père Jobst s'est d'abord opposé à un mariage. Même si Kepler avait hérité de la noblesse de son grand-père, la pauvreté de Kepler faisait de lui un partenaire inacceptable. Jobst a cédé après que Kepler ait terminé le travail sur Mysterium , mais l'engagement a failli s'effondrer pendant que Kepler s'occupait des détails de la publication. Cependant, les responsables protestants - qui avaient aidé à organiser le match - ont fait pression sur les Müller pour qu'ils honorent leur accord. Barbara et Johannes se sont mariés le 27 avril 1597.

Au cours des premières années de leur mariage, les Kepler ont eu deux enfants (Heinrich et Susanna), tous deux décédés en bas âge. En 1602, ils eurent une fille (Susanna); en 1604, un fils (Friedrich); et en 1607, un autre fils (Ludwig).

Autres recherches

Suite à la publication de Mysterium et avec la bénédiction des inspecteurs scolaires de Graz, Kepler a lancé un programme ambitieux pour étendre et approfondir son travail. Il prévoyait quatre livres supplémentaires : un sur les aspects stationnaires de l'univers (le Soleil et les étoiles fixes) ; un sur les planètes et leurs mouvements ; un sur la nature physique des planètes et la formation des caractéristiques géographiques (axé en particulier sur la Terre) ; et un sur les effets des cieux sur la Terre, pour inclure l'optique atmosphérique, la météorologie et l'astrologie.

Il a également sollicité l'avis de nombreux astronomes auxquels il avait envoyé Mysterium , parmi lesquels Reimarus Ursus (Nicolaus Reimers Bär) - le mathématicien impérial de Rudolf II et un rival acharné de Tycho Brahe . Ursus n'a pas répondu directement, mais a republié la lettre flatteuse de Kepler pour poursuivre son différend prioritaire sur (ce qu'on appelle maintenant) le système Tychonic avec Tycho. Malgré cette marque noire, Tycho a également commencé à correspondre avec Kepler, en commençant par une critique dure mais légitime du système de Kepler ; parmi une foule d'objections, Tycho a contesté l'utilisation de données numériques inexactes tirées de Copernicus. À travers leurs lettres, Tycho et Kepler ont discuté d'un large éventail de problèmes astronomiques, s'attardant sur les phénomènes lunaires et la théorie copernicienne (en particulier sa viabilité théologique). Mais sans les données nettement plus précises de l'observatoire de Tycho, Kepler n'avait aucun moyen de résoudre bon nombre de ces problèmes.

Au lieu de cela, il tourna son attention vers la chronologie et «l'harmonie», les relations numérologiques entre la musique, les mathématiques et le monde physique, et leurs conséquences astrologiques . En supposant que la Terre possède une âme (une propriété qu'il invoquera plus tard pour expliquer comment le soleil provoque le mouvement des planètes), il établit un système spéculatif reliant les aspects astrologiques et les distances astronomiques au temps et à d'autres phénomènes terrestres. En 1599, cependant, il sentit à nouveau son travail limité par l'inexactitude des données disponibles - tout comme la tension religieuse croissante menaçait également son emploi continu à Graz. En décembre de cette année-là, Tycho invita Kepler à lui rendre visite à Prague ; le 1er janvier 1600 (avant même de recevoir l'invitation), Kepler partit dans l'espoir que le patronage de Tycho pourrait résoudre ses problèmes philosophiques ainsi que ses problèmes sociaux et financiers.

Carrière scientifique

Prague (1600-1612)

Le 4 février 1600, Kepler rencontra Tycho Brahe et ses assistants Franz Tengnagel et Longomontanus à Benátky nad Jizerou (à 35 km de Prague), le site où était construit le nouvel observatoire de Tycho. Au cours des deux mois suivants, il est resté en tant qu'invité, analysant certaines des observations de Tycho sur Mars; Tycho a gardé ses données de près, mais a été impressionné par les idées théoriques de Kepler et lui a rapidement permis plus d'accès. Kepler prévoyait de tester sa théorie de Mysterium Cosmographicum sur la base des données de Mars, mais il a estimé que le travail prendrait jusqu'à deux ans (puisqu'il n'était pas autorisé à simplement copier les données pour son propre usage). Avec l'aide de Johannes Jessenius , Kepler a tenté de négocier un accord d'emploi plus formel avec Tycho, mais les négociations ont échoué dans une dispute fâchée et Kepler est parti pour Prague le 6 avril. Kepler et Tycho se sont rapidement réconciliés et sont finalement parvenus à un accord sur le salaire et les conditions de vie, et en juin, Kepler est rentré chez lui à Graz pour récupérer sa famille.

Les difficultés politiques et religieuses à Graz ont anéanti ses espoirs de retourner immédiatement à Brahe; dans l'espoir de poursuivre ses études d'astronomie, Kepler a sollicité une nomination en tant que mathématicien auprès de l'archiduc Ferdinand . À cette fin, Kepler composa un essai - dédié à Ferdinand - dans lequel il proposa une théorie du mouvement lunaire basée sur la force : "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("Il y a une force dans la terre qui fait que la lune mouvement"). Bien que l'essai ne lui ait pas valu une place à la cour de Ferdinand, il détaillait une nouvelle méthode de mesure des éclipses lunaires, qu'il appliqua lors de l'éclipse du 10 juillet à Graz. Ces observations ont formé la base de ses explorations des lois de l'optique qui culmineront dans Astronomiae Pars Optica .

Le 2 août 1600, après avoir refusé de se convertir au catholicisme, Kepler et sa famille sont bannis de Graz. Plusieurs mois plus tard, Kepler retourna, maintenant avec le reste de sa maison, à Prague. Pendant la majeure partie de 1601, il fut soutenu directement par Tycho, qui le chargea d'analyser les observations planétaires et d'écrire un tract contre le rival de Tycho (alors décédé), Ursus. En septembre, Tycho lui obtient une commission de collaborateur sur le nouveau projet qu'il avait proposé à l'empereur : les Tables rudolphines qui doivent remplacer les Tables pruténiques d' Erasmus Reinhold . Deux jours après la mort inattendue de Tycho le 24 octobre 1601, Kepler fut nommé son successeur en tant que mathématicien impérial avec la responsabilité d'achever son travail inachevé. Les 11 années suivantes en tant que mathématicien impérial seront les plus productives de sa vie.

Conseiller impérial

La principale obligation de Kepler en tant que mathématicien impérial était de fournir des conseils astrologiques à l'empereur. Bien que Kepler ait vu d'un mauvais œil les tentatives des astrologues contemporains de prédire avec précision l'avenir ou des événements spécifiques divins, il avait lancé des horoscopes détaillés bien reçus pour ses amis, sa famille et ses clients depuis qu'il était étudiant à Tübingen. En plus des horoscopes pour les alliés et les dirigeants étrangers, l'empereur a demandé conseil à Kepler en période de troubles politiques. Rudolf s'intéressait activement au travail de plusieurs de ses érudits de la cour (y compris de nombreux alchimistes ) et suivait également le travail de Kepler en astronomie physique.

