Des érudits chinois ont-ils proposé un modèle héliocentrique ?

Des érudits chinois ont-ils proposé un modèle héliocentrique ?

Après cette question connexe, je veux maintenant poser une question sur le modèle héliocentrique. Des érudits chinois ont-ils proposé un modèle héliocentrique de l'univers ? La période qui m'intéresse est antérieure aux influences coloniales européennes, vers 1600.

Wikipedia a un article sur l'héliocentrisme sans aucune mention de la Chine, mais il mentionne l'Inde et l'Arabie à plusieurs reprises au fil des ans. Je pense que ces idées ont dû se répandre en Chine avant 1600, mais pas nécessairement adoptées. Est-ce que des astronomes chinois l'ont au moins mentionné ?

J'ai également vu cette question de quora, mais aucune source n'a été citée et peu de détails ont été donnés.

Je comprends que le modèle astronomique chinois dominant était un ciel sphérique et une Terre carrée plate, mais ce que je demande, c'est si quelques autres pensaient différemment. Après tout, d'après ma question précédente, il y avait des Chinois qui considéraient qu'une Terre sphérique était possible. Ce n'était tout simplement pas le modèle grand public.


Bien qu'il n'indique pas si un modèle héliocentrique a été proposé, j'imagine que certains chercheurs chinois ont envisagé cette possibilité. Avant tout, ils ont dû surmonter les croyances acceptées de leur temps, telles que si la Terre était plate et s'il pouvait y avoir des corps célestes sphériques dans les cieux. Yu Xi semble être l'un des astronomes les plus proches de la Chine ancienne à observer un phénomène céleste pouvant être attribué à l'héliocentrisme.

D'après le wiki de Yu Xi :

En 336 après JC, Yu Xi écrivit An Tian Lun (安天論; Discussion pour savoir si les cieux sont au repos ou Disquisition sur la conformation des cieux). Il y décrit la précession des équinoxes (c'est-à-dire la précession axiale). Il a observé que la position du soleil pendant le solstice d'hiver avait dérivé d'environ un degré en cinquante ans par rapport à la position des étoiles. C'était la même découverte faite plus tôt par l'ancien astronome grec Hipparque* (vers 190-120 av. égale en longueur.

De plus, il déclare, comme Zhang Heng avant lui, que les cieux étaient infinis et « immobiles » (à cet égard immobiles par rapport à la Terre). Il est possible que d'autres astronomes aient également eu cette idée, mais la plupart des cours impériales ont été fortement influencées par les croyances confucéennes, qui étaient basées sur l'univers observable.

Yu Xi a écrit une analyse critique de la théorie huntingienne (渾天) de la sphère céleste, affirmant que les cieux entourant la terre étaient infinis et immobiles. Il a avancé l'idée que la forme de la terre était soit carrée, soit ronde, mais qu'elle devait correspondre à la forme du ciel qui l'enveloppait. La théorie des chasseurs, telle que mentionnée par Luoxia Hong (fl. 140-104 av. jaune d'œuf en son centre.[6] Les idées de Yu Xi sur l'infini de l'espace semblent faire écho aux idées de Zhang sur l'espace sans fin, même au-delà de la sphère céleste. Bien que la science chinoise dominante avant l'influence européenne au 17ème siècle ait supposé que la Terre était plate et de forme carrée, certains chercheurs, tels que le mathématicien de l'ère Yuan Li Ye (1192-1279 après JC), ont proposé l'idée qu'elle était sphérique comme le ciel. .

*Le fait que Xu Yi ait fait le même constat qu'Hipparque est significatif par le fait qu'Hipparque est considéré comme le premier à proposer le modèle héliocentrique (il a pourtant abandonné ce travail car les orbites calculées n'étaient pas parfaitement cylindriques, les critères à l'époque). Nous pouvons supposer que cela peut également avoir influencé Xu Yi et les activités d'autres astronomes anciens pour ne pas continuer à étudier l'héliocentrisme.

On pense que Hipparque a été le premier à calculer un système héliocentrique,[6] mais il a abandonné son travail parce que les calculs ont montré que les orbites n'étaient pas parfaitement circulaires comme le croyait la science de l'époque. En tant qu'astronome de l'Antiquité, son influence, soutenue par les idées d'Aristote, a régné pendant près de 2000 ans, jusqu'au modèle héliocentrique de Copernic.


Des érudits chinois ont-ils proposé un modèle héliocentrique ? - Histoire

La science, il est largement admis, provient de deux sources principales. L'un était la nécessité de développer des connaissances pratiques et de les transmettre de génération en génération. L'autre était une préoccupation plus spirituelle avec la nature et l'origine du monde. L'appréciation de la régularité de la nature était commune à ces deux sources de science. L'un des premiers scientifiques à faire un usage fréquent du concept de loi de la nature, au sens où nous l'utilisons aujourd'hui, fut le frère franciscain et érudit Roger Bacon (vers 1214-1292).

Il a aidé à préparer le terrain pour ceux qui, indépendamment de leurs propres croyances religieuses, ont insisté pour que l'investigation scientifique de la Nature soit enracinée dans l'expérience et menée sur une base purement rationnelle, sans référence à l'autorité dogmatique. Les lois de la nature sont maintenant une partie centrale de la science. Des concepts soigneusement définis, souvent exprimés en termes mathématiques, sont liés par des lois naturelles qui sont elles-mêmes souvent exprimées sous une forme mathématique.

Les premiers débuts de la science ont été de noter qu'il existe des modèles de cause et d'effet qui sont des manifestations de l'ordre rationnel de l'Univers. Nous développons principalement cette idée en tant que petits enfants (toucher un poêle chaud = brûlure/douleur). Mais l'extrapolation d'un ordre rationnel à la cosmologie nécessite un acte de foi dans les premières années de la science, soutenu plus tard par l'observation et l'expérimentation.

Ainsi, le but principal de la science est de tracer, dans le chaos et le flux des phénomènes, une structure cohérente avec ordre et sens. C'est ce qu'on appelle la philosophie du rationalisme. Le but de la compréhension scientifique est de coordonner nos expériences et de les intégrer dans un système logique.

Tout au long de l'histoire, les efforts intellectuels sont dirigés vers la découverte du modèle, du système et de la structure, avec un accent particulier sur l'ordre. Pourquoi? le contrôle de l'imprévisible, la peur de l'inconnu, et une personne qui cherche à comprendre et à découvrir s'appelle un scientifique.

La science est fondée sur l'espoir que le monde est rationnel dans tous ses aspects observables. Il est possible qu'il y ait des facettes de la réalité qui dépassent le pouvoir du raisonnement humain, qu'il y ait des choses avec des explications que nous ne pourrions jamais saisir, ou aucune explication du tout, mais le fait que le monde soit rationnel est lié à la fait qu'il est commandé.

Entre le fondement cosmologique posé par les Présocratiques et le monde des Idées introduit par Platon se trouvait un ensemble de calculs fondamentaux sur la taille de la Terre, de la Lune, du Soleil et des distances entre les planètes voisines effectués par Eratosthène et Aristarque (vers 250 av. . En utilisant une géométrie simple, ces deux philosophes naturels ont pu, pour la première fois, placer une estimation de la taille du cosmos en termes terrestres.

Pendant longtemps, on s'est rendu compte que la surface de la terre était courbée par des personnes familiarisées avec le comportement des navires entrants et sortants. Car il était évident que lorsqu'un navire passait à l'horizon, la coque disparaissait d'abord, puis les mâts de voile les plus hauts (bien que l'on puisse soutenir qu'il s'agit d'un effet de réfraction dans l'atmosphère). Les anciens astronomes pouvaient voir de leurs yeux que le Soleil et la Lune étaient ronds. Et l'ombre de la Terre, projetée sur la surface lunaire lors d'une éclipse lunaire, est courbe. Une sphère est la forme la plus simple pour expliquer l'ombre de la Terre (un disque afficherait parfois une ombre en forme de ligne ou d'ovale).

Eratosthène a utilisé un modèle terrestre sphérique et une géométrie simple pour calculer sa circonférence. Eratosthène sait qu'un jour spécial (le solstice d'été) à midi dans la ville égyptienne de Syène, un bâton placé dans le sol ne projettera aucune ombre (c'est-à-dire qu'il est parallèle aux rayons du soleil). Un bâton dans le sol à Alexandrie, au nord, projettera une ombre à un angle de 7 degrés. Eratosthène se rend compte que le rapport d'un cercle complet (360 degrés) à 7 degrés est le même que le rapport de la circonférence de la Terre à la distance d'Alexandrie à Swenet. Des siècles d'arpentage par les scribes pharaons égyptiens lui ont donné la distance entre les deux villes de 4900 stades, soit environ 784 kilomètres. Cela se traduit par une circonférence de 40 320 kilomètres, ce qui est étonnamment proche de la valeur moderne de 40 030 kilomètres. Avec ce calcul, Eratosthène devient le père de la géographie en dressant finalement les premières cartes du monde connu et en déterminant la taille de l'objet le plus fondamental de l'Univers, notre propre planète.

Il n'y avait que sept objets visibles pour les anciens, le Soleil et la Lune, plus les cinq planètes, Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Il était évident que les planètes n'étaient pas sur la sphère céleste puisque la Lune passe clairement devant le Soleil et les planètes, et que Mercure et Vénus transitent par le Soleil. Platon a d'abord proposé que les planètes suivaient des orbites circulaires parfaites autour de la Terre. Plus tard, Héraclide (330 av. J.-C.) développa le premier modèle du système solaire, plaçant les planètes dans l'ordre depuis la Terre, c'est ce qu'on appelle maintenant le modèle géocentrique du système solaire.

Notez que les orbites sont des cercles parfaits (pour des raisons philosophiques = toutes les choses dans les Cieux sont "parfaites"). Le modèle d'Héraclide est devenu notre première cosmologie des choses en dehors de l'atmosphère terrestre.

--> Un peu plus tard, Aristarque (270 av. J.-C.) proposa un modèle alternatif du système solaire plaçant le Soleil au centre avec la Terre et les planètes en orbite circulaire autour de lui. La Lune tourne autour de la Terre. Ce modèle est devenu connu sous le nom de théorie héliocentrique

Aristarque a été le premier à proposer une cosmologie centrée sur le Soleil et l'une des principales objections au modèle héliocentrique est que les étoiles n'affichent aucune parallaxe (le décalage apparent des étoiles proches dans le ciel en raison du mouvement de la Terre autour du Soleil). Cependant, Aristarque croyait que les étoiles étaient très éloignées et, par conséquent, affichent des parallaxes trop petites pour être vues à l'œil nu (en fait, la première parallaxe ne sera mesurée qu'en 1838 par Friedrich Bessel). Le Soleil est comme les étoiles fixes, déclare Aristarque, immobile sur une sphère avec le Soleil en son centre. Pour Aristarque, il était absurde que le "Foyer" du ciel, le Soleil, bouge et les éclipses s'expliquent facilement par le mouvement de la Lune autour de la Terre.

Problèmes pour la théorie héliocentrique:

Alors qu'aujourd'hui nous savons que le Soleil est au centre du système solaire, ce n'était pas évident pour la technologie de l'époque des années 1500. En particulier, le modèle d'Aristarque a été écarté par les philosophes de l'époque pour trois raisons :

  1. La Terre en orbite autour du Soleil signifie que la Terre est en mouvement. Avant la découverte de la loi du mouvement de Newton, il était impossible d'imaginer le mouvement sans pouvoir le "sentir". Clairement, aucun mouvement n'est détecté (bien que les alizés soient dus à la rotation de la Terre).
  2. Si la Terre subit une orbite circulaire, alors les étoiles proches auraient une parallaxe. Une parallaxe est un décalage apparent de la position des étoiles proches par rapport aux étoiles lointaines.

Bien sûr, si toutes les étoiles sont implantées sur la sphère cristalline céleste, alors il n'y a pas de parallaxe.

Ptolémée (200 après JC) était un ancien astronome, géographe et mathématicien qui a pris la théorie géocentrique du système solaire et lui a donné une base mathématique (appelée le "système ptolémaïque"). Il l'a fait afin de produire simultanément une théorie cosmologique basée sur la physique d'Aristote (mouvement circulaire, pas de vide, géocentrique) et une qui fournirait une description techniquement précise de l'astronomie planétaire. Le système de Ptolémée est l'un des premiers exemples de scientifiques essayant de "sauver les phénomènes", de développer une combinaison de cercles parfaits pour correspondre au mouvement irrégulier des planètes, c'est-à-dire en utilisant des concepts affirmés par la raison pure qui correspondent au phénomène observé.

Ptolémée a écrit un grand traité sur la sphère céleste et le mouvement des planètes appelé l'Almageste. L'Almageste est divisé en 13 livres, dont chacun traite de certains concepts astronomiques relatifs aux étoiles et aux objets du système solaire. C'est sans doute la nature encyclopédique de l'ouvrage qui a rendu l'Almageste si utile aux astronomes ultérieurs et qui a donné aux vues qu'il contenait une influence si profonde. En substance, c'est une synthèse des résultats obtenus par l'astronomie grecque c'est aussi la principale source de connaissance sur l'œuvre d'Hipparque.