Officiellement, les seules doctrines religieuses acceptables à Prague étaient catholiques et utraquistes , mais la position de Kepler à la cour impériale lui a permis de pratiquer sa foi luthérienne sans entrave. L'empereur fournissait théoriquement un revenu suffisant à sa famille, mais les difficultés du trésor impérial trop étendu signifiaient que se procurer suffisamment d'argent pour faire face aux obligations financières était une lutte continuelle. En partie à cause de problèmes financiers, sa vie à la maison avec Barbara était désagréable, entachée de querelles et d'épisodes de maladie. La vie de cour, cependant, amena Kepler en contact avec d'autres érudits éminents ( Johannes Matthäus Wackher von Wackhenfels , Jost Bürgi , David Fabricius , Martin Bachazek et Johannes Brengger , entre autres) et les travaux astronomiques progressèrent rapidement.

Supernova de 1604

Vestige de la supernova de Kepler SN 1604

En octobre 1604, une nouvelle étoile brillante du soir ( SN 1604 ) est apparue, mais Kepler n'a pas cru les rumeurs jusqu'à ce qu'il l'ait vue lui-même. Kepler a commencé à observer systématiquement la supernova. Astrologiquement, la fin de 1603 marqua le début d'un trigone ardent , le début du cycle d'environ 800 ans des grandes conjonctions ; les astrologues ont associé les deux périodes précédentes à la montée de Charlemagne (environ 800 ans plus tôt) et à la naissance du Christ (environ 1600 ans plus tôt), et s'attendaient donc à des événements de grand augure, en particulier en ce qui concerne l'empereur.

C'est dans ce contexte, en tant que mathématicien impérial et astrologue de l'empereur, que Kepler décrit la nouvelle étoile deux ans plus tard dans son De Stella Nova . Dans ce document, Kepler a abordé les propriétés astronomiques de l'étoile tout en adoptant une approche sceptique face aux nombreuses interprétations astrologiques qui circulaient alors. Il a noté sa luminosité décroissante, a spéculé sur son origine et a utilisé le manque de parallaxe observée pour affirmer qu'il se trouvait dans la sphère des étoiles fixes, sapant davantage la doctrine de l'immuabilité des cieux (l'idée acceptée depuis Aristote que les sphères célestes étaient parfaits et immuables). La naissance d'une nouvelle étoile impliquait la variabilité des cieux. Kepler a également joint une annexe où il a discuté du récent travail de chronologie de l'historien polonais Laurentius Suslyga ; il a calculé que, si Suslyga avait raison de dire que les délais acceptés avaient quatre ans de retard, alors l' étoile de Bethléem - analogue à la nouvelle étoile actuelle - aurait coïncidé avec la première grande conjonction du cycle de 800 ans précédent.

Au cours des années suivantes, Kepler a tenté (sans succès) d'entamer une collaboration avec l'astronome italien Giovanni Antonio Magini , et s'est occupé de la chronologie, en particulier de la datation des événements de la vie de Jésus . Vers 1611, Kepler fit circuler un manuscrit de ce qui serait finalement publié (à titre posthume) sous le nom de Somnium [Le Rêve]. Une partie du but de Somnium était de décrire à quoi ressemblerait la pratique de l'astronomie du point de vue d'une autre planète, pour montrer la faisabilité d'un système non géocentrique. Le manuscrit, disparu après avoir changé plusieurs fois de mains, décrivait un fantastique voyage sur la Lune ; c'était en partie allégorie, en partie autobiographie et en partie traité sur les voyages interplanétaires (et est parfois décrit comme le premier ouvrage de science-fiction). Des années plus tard, une version déformée de l'histoire a peut-être déclenché le procès de sorcellerie contre sa mère, alors que la mère du narrateur consulte un démon pour apprendre les moyens de voyager dans l'espace. Suite à son éventuel acquittement, Kepler a composé 223 notes de bas de page à l'histoire - plusieurs fois plus longues que le texte réel - qui expliquaient les aspects allégoriques ainsi que le contenu scientifique considérable (en particulier concernant la géographie lunaire) caché dans le texte.

La vie plus tard

Troubles

Rue Karlova dans la vieille ville de Prague  - maison où vivait Kepler. Maintenant un musée [2]

En 1611, la tension politico-religieuse croissante à Prague atteint son paroxysme. L'empereur Rodolphe, dont la santé déclinait, fut contraint d'abdiquer en tant que roi de Bohême par son frère Matthias . Les deux parties ont recherché les conseils astrologiques de Kepler, une opportunité qu'il a utilisée pour donner des conseils politiques conciliants (avec peu de référence aux étoiles, sauf dans des déclarations générales pour décourager une action drastique). Cependant, il était clair que les perspectives d'avenir de Kepler à la cour de Matthias étaient sombres.

Toujours cette année-là, Barbara Kepler a contracté la fièvre boutonneuse hongroise , puis a commencé à avoir des convulsions . Alors que Barbara se remettait, les trois enfants de Kepler tombèrent tous malades de la variole ; Frédéric, 6 ans, est décédé. Après la mort de son fils, Kepler a envoyé des lettres à des mécènes potentiels du Wurtemberg et de Padoue . À l' Université de Tübingen dans le Wurtemberg, les inquiétudes suscitées par les hérésies calvinistes perçues par Kepler en violation de la confession d'Augsbourg et de la formule de la concorde ont empêché son retour. L' Université de Padoue - sur la recommandation du départ de Galilée - a cherché Kepler pour occuper le poste de professeur de mathématiques, mais Kepler, préférant garder sa famille sur le territoire allemand, s'est plutôt rendu en Autriche pour organiser un poste d'enseignant et de mathématicien de district à Linz . Cependant, Barbara est tombée malade et est décédée peu de temps après le retour de Kepler.

Kepler a reporté le déménagement à Linz et est resté à Prague jusqu'à la mort de Rudolf au début de 1612, mais entre les bouleversements politiques, les tensions religieuses et la tragédie familiale (ainsi que le différend juridique sur la succession de sa femme), Kepler n'a pu faire aucune recherche. Au lieu de cela, il a reconstitué un manuscrit de chronologie, Eclogae Chronicae , à partir de correspondance et de travaux antérieurs. Lors de la succession en tant qu'empereur du Saint Empire romain germanique, Matthias a réaffirmé la position (et le salaire) de Kepler en tant que mathématicien impérial, mais lui a permis de déménager à Linz.

Linz (1612–1630)

Une statue de Kepler à Linz

À Linz, les principales responsabilités de Kepler (au-delà de l'achèvement des tables de Rudolphine ) étaient d'enseigner à l'école du district et de fournir des services astrologiques et astronomiques. Au cours de ses premières années là-bas, il jouissait de la sécurité financière et de la liberté religieuse par rapport à sa vie à Prague - bien qu'il ait été exclu de l'Eucharistie par son église luthérienne en raison de ses scrupules théologiques. C'est également pendant son séjour à Linz que Kepler a dû faire face à l'accusation et au verdict final de sorcellerie contre sa mère Katharina dans la ville protestante de Leonberg . Ce coup, survenu quelques années seulement après l' excommunication de Kepler , n'est pas considéré comme une coïncidence mais comme un symptôme de l'assaut à part entière mené par les luthériens contre Kepler.

Sa première publication à Linz fut De vero Anno (1613), un traité élargi sur l'année de la naissance du Christ. Il a également participé aux délibérations sur l'opportunité d'introduire le calendrier réformé du pape Grégoire sur les terres allemandes protestantes. Le 30 octobre 1613, Kepler épousa Susanna Reuttinger, 24 ans. Suite au décès de sa première épouse Barbara, Kepler avait envisagé 11 correspondances différentes sur deux ans (un processus de décision formalisé plus tard sous le nom de problème du mariage ). Il est finalement revenu à Reuttinger (le cinquième match) qui, écrit-il, "m'a conquis par l'amour, l'humble loyauté, l'économie du ménage, la diligence et l'amour qu'elle a donné aux beaux-enfants". Les trois premiers enfants de ce mariage (Margareta Regina, Katharina et Sebald) sont morts dans l'enfance. Trois autres ont survécu jusqu'à l'âge adulte : Cordula (né en 1621) ; Fridmar (né en 1623); et Hildebert (né en 1625). Selon les biographes de Kepler, ce fut un mariage beaucoup plus heureux que le premier.

Le 8 octobre 1630, Kepler partit pour Ratisbonne, espérant percevoir des intérêts sur les travaux qu'il avait effectués auparavant. Quelques jours après avoir atteint Ratisbonne, Kepler est tombé malade et s'est progressivement aggravé. Le 15 novembre 1630, un peu plus d'un mois après son arrivée, il mourut. Il fut inhumé dans un cimetière protestant complètement détruit pendant la guerre de Trente Ans .

Christianisme

La conviction de Kepler que Dieu a créé le cosmos de manière ordonnée l'a amené à tenter de déterminer et de comprendre les lois qui régissent le monde naturel, plus profondément dans l'astronomie. La phrase "Je ne fais que penser aux pensées de Dieu après Lui" lui a été attribuée, bien qu'il s'agisse probablement d'une version abrégée d'un écrit de sa main :

Ces lois [de la nature] sont à la portée de l'esprit humain ; Dieu a voulu que nous les reconnaissions en nous créant à son image afin que nous puissions partager ses propres pensées.

Kepler a plaidé pour la tolérance entre les confessions chrétiennes, affirmant par exemple que les catholiques et les luthériens devraient pouvoir communier ensemble. Il a écrit : « Christ le Seigneur n'était ni n'est luthérien, ni calviniste, ni papiste ».

Astronomie

Mystérium Cosmographicum

Le premier ouvrage astronomique majeur de Kepler, Mysterium Cosmographicum ( Le mystère cosmographique , 1596), fut la première défense publiée du système copernicien. Kepler a affirmé avoir eu une épiphanie le 19 juillet 1595, alors qu'il enseignait à Graz , démontrant la conjonction périodique de Saturne et Jupiter dans le zodiaque : il s'est rendu compte que des polygones réguliers délimitaient un cercle inscrit et un cercle circonscrit à des rapports définis, ce qui, selon lui, pourrait être la base géométrique de l'univers. Après avoir échoué à trouver un arrangement unique de polygones correspondant aux observations astronomiques connues (même avec des planètes supplémentaires ajoutées au système), Kepler a commencé à expérimenter des polyèdres tridimensionnels . Il trouva que chacun des cinq solides platoniciens pouvait être inscrit et circonscrit par des orbes sphériques ; imbriquer ces solides, chacun enfermé dans une sphère, les uns dans les autres produirait six couches, correspondant aux six planètes connues : Mercure , Vénus , Terre , Mars , Jupiter et Saturne. En ordonnant les solides de manière sélective - octaèdre , icosaèdre , dodécaèdre , tétraèdre , cube - Kepler a découvert que les sphères pouvaient être placées à des intervalles correspondant aux tailles relatives de la trajectoire de chaque planète, en supposant que les planètes tournent autour du Soleil. Kepler a également trouvé une formule reliant la taille de l'orbe de chaque planète à la longueur de sa période orbitale : des planètes intérieures aux planètes extérieures, le rapport d'augmentation de la période orbitale est le double de la différence de rayon de l'orbite. Cependant, Kepler rejeta plus tard cette formule, car elle n'était pas assez précise.

Kepler pensait que le Mysterium avait révélé le plan géométrique de Dieu pour l'univers. Une grande partie de l'enthousiasme de Kepler pour le système copernicien provenait de ses convictions théologiques sur le lien entre le physique et le spirituel ; l'univers lui-même était une image de Dieu, avec le Soleil correspondant au Père, la sphère stellaire au Fils , et l'espace intermédiaire entre eux au Saint-Esprit . Son premier manuscrit de Mysterium contenait un long chapitre réconciliant l'héliocentrisme avec des passages bibliques qui semblaient soutenir le géocentrisme. Avec le soutien de son mentor Michael Maestlin, Kepler a reçu l'autorisation du sénat de l'université de Tübingen de publier son manuscrit, en attendant la suppression de l' exégèse biblique et l'ajout d'une description plus simple et plus compréhensible du système copernicien ainsi que des nouvelles idées de Kepler. Mysterium a été publié à la fin de 1596, et Kepler a reçu ses exemplaires et a commencé à les envoyer à d'éminents astronomes et mécènes au début de 1597; il n'a pas été largement lu, mais il a établi la réputation de Kepler en tant qu'astronome hautement qualifié. Le dévouement effusif, envers de puissants mécènes ainsi qu'envers les hommes qui contrôlaient sa position à Graz, a également fourni une porte d'entrée cruciale dans le système de favoritisme .

En 1621, Kepler publia une deuxième édition augmentée de Mysterium , deux fois moins longue que la première, détaillant en notes de bas de page les corrections et améliorations qu'il avait réalisées au cours des 25 années écoulées depuis sa première publication. En termes d'impact, le Mysterium peut être considéré comme une première étape importante dans la modernisation de la théorie proposée par Copernic dans son De revolutionibus orbium coelestium . Alors que Copernic cherchait à faire avancer un système héliocentrique dans ce livre, il a eu recours à des dispositifs ptolémaïques (à savoir, des épicycles et des cercles excentriques) afin d'expliquer le changement de vitesse orbitale des planètes, et a également continué à utiliser comme point de référence le centre de l'orbite de la Terre plutôt que celle du Soleil « comme aide au calcul et pour ne pas confondre le lecteur en s'écartant trop de Ptolémée ». L'astronomie moderne doit beaucoup à Mysterium Cosmographicum , malgré les défauts de sa thèse principale, "puisqu'elle représente la première étape du nettoyage du système copernicien des vestiges de la théorie ptolémaïque qui s'y accrochent encore".