Le cosmos chrétien aristotélicien, gravure de Peter Apian's Cosmographia, 1524

Dans le premier livre de l'Almageste, Ptolémée décrit son système géocentrique et donne divers arguments pour prouver que, dans sa position au centre de l'univers, la Terre doit être immobile. Enfin, il montra que si la Terre se déplaçait, comme certains philosophes antérieurs l'avaient suggéré, alors certains phénomènes devraient en conséquence être observés. En particulier, Ptolémée a soutenu que puisque tous les corps tombent au centre de l'univers, la Terre doit y être fixée au centre, sinon les objets en chute ne seraient pas vus tomber vers le centre de la Terre. Encore une fois, si la Terre tournait une fois toutes les 24 heures, un corps projeté verticalement vers le haut ne devrait pas retomber au même endroit, comme cela a été vu. Ptolémée a pu démontrer, cependant, qu'aucune observation contraire n'avait jamais été obtenue.

Ptolémée a accepté l'ordre suivant pour les objets célestes du système solaire : Terre (centre), Lune, Mercure, Vénus, Soleil, Mars, Jupiter et Saturne. Cependant, lorsque les observations détaillées des planètes dans le ciel sont examinées, les planètes subissent un mouvement impossible à expliquer dans le modèle géocentrique, une piste en arrière pour les planètes extérieures. Ce comportement est appelé mouvement rétrograde.


Mouvement rétrograde pour Mars, remarquez comment Mars augmente sa luminosité au milieu du cycle (en raison de l'approche la plus proche de la Terre)

Il réalisa, comme Hipparque, que les inégalités dans les mouvements de ces corps célestes nécessitaient soit un système de déférents et d'épicycles, soit un système d'excentriques mobiles (les deux systèmes imaginés par Apollonius de Perge, le géomètre grec du IIIe siècle av. pour expliquer leurs mouvements en termes de mouvement circulaire uniforme.

Dans le système ptolémaïque, les déférents étaient de grands cercles centrés sur la Terre, et les épicycles étaient de petits cercles dont les centres se déplaçaient autour des circonférences des déférents. Le Soleil, la Lune et les planètes se sont déplacés autour de la circonférence de leurs propres épicycles. Dans l'excentrique mobile, il y avait un cercle centré sur un point déplacé de la Terre, la planète se déplaçant autour de la circonférence. Il s'agissait de schémas mathématiquement équivalents.

Même avec ceux-ci, tous les phénomènes planétaires observés ne pouvaient toujours pas être pleinement pris en compte. Ptolémée fit donc preuve d'une brillante ingéniosité en introduisant encore un autre concept. Il supposa que la Terre était située à une courte distance du centre du déférent de chaque planète et que le centre du déférent de la planète et de l'épicycle décrivaient un mouvement circulaire uniforme autour de ce qu'il appelait l'équant, qui était un point imaginaire qu'il plaçait sur le diamètre du déférent mais à une position opposée à celle de la Terre par rapport au centre du déférent (c'est-à-dire que le centre du déférent était entre la Terre et l'équant). Il supposa en outre que la distance de la Terre au centre du déférent était égale à la distance du centre du déférent à l'équant. Avec cette hypothèse, Ptolémée pourrait mieux expliquer de nombreux phénomènes planétaires observés.

Bien que Ptolémée se soit rendu compte que les planètes étaient beaucoup plus proches de la Terre que les étoiles "fixes", il semble avoir cru à l'existence physique des sphères cristallines, auxquelles les corps célestes seraient attachés. En dehors de la sphère des étoiles fixes, Ptolémée a proposé d'autres sphères, se terminant par le primum mobile (« premier moteur »), qui a fourni la force motrice des sphères restantes qui constituaient sa conception de l'univers. Son modèle de système solaire résultant ressemblait à ce qui suit, bien que les planètes aient eu jusqu'à 28 épicycles pour expliquer tous les détails de leur mouvement.

Ce modèle, bien que compliqué, était une description complète du système solaire qui expliquait et prédisait le apparent mouvements de toutes les planètes. Le système ptolémique a commencé le premier paradigme ou cadre mathématique pour notre compréhension de la Nature.

Mathématiques et cosmologie

À la fin de l'ère grecque, il ne fait aucun doute que nous avons achevé notre transition des explications mythiques et surnaturelles de la cosmologie à une description naturelle basée sur la science. Et, il est clair, que la description mathématique du cosmos donnée par Ptolémée est, selon les mots du mathématicien Wigner, « déraisonnablement efficace », ce qui signifie que les mathématiques sont étonnamment réussies pour comprendre le monde naturel, au-delà de nos attentes compte tenu de la chaos qui règne dans le phénomène quotidien. C'est l'ultime vérification de la tradition philosophique grecque qui affirme que la nature est compréhensible plutôt que sous le contrôle de divinités capricieuses qui doivent être apaisées plutôt que comprises, est l'une des racines de la science. Ainsi, le plus grand cadeau des Grecs était la philosophie du rationalisme, selon laquelle l'Univers est ouvert à l'inspection et, en fin de compte, compréhensible.

Les Grecs ont également été les premiers à reconnaître le lien profond entre la science et les mathématiques. Les mathématiques sont un langage naturel pour les arguments rationnels et les relations exprimées mathématiquement peuvent être placées dans des chaînes de correction logiques de progression comme moyen efficace de déterminer leur validité. Comme l'a déclaré plus tard Galilée :

La philosophie est écrite dans ce grand livre, l'Univers qui s'ouvre continuellement à notre regard. Mais le livre ne peut être compris que si l'on apprend d'abord à comprendre la langue et à lire les lettres dans lesquelles il est composé. Il est écrit dans le langage des mathématiques, et ses caractères sont des triangles, des cercles et autres figures géométriques sans lesquels il est humainement impossible d'en comprendre un seul mot sans ceux-ci, on erre dans un labyrinthe sombre.

C'est un étonnement continu, tant pour les scientifiques que pour les philosophes, que les lois de la nature puissent être exprimées sous forme mathématique et que les humains soient capables de traiter ce genre de mathématiques. Cependant, alors que personne ne doute de l'importance des mathématiques pour la science, il existe un débat permanent sur l'origine de l'efficacité des mathématiques. D'un côté, nous voyons la croyance de Platon selon laquelle les idées mathématiques existent indépendamment de notre monde, ou de la pensée humaine (le point de vue réaliste ou platonicien).En fait, pour Platon, le monde réel est ce monde mathématique, pas l'ombre, le monde physique dans lequel nous vivons. Aristote, d'un autre côté, croit que les mathématiques sont une invention humaine, et que l'esprit est l'endroit où les mathématiques sont créées (le vision instrumentaliste ou formaliste). Les humains ont créé les mathématiques en idéalisant ou en faisant abstraction d'éléments du monde physique. En fait, les capacités mathématiques extraordinaires de l'humanité peuvent simplement être le produit de millions d'années d'évolution nous fournissant de puissants outils intellectuels comme atout de survie.