Astronomie Nova

Schéma de la trajectoire géocentrique de Mars à travers plusieurs périodes de mouvement rétrograde apparent dans Astronomia Nova (1609)

La ligne de recherche étendue qui a abouti à Astronomia Nova ( A New Astronomy ) - y compris les deux premières lois du mouvement planétaire - a commencé par l'analyse, sous la direction de Tycho, de l'orbite de Mars. Dans cet ouvrage, Kepler a introduit le concept révolutionnaire d'orbite planétaire, une trajectoire d'une planète dans l'espace résultant de l'action de causes physiques, distincte de la notion antérieure d'orbe planétaire (une coquille sphérique à laquelle la planète est attachée). À la suite de cette percée, les phénomènes astronomiques en sont venus à être considérés comme régis par des lois physiques. Kepler a calculé et recalculé diverses approximations de l'orbite de Mars à l'aide d'un équant (l'outil mathématique que Copernic avait éliminé avec son système), créant finalement un modèle généralement conforme aux observations de Tycho à moins de deux minutes d' arc (l'erreur de mesure moyenne). Mais il n'était pas satisfait du résultat complexe et encore légèrement imprécis ; à certains points, le modèle différait des données jusqu'à huit minutes d'arc. Le large éventail de méthodes traditionnelles d'astronomie mathématique ayant échoué, Kepler s'est mis à essayer d'adapter une orbite ovoïde aux données.

Dans la vision religieuse de Kepler du cosmos, le Soleil (un symbole de Dieu le Père ) était la source de la force motrice du système solaire. Comme base physique, Kepler s'est inspiré par analogie de la théorie de l'âme magnétique de la Terre de William Gilbert de De Magnete (1600) et de ses propres travaux sur l'optique. Kepler a supposé que la puissance motrice (ou espèce motrice ) rayonnée par le Soleil s'affaiblit avec la distance, provoquant un mouvement plus rapide ou plus lent à mesure que les planètes s'en rapprochent ou s'en éloignent. Cette hypothèse impliquait peut-être une relation mathématique qui rétablirait l'ordre astronomique. Sur la base des mesures de l' aphélie et du périhélie de la Terre et de Mars, il a créé une formule dans laquelle la vitesse de mouvement d'une planète est inversement proportionnelle à sa distance au Soleil. La vérification de cette relation tout au long du cycle orbital a nécessité des calculs très poussés ; Pour simplifier cette tâche, à la fin de 1602, Kepler reformula la proportion en termes de géométrie : les planètes balaient des aires égales en des temps égaux - sa deuxième loi du mouvement planétaire.

Il s'est alors mis à calculer l'orbite entière de Mars, en utilisant la loi de vitesse géométrique et en supposant une orbite ovoïde en forme d'œuf . Après environ 40 tentatives infructueuses, à la fin de 1604, il eut enfin l'idée d'une ellipse, qu'il avait précédemment supposée être une solution trop simple pour que les astronomes antérieurs l'aient négligée. Constatant qu'une orbite elliptique correspondait aux données de Mars (l' hypothèse vicariante ), Kepler a immédiatement conclu que toutes les planètes se déplacent dans des ellipses, avec le Soleil à un foyer - sa première loi du mouvement planétaire. Parce qu'il n'a employé aucun assistant de calcul, il n'a pas étendu l'analyse mathématique au-delà de Mars. À la fin de l'année, il termina le manuscrit d' Astronomia nova , bien qu'il ne soit publié qu'en 1609 en raison de différends juridiques sur l'utilisation des observations de Tycho, la propriété de ses héritiers.

Quintessence de l'astronomie copernicienne

Depuis l'achèvement de l' Astronomia Nova , Kepler avait l'intention de composer un manuel d'astronomie qui couvrirait tous les principes fondamentaux de l' astronomie héliocentrique . Kepler a passé les années suivantes à travailler sur ce qui allait devenir Epitome Astronomiae Copernicanae ( Epitome of Copernican Astronomy ). Malgré son titre, qui ne fait que faire allusion à l'héliocentrisme, l' Epitome concerne moins l'œuvre de Copernic que le propre système astronomique de Kepler. L' épitomé contenait les trois lois du mouvement planétaire et tentait d'expliquer les mouvements célestes par des causes physiques. Bien qu'elle étende explicitement les deux premières lois du mouvement planétaire (appliquées à Mars dans Astronomia nova ) à toutes les planètes ainsi qu'à la Lune et aux satellites médicéens de Jupiter , elle n'explique pas comment des orbites elliptiques peuvent être dérivées de données d'observation.

Conçu à l'origine comme une introduction pour les non-initiés, Kepler a cherché à modeler son Epitome sur celui de son maître Michael Maestlin , qui a publié un livre très apprécié expliquant les bases de l' astronomie géocentrique aux non-experts. Kepler a achevé le premier des trois volumes, composé des livres I à III, en 1615 dans le même format question-réponse de Maestlin et l'a fait imprimer en 1617. Cependant, l' interdiction des livres coperniciens par l'Église catholique, ainsi que le début de la guerre de Trente Ans , signifiait que la publication des deux volumes suivants serait retardée. Dans l'intervalle, et pour éviter d'être soumis à l'interdiction, Kepler a fait passer le public de l' Epitome des débutants à celui des astronomes et mathématiciens experts, car les arguments devenaient de plus en plus sophistiqués et nécessitaient des mathématiques avancées pour être compris. Le deuxième volume, composé du livre IV, a été publié en 1620, suivi du troisième volume, composé des livres V-VII, en 1621.

Tableaux rudolphins

Deux pages des tables rudolphines de Kepler montrant des éclipses de soleil et de lune

Dans les années qui ont suivi l'achèvement d ' Astronomia Nova , la plupart des recherches de Kepler se sont concentrées sur les préparatifs des tables de Rudolphine et sur un ensemble complet d' éphémérides (prédictions spécifiques des positions des planètes et des étoiles) basées sur la table, bien qu'aucune ne soit achevée avant de nombreuses années. .

Kepler, enfin, achève en 1623 les Tables rudolphines , qui sont alors considérées comme son œuvre majeure. Cependant, en raison des exigences de publication de l'empereur et des négociations avec l'héritier de Tycho Brahe, il ne sera imprimé qu'en 1627.

Astrologie

Horoscope de Kepler pour le général Wallenstein

Comme Ptolémée , Kepler considérait l'astrologie comme le pendant de l'astronomie, et comme étant d'un intérêt et d'une valeur égaux. Cependant, dans les années suivantes, les deux sujets se sont éloignés jusqu'à ce que l'astrologie ne soit plus pratiquée parmi les astronomes professionnels.

Sir Oliver Lodge a observé que Kepler était quelque peu dédaigneux de l'astrologie à son époque, car il « attaquait et lançait continuellement du sarcasme à l'astrologie, mais c'était la seule chose pour laquelle les gens le payaient, et d'une certaine manière il y vivait. " Néanmoins, Kepler a passé énormément de temps à essayer de restaurer l'astrologie sur une base philosophique plus solide, en composant de nombreux calendriers astrologiques, plus de 800 nativités et un certain nombre de traités traitant du sujet de l'astrologie proprement dite.

De Fundamentis

Dans sa tentative de devenir astronome impérial, Kepler a écrit De Fundamentis (1601), dont le titre complet peut être traduit par "On Giving Astrology Sounder Foundations", comme un court avant-propos à l'un de ses almanachs annuels.