Une vision moderne des mathématiques et de la science est fournie par Bertrand Russell qui déclare que « les mathématiques sont la principale source de la croyance en une vérité éternelle et exacte, ainsi qu'un monde intelligible sensible ». C'est un principe directeur pour la plupart des scientifiques et des mathématiques. Les scientifiques créent des méthodes pour quantifier les phénomènes en physique, en chimie et en biologie, et ces inventions sont efficaces. Cependant, il ne faut pas oublier que ces méthodes mathématiques sont, dans de nombreux cas, incroyablement précises. Ainsi, au fur et à mesure que le phénomène est étudié et enregistré, et que des modèles émergent (via la méthode scientifique), les humains prendront des concepts mathématiques à partir d'éléments abstraits et les appliqueront à des problèmes. Mais la découverte se situe dans les liens avec la science, pas dans les objets mathématiques eux-mêmes.

L'essentiel sur la relation des mathématiques à la science est fondamentalement que les mathématiques fonctionnent. Les mathématiques font partie intégrante de l'Univers et sont indispensables à la compréhension de la cosmologie. Car nous verrons, dans les chapitres suivants, qu'il y a des propriétés à l'Univers qui ne peuvent être comprises qu'à travers les mathématiques. Par exemple, nos sens et nos modèles mentaux sont fixés dans un monde en trois dimensions (3D), et l'Univers macroscopique est la construction en quatre dimensions (4D) appelée espace-temps. Explorer l'espace-temps nécessite une extension de nos sens que seules les mathématiques fournissent.

Les mathématiques des Grecs étaient la géométrie et l'arithmétique, mais à mesure que nous avançons dans l'histoire de la cosmologie, nous rencontrerons des mathématiques plus sophistiquées. Newton introduira le calcul, le calcul des infinitésimaux. Einstein introduira la géométrie non euclidienne. La physique quantique utilise des équations différentielles et l'algèbre matricielle. Ces méthodes mathématiques sont les fenêtres dans lesquelles nous voyons et comprenons la réalité. Au 21e siècle, nous assisterons à une utilisation intensive des ordinateurs et des simulations artificielles pour sonder la vaste quantité d'informations fournies par les nouvelles technologies. Et notre sens de la façon dont nous faisons de la science changera au fur et à mesure que nous rencontrerons de nouveaux concepts qui ne sont pas vérifiables au sens traditionnel de l'observation directe ou de l'expérimentation.

Cependant, le point commun à toutes les recherches cosmologiques des Grecs aux temps modernes était une appréciation de la régularité de la Nature. Cette Nature a, en elle-même, des modèles mathématiques qui pourraient être exprimés sous forme de lois de la Nature (la loi de la gravité, la loi de la conversation de l'énergie, la loi des gaz parfaits, etc.). L'idée que les entités physiques obéissent à des lois est une invention strictement occidentale pour les cultures orientales la trouverait absurde pour les objets inanimés « comprenant » les lois.

La période entre la chute de l'Empire romain et le début de la Renaissance au XIVe siècle est connue sous le nom de Moyen Âge ou Moyen Âge. Alors que le Moyen Âge était considéré comme une période de stagnation scientifique en raison des bouleversements politiques et sociaux récurrents de l'époque, il s'agissait d'un progrès constant et continu de la pensée intellectuelle en Europe et dans les royaumes environnants du Moyen-Orient et de l'Inde. Alors que l'Église catholique domine la plupart des entreprises du savoir à cette époque, son influence n'était pas aussi répressive que ce qui est généralement décrit et diverses institutions de l'Église étaient principalement responsables de la préservation des idées cosmologiques des Grecs.

La distinction entre ce qui compose la matière (les éléments primaires) et sa forme est devenue une préoccupation chrétienne médiévale, avec le péché du monde matériel opposé à la sainteté du royaume céleste (ce qui est intéressant puisque la cosmologie moderne est fortement absorbée par la question de matière noire). La cosmologie chrétienne médiévale a placé les cieux dans un royaume de perfection, dérivé de la théorie des formes de Platon

Tout en adoptant la plus grande partie de la vision du monde d'Aristote dans la pensée chrétienne, son univers fini était en contradiction avec l'idée de l'Église d'un Dieu au pouvoir infini. Si Dieu est sans limite alors il ne peut pas être limité en un seul endroit. Ainsi, l'Église a proposé un Univers illimité plutôt qu'un Univers infini, une différence subtile.

Un Univers héliocentrique était impossible à adopter pour l'Église. En fin de compte, la cosmologie médiévale se concentre sur l'équilibre de la sphère angélique et du royaume terrestre. Une de ces cosmologies se trouve dans "La Divine Comédie" de Dante.

La « Divine Comédie » de Dante est un poème épique traitant d'une vision allégorique de l'au-delà et de la vision catholique du monde. Basée sur le modèle aristotélicien, la Terre dans la « Divine Comédie » est au centre de l'Univers, entourée de sphères tourbillonnantes faites de matière solide transparente. Aux huit sphères aristotéliciennes s'ajoute une neuvième sphère, la mobile haut de gamme ou "premier déplacé", la source du mouvement de toutes les sphères planétaires intérieures. Au-delà de mobile haut de gamme se trouve l'univers spirituel, l'esprit de Dieu ou le ciel empyréen, ainsi cette sphère marque la frontière entre les mondes naturel et surnaturel.

La cosmologie de Dante est divisée en trois sections, basées sur la doctrine théologique, l'Enfer (l'Enfer), le Purgatoire et le Paradis. La disposition physique est telle que Lucifer définit le centre même de l'Univers et que Dieu se trouve dans la région extérieure. À l'intérieur de la Terre se trouve l'Enfer, divisé en neuf cercles pour augmenter les niveaux de péché. Entre la surface de la Terre et la sphère de la Lune se trouve le Purgatoire (une montagne divisée en sept terrasses, déplacée de la Terre lorsque la chute de Lucifer a créé l'Enfer).

Au-dessus du Purgatoire se trouvent les sphères du Ciel, chacune décrivant une déficience dans l'une des vertus cardinales. La Lune, contenant l'inconstant, dont les vœux à Dieu diminuaient comme la lune et manquaient donc de courage Mercure, contenant les ambitieux, qui étaient vertueux pour la gloire et manquaient donc de justice et Vénus, contenant les amants, dont l'amour était dirigé vers un autre que Dieu et manquait donc de tempérance. Les quatre derniers sont d'ailleurs des exemples positifs des vertus cardinales, toutes menées par le Soleil, contenant le prudent, dont la sagesse a éclairé la voie pour les autres vertus, auxquelles les autres sont liés (constituant une catégorie à part entière). Mars contient les hommes de force qui sont morts pour la cause du christianisme, Jupiter contient les rois de la justice et Saturne contient les tempérants, les moines qui ont respecté le style de vie contemplatif.