Dans cet ouvrage, Kepler décrit les effets du Soleil, de la Lune et des planètes en termes de leur lumière et de leurs influences sur les humeurs, finalisant avec l'opinion de Kepler selon laquelle la Terre possède une âme avec un certain sens de la géométrie. Stimulée par la convergence géométrique des rayons formés autour d'elle, l' âme-monde est sensible mais non consciente. De même qu'un berger se réjouit du son d'une flûte sans comprendre la théorie de l'harmonie musicale, de même la Terre réagit aux angles et aux aspects faits par les cieux mais pas de manière consciente. Les éclipses sont importantes en tant que présages parce que la faculté animale de la Terre est violemment perturbée par l'intermittence soudaine de la lumière, ressentant quelque chose comme une émotion et y persistant pendant un certain temps.

Kepler suppose que la Terre a des "cycles d'humeurs" comme le font les animaux vivants, et donne pour exemple que "les marins disent que les marées les plus hautes de la mer reviennent après dix-neuf ans autour des mêmes jours de l'année". (Cela peut faire référence au cycle de précession des nœuds lunaires de 18,6 ans .) Kepler préconise de rechercher de tels cycles en rassemblant des observations sur une période de plusieurs années, "et jusqu'à présent, cette observation n'a pas été faite".

Tertius Intervenants

Kepler et Helisaeus Roeslin se sont livrés à une série d'attaques et de contre-attaques publiées sur l'importance de l'astrologie après la supernova de 1604 ; à peu près à la même époque, le médecin Philip Feselius a publié un ouvrage rejetant complètement l'astrologie (et le travail de Roeslin en particulier).

En réponse à ce que Kepler considérait comme les excès de l'astrologie, d'une part, et son rejet trop zélé, d'autre part, Kepler prépara Tertius Interveniens (1610). Nominalement, cet ouvrage - présenté au patron commun de Roeslin et Feselius - était une médiation neutre entre les érudits en conflit (le titre signifiant «Interventions de tiers»), mais il exposait également les vues générales de Kepler sur la valeur de l'astrologie, y compris certains mécanismes hypothétiques d'interaction entre les planètes et les âmes individuelles. Alors que Kepler considérait la plupart des règles et méthodes traditionnelles de l'astrologie comme la "bouse malodorante" dans laquelle "une poule industrieuse" gratte, il y avait "une graine occasionnelle, voire même une perle ou une pépite d'or" à trouver par l'astrologue scientifique consciencieux.

Musique

Harmonice Mundi

Harmonices géométriques de Harmonice Mundi (1619)

Kepler était convaincu "que les choses géométriques ont fourni au Créateur le modèle pour décorer le monde entier". Dans Harmonice Mundi (1619), il a tenté d'expliquer les proportions du monde naturel - en particulier les aspects astronomiques et astrologiques - en termes de musique. L'ensemble central des "harmonies" était la musica universalis ou "musique des sphères", qui avait été étudiée par Pythagore , Ptolémée et d'autres avant Kepler ; en fait, peu de temps après avoir publié Harmonice Mundi , Kepler a été impliqué dans un conflit de priorité avec Robert Fludd , qui avait récemment publié sa propre théorie harmonique.

Kepler a commencé par explorer les polygones réguliers et les solides réguliers , y compris les figures qui seraient connues sous le nom de solides de Kepler . De là, il étendit son analyse harmonique à la musique, à la météorologie et à l'astrologie ; l'harmonie résultait des tonalités émises par les âmes des corps célestes - et dans le cas de l'astrologie, de l'interaction entre ces tonalités et les âmes humaines. Dans la dernière partie de l'ouvrage (livre V), Kepler a traité des mouvements planétaires, en particulier des relations entre la vitesse orbitale et la distance orbitale du Soleil. Des relations similaires avaient été utilisées par d'autres astronomes, mais Kepler - avec les données de Tycho et ses propres théories astronomiques - les traitait beaucoup plus précisément et leur attachait une nouvelle signification physique.

Parmi de nombreuses autres harmonies, Kepler a articulé ce qui est devenu la troisième loi du mouvement planétaire. Il a essayé de nombreuses combinaisons jusqu'à ce qu'il découvre que (approximativement) " Le carré des temps périodiques est entre eux comme les cubes des distances moyennes ". Bien qu'il donne la date de cette épiphanie (8 mars 1618), il ne donne aucun détail sur la façon dont il est arrivé à cette conclusion. Cependant, la signification plus large pour la dynamique planétaire de cette loi purement cinématique n'a été réalisée que dans les années 1660. Associée à la loi de la force centrifuge récemment découverte par Christiaan Huygens , elle a permis à Isaac Newton , Edmund Halley et peut-être Christopher Wren et Robert Hooke de démontrer indépendamment que l'attraction gravitationnelle présumée entre le Soleil et ses planètes diminuait avec le carré de la distance entre leur. Cela a réfuté l'hypothèse traditionnelle de la physique scolastique selon laquelle la puissance d'attraction gravitationnelle restait constante avec la distance chaque fois qu'elle s'appliquait entre deux corps, comme cela était supposé par Kepler et aussi par Galilée dans sa loi universelle erronée selon laquelle la chute gravitationnelle est uniformément accélérée, et aussi par L'élève de Galilée Borrelli dans sa mécanique céleste de 1666.

Optique

Astronomiae Pars Optica

Une planche d' Astronomiae Pars Optica , illustrant la structure des yeux de diverses espèces.

Tandis que Kepler continuait lentement à analyser les observations de Tycho sur Mars - désormais disponibles dans leur intégralité - et commençait le lent processus de tabulation des tables de Rudolphine , Kepler a également repris l'enquête sur les lois de l'optique dans son essai lunaire de 1600. À la fois lunaire et solaire les éclipses présentaient des phénomènes inexpliqués, tels que des tailles d'ombre inattendues, la couleur rouge d'une éclipse lunaire totale et la lumière apparemment inhabituelle entourant une éclipse solaire totale. Problèmes connexes de réfraction atmosphérique appliqués à toutes les observations astronomiques. Pendant la majeure partie de 1603, Kepler a interrompu ses autres travaux pour se concentrer sur la théorie optique; le manuscrit résultant, présenté à l'empereur le 1er janvier 1604, fut publié sous le titre Astronomiae Pars Optica (La partie optique de l'astronomie). Dans ce document, Kepler décrit la loi du carré inverse régissant l'intensité de la lumière, la réflexion par des miroirs plats et courbes, et les principes des caméras à sténopé , ainsi que les implications astronomiques de l'optique telles que la parallaxe et les tailles apparentes des corps célestes. Il a également étendu son étude de l'optique à l'œil humain et est généralement considéré par les neuroscientifiques comme le premier à reconnaître que les images sont projetées inversées et inversées par la lentille de l'œil sur la rétine . La solution à ce dilemme n'était pas d'une importance particulière pour Kepler car il ne la considérait pas comme relevant de l'optique, bien qu'il ait suggéré que l'image était plus tard corrigée "dans les creux du cerveau" en raison de "l'activité de l'âme". "

Aujourd'hui, Astronomiae Pars Optica est généralement reconnu comme le fondement de l'optique moderne (bien que la loi de la réfraction soit manifestement absente). En ce qui concerne les débuts de la géométrie projective , Kepler a introduit l'idée de changement continu d'une entité mathématique dans ce travail. Il a soutenu que si un foyer d'une section conique était autorisé à se déplacer le long de la ligne joignant les foyers, la forme géométrique se transformerait ou dégénérerait, l'une dans l'autre. Ainsi, une ellipse devient une parabole lorsqu'un foyer se déplace vers l'infini, et lorsque deux foyers d'une ellipse se confondent, un cercle se forme. Lorsque les foyers d'une hyperbole se confondent, l'hyperbole devient une paire de lignes droites. Il a également supposé que si une ligne droite est étendue à l'infini, elle se rencontrera en un seul point à l'infini , ayant ainsi les propriétés d'un grand cercle.

dioptrique

Au cours des premiers mois de 1610, Galileo Galilei , utilisant son puissant nouveau télescope, découvrit quatre satellites en orbite autour de Jupiter. Lors de la publication de son récit sous le nom de Sidereus Nuncius [Starry Messenger], Galileo a demandé l'avis de Kepler, en partie pour renforcer la crédibilité de ses observations. Kepler a répondu avec enthousiasme avec une courte réponse publiée, Dissertatio cum Nuncio Sidereo [Conversation avec le messager étoilé]. Il a approuvé les observations de Galilée et a proposé une série de spéculations sur la signification et les implications des découvertes et des méthodes télescopiques de Galilée, pour l'astronomie et l'optique ainsi que la cosmologie et l'astrologie. Plus tard cette année-là, Kepler a publié ses propres observations télescopiques des lunes dans Narratio de Jovis Satellitibus , fournissant un soutien supplémentaire à Galileo. À la déception de Kepler, cependant, Galileo n'a jamais publié ses réactions (le cas échéant) à Astronomia Nova .

Kepler a également lancé une enquête théorique et expérimentale sur les lentilles télescopiques à l'aide d'un télescope emprunté au duc Ernest de Cologne. Le manuscrit qui en a résulté a été achevé en septembre 1610 et publié sous le nom de Dioptrice en 1611. Dans ce document, Kepler a exposé la base théorique des lentilles convergentes à double convexe et des lentilles divergentes à double concave - et comment elles sont combinées pour produire un télescope galiléen - ainsi comme les concepts d' images réelles et virtuelles , d'images verticales et inversées, et les effets de la distance focale sur le grossissement et la réduction. Il a également décrit un télescope amélioré - maintenant connu sous le nom de télescope astronomique ou de Kepler - dans lequel deux lentilles convexes peuvent produire un grossissement plus élevé que la combinaison de lentilles convexes et concaves de Galilée.

Mathématiques et physique

Un diagramme illustrant la conjecture de Kepler de Strena Seu de Nive Sexangula (1611)

En guise de cadeau du Nouvel An cette année-là (1611), il composa également pour son ami et ancien mécène, le baron Wackher von Wackhenfels, une courte brochure intitulée Strena Seu de Nive Sexangula ( Un cadeau du Nouvel An de neige hexagonale ). Dans ce traité, il a publié la première description de la symétrie hexagonale des flocons de neige et, étendant la discussion à une hypothétique base physique atomistique de la symétrie, a posé ce qui est devenu plus tard connu sous le nom de conjecture de Kepler , une déclaration sur l'arrangement le plus efficace pour emballer les sphères. .

Kepler a écrit le traité mathématique influent Nova stereometria doliorum vinariorum en 1613, sur la mesure du volume de récipients tels que des tonneaux de vin, qui a été publié en 1615. Kepler a également contribué au développement de méthodes infinitésimales et d'analyse numérique, y compris des approximations itératives, des infinitésimaux et l'utilisation précoce des logarithmes et des équations transcendantales. Les travaux de Kepler sur le calcul des volumes de formes et sur la recherche de la forme optimale d'un tonneau de vin ont été des étapes importantes vers le développement du calcul . La règle de Simpson , une méthode d'approximation utilisée dans le calcul intégral , est connue en allemand sous le nom de Keplersche Fassregel (règle du baril de Kepler).

Héritage

Réception de son astronomie

Les lois de Kepler sur le mouvement planétaire n'ont pas été immédiatement acceptées. Plusieurs personnalités majeures telles que Galilée et René Descartes ont complètement ignoré l' Astronomia nova de Kepler. De nombreux astronomes, dont le professeur de Kepler, Michael Maestlin, se sont opposés à l'introduction de la physique par Kepler dans son astronomie. Certains ont adopté des positions de compromis. Ismaël Bullialdus a accepté les orbites elliptiques mais a remplacé la loi d'aire de Kepler par un mouvement uniforme par rapport au foyer vide de l'ellipse, tandis que Seth Ward a utilisé une orbite elliptique avec des mouvements définis par un équant.

Plusieurs astronomes ont testé la théorie de Kepler et ses diverses modifications par rapport aux observations astronomiques. Deux transits de Vénus et de Mercure à travers la face du soleil ont fourni des tests sensibles de la théorie, dans des circonstances où ces planètes ne pouvaient normalement pas être observées. Dans le cas du transit de Mercure en 1631, Kepler avait été extrêmement incertain des paramètres de Mercure et avait conseillé aux observateurs de rechercher le transit la veille et après la date prévue. Pierre Gassendi a observé le transit à la date prévue, confirmation de la prédiction de Kepler. Ce fut la première observation d'un transit de Mercure. Cependant, sa tentative d'observer le transit de Vénus juste un mois plus tard a échoué en raison d'inexactitudes dans les tables de Rudolphine. Gassendi ne s'est pas rendu compte qu'il n'était pas visible de la majeure partie de l'Europe, y compris de Paris. Jeremiah Horrocks , qui a observé le transit de Vénus en 1639 , avait utilisé ses propres observations pour ajuster les paramètres du modèle képlérien, prédit le transit, puis avait construit un appareil pour observer le transit. Il est resté un fervent défenseur du modèle képlérien.

La quintessence de l'astronomie copernicienne a été lue par les astronomes de toute l'Europe et, après la mort de Kepler, elle a été le principal véhicule de diffusion des idées de Kepler. Dans la période 1630-1650, ce livre était le manuel d'astronomie le plus largement utilisé, remportant de nombreux convertis à l'astronomie basée sur l'ellipse. Cependant, peu ont adopté ses idées sur la base physique des mouvements célestes. À la fin du XVIIe siècle, un certain nombre de théories d'astronomie physique tirées des travaux de Kepler - notamment celles de Giovanni Alfonso Borelli et de Robert Hooke - ont commencé à incorporer des forces attractives (mais pas les espèces motrices quasi spirituelles postulées par Kepler) et le concept cartésien de inertie . Cela a abouti aux Principia Mathematica (1687) d'Isaac Newton, dans lequel Newton a dérivé les lois de Kepler du mouvement planétaire à partir d'une théorie de la gravitation universelle basée sur la force , un défi mathématique connu plus tard sous le nom de "résoudre le problème de Kepler ".