Malgré l'accent principal mis sur les concepts religieux dans la « Divine Comédie », une grande partie de la cosmologie physique est décrite qui fusionne la doctrine religieuse de l'époque dans le système ptolémaïque avec des ajouts scientifiques parallèles aux découvertes de l'époque d'Aristote. Par exemple, il existe de nombreuses références à une Terre sphérique et à des constellations changeantes avec des latitudes et des fuseaux horaires variables. Le lien entre le surnaturel et le physique dans la cosmologie de Dante imite le point de vue platonicien selon lequel le monde physique est une copie du monde des Formes. Ici, les sphères planétaires copient les hiérarchies angéliques qui tournent autour de Dieu (et les cercles de l'Enfer sont une parodie qui tourne autour de Satan). Même l'Univers géocentrique est simplement une copie imparfaite de la forme spirituelle du Paradis, un Univers théocentrique où les anges qui alimentent le mouvement des planètes tournent en réalité autour de Dieu, qui illumine toutes choses depuis le centre. Avec une symétrie parfaite dans l'espace à la fois physique et théologique, la cosmologie de Dante représente le sommet de la cosmologie médiévale mélangeant le système ptolémaïque avec la doctrine chrétienne.

L'autorité politique et intellectuelle de l'église médiévale déclina avec le temps, conduisant à l'anarchie créatrice de la Renaissance. Cela a produit une révolution scientifique et philosophique, y compris la naissance de la physique moderne. Au premier plan de ce nouveau style de pensée, il y avait un lien étroit entre les idées et les faits (la méthode scientifique).

Étant donné que la cosmologie implique des observations d'objets très éloignés (donc très faibles), l'avancement de notre compréhension du cosmos a été très lent en raison des limites de notre technologie. Cela a radicalement changé ces dernières années avec la construction de grands télescopes et le lancement d'observatoires spatiaux.

Comme nous le savons par l'histoire, la grande bibliothèque d'Alexandrie brûle en 272 après JC, détruisant une grande partie des données astronomiques de l'époque. La culture romaine s'effondre et nous entrons dans l'âge des ténèbres. Mais, l'Église catholique romaine absorbe les méthodes scientifiques d'Aristote et le modèle de Ptolémée dans sa propre doctrine. Ainsi, en préservant la méthode scientifique et le système solaire de Ptolémée. Malheureusement, le modèle géocentrique a été accepté comme doctrine et, par conséquent, n'a pas été soumis à la méthode scientifique pendant des centaines d'années.

Copernic (années 1500) a réinventé la théorie héliocentrique et contesté la doctrine de l'Église. Copernic (vers 1520) n'a pas été le premier astronome à contester le modèle géocentrique de Ptolémée, mais il a été le premier à formuler avec succès un modèle héliocentrique et à publier son modèle. Il a su surmonter des siècles de résistance au modèle héliocentrique pour une série de raisons politiques et scientifiques. Politiquement, l'autorité de l'Église s'affaiblit en Europe du Nord au XVe siècle permettant une plus grande diversité dans la pensée scientifique (bien que les nouvelles confessions protestantes n'aient pas non plus été promptes à adopter le modèle héliocentrique). Scientifiquement, une meilleure compréhension du mouvement (en particulier de l'inertie) sapait tout le concept d'une Terre immobile. Une Terre en rotation est une explication beaucoup plus simple du mouvement dur des étoiles, une Terre qui tourne n'est qu'à un pas d'une Terre qui tourne autour du Soleil. Le modèle héliocentrique a eu un impact plus important qu'une simple amélioration pour résoudre le mouvement rétrograde. En plaçant le Soleil au centre du système solaire, Copernic a forcé un changement dans notre vision du monde = changement de paradigme ou révolution scientifique.

Copernic a commencé sa quête d'un modèle de système solaire amélioré avec quelques principes de base. Le premier était le postulat que la Terre n'était pas le centre de l'Univers, seulement le centre de gravité local et la Lune. Deuxièmement, le postulat selon lequel le Soleil était le centre du système solaire, toutes les planètes tournaient autour du Soleil. De cette façon, le mouvement rétrograde n'est pas causé par les planètes elles-mêmes, mais plutôt par l'orbite de la Terre.

Alors que Copernic inclut une Terre en rotation dans son modèle héliocentrique, il continue de s'accrocher aux mouvements célestes d'Aristote, c'est-à-dire des orbites qui sont des cercles parfaits (plutôt que leur vraie forme, une ellipse). Cela oblige Copernic à adopter une série de sphères mobiles pour chaque planète afin d'expliquer le mouvement en longitude. Alors que Copernic a moins de sphères, car une plus grande partie du mouvement rétrograde est prise en compte, son système est toujours extrêmement compliqué au sens informatique. Ses deux plus grands avantages sont qu'il place les planètes inférieures près du Soleil, ce qui explique naturellement leur manque de grands allongements est ou ouest, et supprime tous les mouvements extrêmes, tels que ceux nécessaires pour expliquer les changements durs.

Copernic transforme également le ciel empyréen immobile en une sphère fixe d'étoiles, séparant la théologie de la cosmologie. Cependant, Copernic ne parvient pas à produire un schéma mécaniquement simple permettant aux astrologues de lancer des horoscopes ou aux astronomes de produire des almanachs, car finalement les tableaux qu'il produit sont aussi compliqués que ceux de Ptolémée et il n'a pas publié tous ses résultats dans l'édition finale de son ouvrage, « On les Révolutions des Sphères Célestes".

Cependant, Copernic, comme Ptolémée, a également utilisé des orbites circulaires et a dû recourir à des épicycles et à des déférents pour expliquer les mouvements rétrogrades. En fait, Copernic a été contraint d'utiliser plus d'épicycles que Ptolémée, c'est-à-dire un système plus compliqué de cercles sur cercles. Ainsi, le modèle de Copernic aurait échoué à nos critères modernes qu'un modèle scientifique soit aussi simple que possible (le rasoir d'Occam).

Les planètes en dehors de l'orbite terrestre (Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Pluton) sont appelées planètes supérieures

De même, les planètes à l'intérieur de l'orbite terrestre (Mercure, Vénus) sont appelées planètes inférieures.


Quel est le modèle héliocentrique de l'univers ?

L'illustration d'Andreas Cellarius du système copernicien, de l'Harmonia Macrocosmica (1708). Crédit : domaine public

La révolution scientifique, qui a eu lieu aux XVIe et XVIIe siècles, a été une période d'apprentissage et de découverte sans précédent. Au cours de cette période, les fondements de la science moderne ont été posés, grâce à des percées dans les domaines de la physique, des mathématiques, de la chimie, de la biologie et de l'astronomie. Et quand il s'agit d'astronomie, le savant le plus influent était certainement Nicolaus Copernicus, l'homme crédité de la création du modèle héliocentrique de l'univers.