Histoire des sciences

Monument à Tycho Brahe et Kepler à Prague , République Tchèque

Au-delà de son rôle dans le développement historique de l'astronomie et de la philosophie naturelle, Kepler a occupé une place importante dans la philosophie et l' historiographie des sciences . Kepler et ses lois du mouvement étaient au cœur des premières histoires de l'astronomie telles que l' Histoire des mathématiques de Jean-Étienne Montucla en 1758 et l'Histoire de l'astronomie moderne de Jean-Baptiste Delambre en 1821 . Ces histoires et d'autres écrites dans la perspective des Lumières ont traité les arguments métaphysiques et religieux de Kepler avec scepticisme et désapprobation, mais plus tard , les philosophes naturels de l'ère romantique considéraient ces éléments comme essentiels à son succès. William Whewell , dans son influente Histoire des sciences inductives de 1837, a trouvé que Kepler était l'archétype du génie scientifique inductif; dans sa Philosophie des sciences inductives de 1840, Whewell présente Kepler comme l'incarnation des formes les plus avancées de la méthode scientifique . De même, Ernst Friedrich Apelt - le premier à étudier en profondeur les manuscrits de Kepler, après leur achat par Catherine la Grande - a identifié Kepler comme une clé de la " Révolution des sciences ". Apelt, qui considérait les mathématiques, la sensibilité esthétique, les idées physiques et la théologie de Kepler comme faisant partie d'un système de pensée unifié, a produit la première analyse approfondie de la vie et de l'œuvre de Kepler.

Les travaux d' Alexandre Koyré sur Kepler ont été, après Apelt, le premier jalon majeur dans les interprétations historiques de la cosmologie de Kepler et de son influence. Dans les années 1930 et 1940, Koyré, et un certain nombre d'autres de la première génération d'historiens professionnels des sciences, ont décrit la " Révolution scientifique " comme l'événement central de l'histoire des sciences, et Kepler comme une (peut-être la) figure centrale de la révolution. Koyré a placé la théorisation de Kepler, plutôt que son travail empirique, au centre de la transformation intellectuelle des visions du monde anciennes aux visions du monde modernes. Depuis les années 1960, le volume de l'érudition historique de Kepler s'est considérablement élargi, y compris des études sur son astrologie et sa météorologie, ses méthodes géométriques, le rôle de ses opinions religieuses dans son travail, ses méthodes littéraires et rhétoriques, son interaction avec le contexte culturel et philosophique plus large. courants de son temps, et même son rôle d'historien des sciences.

Les philosophes des sciences - tels que Charles Sanders Peirce , Norwood Russell Hanson , Stephen Toulmin et Karl Popper - se sont tournés à plusieurs reprises vers Kepler : des exemples d' incommensurabilité , de raisonnement analogique , de falsification et de nombreux autres concepts philosophiques ont été trouvés dans l'œuvre de Kepler. Le physicien Wolfgang Pauli a même utilisé le différend prioritaire de Kepler avec Robert Fludd pour explorer les implications de la psychologie analytique sur la recherche scientifique.

Éditions et traductions

Le timbre RDA avec Kepler

Des traductions modernes d'un certain nombre de livres de Kepler sont apparues à la fin du XIXe et au début du XXe siècle, la publication systématique de ses œuvres complètes a commencé en 1937 (et touche à sa fin au début du XXIe siècle).

Une édition en huit volumes, Kepleri Opera omnia , a été préparée par Christian Frisch (1807–1881), de 1858 à 1871, à l'occasion du 300e anniversaire de Kepler. L'édition de Frisch ne comprenait que le latin de Kepler, avec un commentaire latin.

Une nouvelle édition est prévue à partir de 1914 par Walther von Dyck (1856–1934). Dyck a compilé des copies des manuscrits non édités de Kepler, utilisant des contacts diplomatiques internationaux pour convaincre les autorités soviétiques de lui prêter les manuscrits conservés à Leningrad pour une reproduction photographique. Ces manuscrits contenaient plusieurs œuvres de Kepler qui n'étaient pas à la disposition de Frisch. Les photographies de Dyck restent la base des éditions modernes des manuscrits inédits de Kepler.

Max Caspar (1880–1956) a publié sa traduction allemande du Mysterium Cosmographicum de Kepler en 1923. Dyck et Caspar ont tous deux été influencés dans leur intérêt pour Kepler par le mathématicien Alexander von Brill (1842–1935). Caspar est devenu le collaborateur de Dyck, lui succédant comme chef de projet en 1934, établissant la Kepler-Kommission l'année suivante. Assisté de Martha List (1908–1992) et de Franz Hammer (1898–1969), Caspar a poursuivi son travail éditorial pendant la Seconde Guerre mondiale. Max Caspar a également publié une biographie de Kepler en 1948. La commission a ensuite été présidée par Volker Bialas (de 1976 à 2003) et Ulrich Grigull (de 1984 à 1999) et Roland Bulirsch (1998 à 2014).

Influence culturelle et éponyme

Le cratère Kepler photographié par Apollo 12 en 1969

Kepler a acquis une image populaire d'icône de la modernité scientifique et d'homme avant son temps ; le vulgarisateur scientifique Carl Sagan l'a décrit comme "le premier astrophysicien et le dernier astrologue scientifique". Le débat sur la place de Kepler dans la révolution scientifique a produit une grande variété de traitements philosophiques et populaires. L'un des plus influents est The Sleepwalkers d' Arthur Koestler en 1959 , dans lequel Kepler est sans ambiguïté le héros (moralement et théologiquement aussi bien qu'intellectuellement) de la révolution.

Un roman historique bien accueilli de John Banville , Kepler (1981), a exploré de nombreux thèmes développés dans le récit non romanesque de Koestler et dans la philosophie des sciences. Un livre de non-fiction plus récent, Heavenly Intrigue (2004), a suggéré que Kepler avait assassiné Tycho Brahe pour avoir accès à ses données.

En Autriche, une pièce de collection en argent de 10 euros Johannes Kepler a été frappée en 2002. Le revers de la pièce présente un portrait de Kepler, qui a passé du temps à enseigner à Graz et dans les environs. Kepler connaissait personnellement le prince Hans Ulrich von Eggenberg et il a probablement influencé la construction du château d'Eggenberg (le motif de l'avers de la pièce). Devant lui sur la pièce se trouve le modèle de sphères imbriquées et de polyèdres de Mysterium Cosmographicum .

Le compositeur allemand Paul Hindemith a écrit un opéra sur Kepler intitulé Die Harmonie der Welt (1957), et pendant le long processus de sa création, il a également écrit une symphonie du même nom basée sur les idées musicales qu'il a développées pour elle. L'opéra de Hindemith a inspiré John Rodgers et Willie Ruff de l'Université de Yale pour créer une composition de synthétiseur basée sur le schéma de Kepler pour représenter le mouvement planétaire avec de la musique. Philip Glass a écrit un opéra intitulé Kepler (2009) basé sur la vie de Kepler, avec un livret en allemand et en latin de Martina Winkel.

Directement nommés pour la contribution de Kepler à la science sont les lois de Kepler du mouvement planétaire ; la Supernova SN 1604 de Kepler, qu'il a observée et décrite ; les polyèdres de Kepler-Poinsot un ensemble de constructions géométriques, dont deux ont été décrites par lui ; et la conjecture de Kepler sur l'empilement de sphères . Les lieux et entités nommés en son honneur comprennent plusieurs rues et places de la ville, plusieurs établissements d'enseignement, un astéroïde et un cratère lunaire et martien .

Œuvres

Épitome astronomiae copernicanae , 1618
  • Mysterium Cosmographicum ( Le Mystère Sacré du Cosmos ) (1596)
  • De Fundamentis Astrologiae Certioribus ( Sur des fondements plus solides de l'astrologie ) (1601)
  • Astronomiae pars optica (en latin). Francfort-sur-le-Main : Claude de Marne. 1604.
  • De Stella nova in pede Serpentarii ( Sur la nouvelle étoile dans le pied d'Ophiuchus ) (1606)
  • Astronomia nova ( Nouvelle Astronomie ) (1609)
  • Tertius Interveniens ( Tierces Interventions ) (1610)
  • Dissertatio cum Nuncio Sidereo ( Conversation avec le messager étoilé ) (1610)
  • Dioptrice (1611)
  • De nive sexangula ( Sur le flocon de neige à six cornes ) (1611)
  • De vero Anno, quo aeternus Dei Filius humanam naturam in Utero benedictae Virginis Mariae assumpsit (1614)
  • Eclogae Chronicae (1615, publié avec Dissertatio cum Nuncio Sidereo )
  • Nova stereometria doliorum vinariorum ( Nouvelle stéréométrie des tonneaux de vin ) (1615)
  • Éphémérides nouae motuum coelestium (1617-1630)
  • Epitome astronomiae copernicanae (en latin). Linz : Johann Planck. 1618.
  • Epitomiae astronomiae Copernicanae. 1-3, De doctrina sphaerica (en latin). Vol. 44199. Linz : Johann Planck. 1618.
  • De cometis (en latin). Augsbourg : Sebastian Müller. 1619.
  • Harmonice Mundi ( Harmonie des mondes ) (1619)
  • Mysterium cosmographicum ( Le Mystère sacré du Cosmos ), 2e édition (1621)
  • Tabulae Rudolphinae ( Tables rudolphines ) (1627)
  • Somnium ( The Dream ) (1634) ( traduction en anglais sur l'aperçu de Google Livres )
  • [Opére] (en latin). Vol. 1. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1858.
    • [Opére] (en latin). Vol. 2. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1859.
    • [Opére] (en latin). Vol. 3. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1860.
    • [Opére] (en latin). Vol. 4. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1863.
    • [Opére] (en latin). Vol. 5. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1864.
    • [Opére] (en latin). Vol. 6. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1866.
    • [Opére] (en latin). Vol. 7. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1868.
    • [Opére] (en latin). Vol. 8. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1870.
    • [Opére] (en latin). Vol. 9. Francfort-sur-le-Main : Heyder & Zimmer. 1871.

Une édition critique des œuvres complètes de Kepler ( Johannes Kepler Gesammelte Werke , KGW) en 22 volumes est éditée par la Kepler-Kommission (fondée en 1935) pour le compte de la Bayerische Akademie der Wissenschaften .

Vol. 1 : Mystérium Cosmographicum. De Stella Nova . Éd. M. Caspar. 1938, 2e éd. 1993. Broché ISBN  3-406-01639-1 .
Vol. 2 : Astronomiae pars optica . Éd. F. Marteau. 1939, broché ISBN  3-406-01641-3 .
Vol. 3 : Astronomia Nova . Éd. M. Caspar. 1937. IV, 487 p. 2. éd. 1990. Broché ISBN  3-406-01643-X . Semi-parchemin ISBN  3-406-01642-1 .
Vol. 4 : Kleinere Schriften 1602-1611. Dioptrice . Éd. M. Caspar, F. Marteau. 1941. ISBN  3-406-01644-8 .
Vol. 5 : Chronologische Schriften . Éd. F. Marteau. 1953. Épuisé.
Vol. 6 : Harmonice Mundi . Éd. M. Caspar. 1940, 2e éd. 1981, ISBN  3-406-01648-0 .
Vol. 7 : Quintessence Astronomiae Copernicanae . Éd. M. Caspar. 1953, 2e éd. 1991. ISBN  3-406-01650-2 , Broché ISBN  3-406-01651-0 .
Vol. 8 : Mystérium Cosmographicum. Editio altera cum notis. De Cometis. Hyperaspistes . Commentaire F. Hammer. 1955. Broché ISBN  3-406-01653-7 .
Vol 9 : Mathematische Schriften . Éd. F. Marteau. 1955, 2e éd. 1999. Épuisé.
Vol. 10 : Tabulae Rudolphinae . Éd. F. Marteau. 1969. ISBN  3-406-01656-1 .
Vol. 11,1 : Éphémérides novae motuum coelestium . Commentaire V. Bialas. 1983. ISBN  3-406-01658-8 , Broché ISBN  3-406-01659-6 .
Vol. 11,2 : Calendaria et Prognostica. Astronomica minora. Somnium . Commentaire V. Bialas, H. Grössing. 1993. ISBN  3-406-37510-3 , Broché ISBN  3-406-37511-1 .
Vol. 12 : Théologique. Hexenprozeß. Tacite-Übersetzung. Gedichte . Commentaire J. Hübner, H. Grössing, F. Boockmann, F. Seck. Réalisé par V. Bialas. 1990. ISBN  3-406-01660-X , Broché ISBN  3-406-01661-8 .
  • Vol. 13–18 : Lettres :
Vol. 13 : Brève 1590–1599 . Éd. M. Caspar. 1945. 432 p. ISBN  3-406-01663-4 .
Vol. 14 : Brève 1599–1603 . Éd. M. Caspar. 1949. Épuisé. 2e éd. en préparation.
Vol 15: Briefe 1604–1607 . Éd. M. Caspar. 1951. 2e éd. 1995. ISBN  3-406-01667-7 .
Vol. 16 : Brève 1607–1611 . Éd. M. Caspar. 1954. ISBN  3-406-01668-5 .
Vol. 17 : Brève 1612–1620 . Éd. M. Caspar. 1955. ISBN  3-406-01671-5 .
Vol. 18 : Brève 1620–1630 . Éd. M. Caspar. 1959. ISBN  3-406-01672-3 .
Vol. 19 : Dokumente zu Leben und Werk . Commentaire M. Liste. 1975. ISBN  978-3-406-01674-5 .
Vol. 20–21 : manuscrits
Vol. 20,1 : Manuscripta astronomica (I). Apologie, De motu Terrae, Hipparque etc. Commentaire V. Bialas. 1988. ISBN  3-406-31501-1 . Broché ISBN  3-406-31502-X .
Vol. 20,2 : Manuscripta astronomica (II). Commentaire dans Theoriam Martis . Commentaire V. Bialas. 1998. Broché ISBN  3-406-40593-2 .
Vol. 21,1 : Manuscripta astronomica (III) et mathematica. De Calendario Gregoriano . En préparation.
Vol. 21,2 : Manuscripta varia . En préparation.
Vol. 22 : Index général, en préparation.

La Kepler-Kommission publie également Bibliographia Kepleriana (2e éd. List, 1968), une bibliographie complète des éditions des œuvres de Kepler, avec un volume supplémentaire à la deuxième édition (éd. Hamel 1998).

Voir également

Remarques

Références

Citations

Sources

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