Sur la base d'observations en cours des mouvements des planètes, ainsi que de théories antérieures de l'Antiquité classique et du monde islamique, Copernic a proposé un modèle de l'univers où la Terre, les planètes et les étoiles tournaient toutes autour du soleil. Ce faisant, il a résolu les problèmes mathématiques et les incohérences découlant du modèle géocentrique classique et a jeté les bases de l'astronomie moderne.

Alors que Copernic n'était pas le premier à proposer un modèle du système solaire dans lequel la Terre et les planètes tournaient autour du soleil, son modèle d'un univers héliocentrique était à la fois nouveau et opportun. D'une part, cela est arrivé à un moment où les astronomes européens luttaient pour résoudre les problèmes mathématiques et d'observation qui surgissaient du modèle ptolémaïque alors accepté de l'univers, un modèle géocentrique proposé au IIe siècle de notre ère.

De plus, le modèle de Ptolémée était le premier système astronomique qui offrait un compte rendu complet et détaillé du fonctionnement de l'univers. Non seulement son modèle résout les problèmes liés au système ptolémaïque, mais il offre une vue simplifiée de l'univers qui supprime les dispositifs mathématiques complexes nécessaires au fonctionnement du modèle géocentrique. Et avec le temps, le modèle a gagné des partisans influents qui ont contribué à en faire la convention acceptée de l'astronomie.

Le modèle ptolémaïque (géocentrique) :

Une illustration du système géocentrique ptolémaïque par le cosmographe et cartographe portugais Bartolomeu Velho, 1568. Crédit : Bibliothèque Nationale, Paris

Le modèle géocentrique, dans lequel la planète Terre est le centre de l'univers et est entourée par le soleil et toutes les planètes, était le modèle cosmologique accepté depuis l'Antiquité. À la fin de l'Antiquité, ce modèle avait été formalisé par les astronomes grecs et romains, comme Aristote (384 - 322 avant notre ère) - dont les théories sur la physique sont devenues la base du mouvement des planètes - et Ptolémée (ca. 100 - ca .?170 CE), qui a proposé les solutions mathématiques.

Le modèle géocentrique se résumait essentiellement à deux observations communes. Tout d'abord, pour les anciens astronomes, les étoiles, le soleil et les planètes semblaient tourner quotidiennement autour de la Terre. Deuxièmement, du point de vue de l'observateur terrestre, la Terre ne semblait pas bouger, ce qui en faisait un point fixe dans l'espace.

La croyance que la Terre était sphérique, qui est devenue un fait accepté au 3ème siècle avant notre ère, a été incorporée dans ce système. En tant que tel, à l'époque d'Aristote, le modèle géocentrique de l'univers est devenu un modèle où la Terre, le soleil et toutes les planètes étaient des sphères, et où le soleil, les planètes et les étoiles se déplaçaient tous dans des mouvements circulaires parfaits.

Cependant, ce n'est que lorsque l'astronome égypto-grec Claudius Ptolemaeus (alias Ptolémée) a publié son traité Amalgest au IIe siècle avant notre ère que les détails sont devenus standardisés. S'appuyant sur des siècles de traditions astronomiques, allant de Babylone aux temps modernes, Ptolémée a soutenu que la Terre était au centre de l'univers et que les étoiles étaient toutes à une distance modeste du centre de l'univers.

Chaque planète de ce système est également déplacée par un système de deux sphères – une déférente et une épicycle. Le déférent est un cercle dont le point central est éloigné de la Terre, qui a été utilisé pour tenir compte des différences de longueur des saisons. L'épicycle est encastré dans la sphère déférente, agissant comme une sorte de "roue dans une roue". Le but de l'épicycle était de rendre compte du mouvement rétrograde, où les planètes dans le ciel semblent ralentir, reculer, puis avancer à nouveau.

Malheureusement, ces explications ne rendaient pas compte de tous les comportements observés des planètes. Plus remarquablement, la taille de la boucle rétrograde d'une planète (en particulier Mars) était parfois plus petite et plus grande que prévu. Pour atténuer le problème, Ptolémée a développé l'équant - un point proche du centre de l'orbite d'une planète. Pour un observateur se tenant à ce point, l'épicycle d'une planète semblerait toujours se déplacer à une vitesse uniforme, alors qu'il semblerait se déplacer à une vitesse non uniforme depuis tous les autres emplacements.

Une comparaison des modèles géocentriques et héliocentriques de l'univers. Crédit: history.ucsb.edu

Bien que ce système soit resté le modèle cosmologique accepté dans les mondes romain, européen médiéval et islamique pendant plus de mille ans, il était difficile à manier selon les normes modernes. Dans le modèle ptolémaïque, chaque planète nécessitait un épicycle tournant sur un déférent qui était compensé par un équant, qui était également différent pour chaque planète.

Cependant, il a réussi à prédire les mouvements planétaires avec un bon degré de précision et a été utilisé pour préparer des cartes astrologiques et astronomiques pour les 1500 prochaines années. Au 16ème siècle, ce modèle a été progressivement remplacé par le modèle héliocentrique de l'univers, tel qu'épousé par Copernic, puis Galilée et Kepler.

Le modèle copernicien (héliocentrique) :

Au 16ème siècle, Nicolaus Copernicus a commencé à concevoir sa version du modèle héliocentrique. Comme d'autres avant lui, Copernic s'est appuyé sur les travaux de l'astronome grec Atistarchus, tout en rendant hommage à l'école Maragha et à plusieurs philosophes notables du monde islamique (voir ci-dessous). Au début du XVIe siècle, Copernic résuma ses idées dans un court traité intitulé Commentariolus ("Petit commentaire").

En 1514, Copernic a commencé à faire circuler des copies parmi ses amis, dont beaucoup étaient des collègues astronomes et érudits. Ce manuscrit de quarante pages décrivait ses idées sur l'hypothèse héliocentrique, qui reposait sur sept principes généraux. Ces principes stipulaient que :

  • Les corps célestes ne tournent pas tous autour d'un seul point
  • Le centre de la Terre est le centre de la sphère lunaire - l'orbite de la lune autour de la Terre
  • Toutes les sphères tournent autour du soleil, qui est près du centre de l'univers
  • La distance entre la Terre et le soleil est une fraction insignifiante de la distance de la Terre et du soleil aux étoiles, donc la parallaxe n'est pas observée dans les étoiles
  • Les étoiles sont immobiles - leur mouvement quotidien apparent est causé par la rotation quotidienne de la Terre
  • La Terre se déplace dans une sphère autour du soleil, provoquant la migration annuelle apparente du soleil. La Terre a plus d'un mouvement
  • Le mouvement orbital de la Terre autour du soleil provoque l'apparente inversion de la direction des mouvements des planètes

Par la suite, il a continué à rassembler des données pour un travail plus détaillé et, en 1532, il était sur le point d'achever le manuscrit de son magnum opus - De revolutionibus orbium coelestium (Sur les révolutions des sphères célestes). Dans ce document, il a avancé ses sept arguments principaux, mais sous une forme plus détaillée et avec des calculs détaillés pour les étayer.

Calculs d'Aristarque au IIIe siècle av. Crédit : Wikipédia Commons

En plaçant les orbites de Mercure et de Vénus entre la Terre et le Soleil, Copernic a pu expliquer les changements dans leurs apparences. En bref, lorsqu'ils sont de l'autre côté du soleil, par rapport à la Terre, ils paraissent plus petits mais pleins. Lorsqu'elles sont du même côté du soleil que la Terre, elles apparaissent plus grosses et "cornées" (en forme de croissant).

Il expliquait également le mouvement rétrograde de planètes comme Mars et Jupiter en montrant que les astronomes terriens n'ont pas un référentiel fixe mais un référentiel en mouvement. Cela expliquait en outre comment Mars et Jupiter pouvaient apparaître significativement plus gros à certains moments qu'à d'autres. En substance, ils sont significativement plus proches de la Terre lorsqu'ils sont en opposition que lorsqu'ils sont en conjonction.

Cependant, en raison des craintes que la publication de ses théories ne conduise à la condamnation de l'église (ainsi que, peut-être, des craintes que sa théorie ne présente des défauts scientifiques), il a suspendu ses recherches jusqu'à un an avant sa mort. Ce n'est qu'en 1542, alors qu'il était proche de la mort, qu'il envoya son traité à Nuremberg pour être publié.

Antécédents historiques :

Comme déjà noté, Copernic n'était pas le premier à préconiser une vision héliocentrique de l'univers, et son modèle était basé sur les travaux de plusieurs astronomes précédents. Les premiers exemples enregistrés de cela remontent à l'antiquité classique, lorsque Aristarque de Samos (environ 310 - 230 avant notre ère) a publié des écrits contenant des références citées par ses contemporains (comme Archimède).

Dans son traité The Sand Reckoner, Archimède a décrit un autre ouvrage d'Aristarque dans lequel il a avancé une hypothèse alternative du modèle héliocentrique. Comme il l'a expliqué :

Vous savez maintenant que « univers » est le nom donné par la plupart des astronomes à la sphère dont le centre est le centre de la terre et dont le rayon est égal à la ligne droite entre le centre du soleil et le centre de la terre. C'est le récit commun… comme vous l'avez entendu des astronomes. Mais Aristarque de Samos a sorti un livre composé de quelques hypothèses, dans lesquelles les prémisses conduisent au résultat que l'univers est plusieurs fois plus grand que ce qu'on appelle maintenant. Ses hypothèses sont que les étoiles fixes et le soleil restent immobiles, que la terre tourne autour du soleil dans la circonférence d'un cercle, le soleil se trouvant au milieu de l'orbite, et que la sphère des étoiles fixes, située à peu près au même centre comme le soleil, est si grand que le cercle dans lequel il suppose que la terre tourne a une proportion telle à la distance des étoiles fixes que le centre de la sphère porte à sa surface.

Cela a donné naissance à l'idée qu'il devrait y avoir une parallaxe observable avec les "étoiles fixes" (c'est-à-dire un mouvement observé des étoiles les unes par rapport aux autres lorsque la Terre se déplace autour du soleil). Selon Archimède, Aristarque prétendait que les étoiles étaient beaucoup plus éloignées qu'on ne le croyait généralement, et c'était la raison pour laquelle aucune parallaxe n'était perceptible.

Le seul autre philosophe de l'Antiquité dont les écrits sur l'héliocentrisme ont survécu est Séleucis de Séleucie (environ 190 – 150 avant notre ère). Astronome hellénistique qui a vécu dans l'empire séleucide du Proche-Orient, Séleucus était un partisan du système héliocentrique d'Aristarque et aurait prouvé la théorie héliocentrique.

Selon des sources contemporaines, Séleucus aurait pu le faire en déterminant les constantes du modèle géocentrique et en les appliquant à une théorie héliocentrique, ainsi qu'en calculant les positions planétaires (éventuellement en utilisant des méthodes trigonométriques). Alternativement, son explication peut avoir impliqué le phénomène des marées, qu'il aurait théorisé comme étant lié à l'influence de la lune et à la révolution de la Terre autour du « centre de masse » Terre-Lune.

Au 5ème siècle de notre ère, le philosophe romain Martianus Capella de Carthage a exprimé l'opinion que les planètes Vénus et Mercure tournaient autour du soleil, comme un moyen d'expliquer les divergences dans leurs apparences. Le modèle de Capella a été discuté au début du Moyen Âge par divers commentateurs anonymes du IXe siècle, et Copernic le mentionne comme une influence sur son propre travail.

À la fin du Moyen Âge, l'évêque Nicole Oresme (vers 1320-1325 à 1382 EC) a discuté de la possibilité que la Terre ait tourné sur son axe. Dans son traité de 1440 De Docta Ignorantia (Sur l'ignorance savante), le cardinal Nicolas de Cues (1401 – 1464 EC) a demandé s'il y avait une raison d'affirmer que le soleil (ou tout autre point) était le centre de l'univers.

Les astronomes et cosmologistes indiens ont également fait allusion à la possibilité d'un univers héliocentrique à la fin de l'Antiquité et au Moyen Âge. En 499 de notre ère, l'astronome indien Aaryabhata a publié son magnum opus Aryabhatiya, dans lequel il proposait un modèle où la Terre tournait sur son axe et où les périodes des planètes étaient données par rapport au soleil. Il a également calculé avec précision les périodes des planètes, les temps des éclipses solaires et lunaires et le mouvement de la lune.

Au 15ème siècle, Nilakantha Somayaji a publié l'Aryabhatiyabhasya, qui était un commentaire sur l'Aryabhatiya d'Aryabhata. Dans ce document, il a développé un système de calcul pour un modèle planétaire partiellement héliocentrique, dans lequel les planètes orbitent autour du soleil, qui à son tour orbite autour de la Terre. Dans le Tantrasangraha (1500), il a révisé davantage les mathématiques de son système planétaire et a incorporé la rotation de la Terre sur son axe.

Modèle d'Ibn al-Shatir pour les apparitions de Mercure, montrant la multiplication des épicycles à l'aide du couple Tusi, éliminant ainsi les excentriques et équants ptolémaïques. Crédit : Wikipédia Commons

En outre, le modèle héliocentrique de l'univers avait des partisans dans le monde islamique médiéval, dont beaucoup allaient inspirer Copernic. Avant le 10ème siècle, le modèle ptolémaïque de l'univers était la norme acceptée par les astronomes d'Asie occidentale et centrale. Cependant, avec le temps, des manuscrits ont commencé à apparaître qui remettaient en question plusieurs de ses préceptes.

Par exemple, l'astronome iranien du 10ème siècle Abu Sa'id al-Sijzi a contredit le modèle ptolémaïque en affirmant que la Terre tournait sur son axe, expliquant ainsi le cycle diurne apparent et la rotation des étoiles par rapport à la Terre. Au début du XIe siècle, l'astronome égypto-arabe Alhazen écrivit une critique intitulée Doubts on Ptolémée (vers 1028) dans laquelle il critiquait de nombreux aspects de son modèle.

À peu près à la même époque, le philosophe iranien Abu Rayhan Biruni 973 - 1048) a discuté de la possibilité que la Terre tourne autour de son propre axe et autour du soleil - bien qu'il considérait cela comme une question philosophique et non mathématique. À l'observatoire de Maragha et d'Ulugh Beg (alias Samarkand), la rotation de la Terre a été discutée par plusieurs générations d'astronomes entre les XIIIe et XVe siècles, et de nombreux arguments et preuves avancés ressemblaient à ceux utilisés par Copernic.

Impact du modèle héliocentrique :

Malgré ses craintes au sujet de ses arguments produisant le mépris et la controverse, la publication des théories de Copernicu n'a entraîné qu'une légère condamnation de la part des autorités religieuses. Au fil du temps, de nombreux érudits religieux ont tenté de s'opposer à son modèle. Mais en quelques générations, la théorie de Copernic est devenue plus répandue et acceptée, et a gagné de nombreux défenseurs influents dans l'intervalle.

Il s'agit notamment de Galileo Galilei (1564-1642), dont les recherches sur le ciel à l'aide du télescope lui ont permis de résoudre ce qui était considéré comme des défauts du modèle héliocentrique, ainsi que de découvrir des aspects du ciel qui soutenaient l'héliocentrisme. Par exemple, Galilée a découvert des lunes en orbite autour de Jupiter, des taches solaires et les imperfections à la surface de la lune - qui ont tous contribué à saper l'idée que les planètes étaient des orbes parfaits, plutôt que des planètes similaires à la Terre. Alors que le plaidoyer de Galilée en faveur des théories de Copernic a abouti à son assignation à résidence, d'autres ont rapidement suivi.

Le mathématicien et astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630) a également contribué à affiner le modèle héliocentrique avec son introduction d'orbites elliptiques. Avant cela, le modèle héliocentrique utilisait encore des orbites circulaires, ce qui n'expliquait pas pourquoi les planètes tournaient autour du soleil à des vitesses différentes à des moments différents. En montrant comment la planète s'est accélérée à certains points de son orbite et a ralenti à d'autres, Kepler a résolu ce problème.

De plus, la théorie de Copernic selon laquelle la Terre serait capable de mouvement allait inspirer une refonte de l'ensemble du domaine de la physique. Alors que les idées antérieures du mouvement dépendaient d'une force extérieure pour le stimuler et le maintenir (c'est-à-dire le vent poussant une voile), les théories de Copernic ont contribué à inspirer les concepts de gravité et d'inertie. Ces idées seraient articulées par Sir Isaac Newton, dont les Principia ont formé la base de la physique et de l'astronomie modernes.

Bien que sa progression ait été lente, le modèle héliocentrique a finalement remplacé le modèle géocentrique. En fin de compte, l'impact de son introduction n'était rien de moins qu'un révolutionnaire. Désormais, la compréhension que l'humanité a de l'univers et notre place dans celui-ci seraient à jamais changées.


Le modèle copernicien (héliocentrique) :

Au 16ème siècle, Nicolaus Copernicus a commencé à concevoir sa version du modèle héliocentrique. Comme d'autres avant lui, Copernic s'est appuyé sur les travaux de l'astronome grec Atistarchus, tout en rendant hommage à l'école Maragha et à plusieurs philosophes notables du monde islamique (voir ci-dessous). Au début du XVIe siècle, Copernic résuma ses idées dans un court traité intitulé Commentaire ("Petit commentaire").

En 1514, Copernic a commencé à faire circuler des copies parmi ses amis, dont beaucoup étaient des collègues astronomes et érudits. Ce manuscrit de quarante pages décrivait ses idées sur l'hypothèse héliocentrique, qui reposait sur sept principes généraux. Ces principes stipulaient que :

  • Les corps célestes ne tournent pas tous autour d'un seul point
  • Le centre de la Terre est le centre de la sphère lunaire - l'orbite de la lune autour de la Terre
  • Toutes les sphères tournent autour du Soleil, qui est près du centre de l'Univers
  • La distance entre la Terre et le Soleil est une fraction insignifiante de la distance de la Terre et du Soleil aux étoiles, donc la parallaxe n'est pas observée dans les étoiles
  • Les étoiles sont immobiles – leur mouvement quotidien apparent est causé par la rotation quotidienne de la Terre
  • La Terre se déplace dans une sphère autour du Soleil, provoquant la migration annuelle apparente du Soleil. La Terre a plus d'un mouvement
  • Le mouvement orbital de la Terre autour du Soleil provoque l'apparente inversion de la direction des mouvements des planètes

Par la suite, il a continué à rassembler des données pour un travail plus détaillé, et en 1532, il était sur le point d'achever le manuscrit de son magnum opus - De revolutionibus orbium coelestium (Sur les révolutions des sphères célestes). Dans ce document, il a avancé ses sept arguments principaux, mais sous une forme plus détaillée et avec des calculs détaillés pour les étayer.

Une comparaison des modèles géocentriques et héliocentriques de l'univers. Crédit: history.ucsb.edu

En plaçant les orbites de Mercure et de Vénus entre la Terre et le Soleil, Copernic a pu expliquer les changements dans leurs apparences. Bref, lorsqu'ils sont de l'autre côté du Soleil, par rapport à la Terre, ils paraissent plus petits mais pleins. Lorsqu'ils sont du même côté du Soleil que la Terre, ils apparaissent plus gros et "cornus" (en forme de croissant).

Il expliquait également le mouvement rétrograde de planètes comme Mars et Jupiter en montrant que les astronomes terriens n'ont pas un référentiel fixe mais un référentiel en mouvement. Cela expliquait en outre comment Mars et Jupiter pouvaient apparaître significativement plus gros à certains moments qu'à d'autres. En substance, ils sont significativement plus proches de la Terre lorsqu'ils sont en opposition que lorsqu'ils sont en conjonction.

Cependant, en raison des craintes que la publication de ses théories ne conduise à la condamnation de l'église (ainsi que, peut-être, des craintes que sa théorie ne présente des défauts scientifiques), il a suspendu ses recherches jusqu'à un an avant sa mort. Ce n'est qu'en 1542, alors qu'il était proche de la mort, qu'il envoya son traité à Nuremberg pour être publié.


10 grandes contributions de Copernic à la science

1- Modèle héliocentrique de l'univers

L'apport le plus reconnu et révolutionnaire de Nicolas Copernic est sans aucun doute la théorie de l'héliocentrisme. Jusqu'à présent, le modèle de Ptolémée avait été suivi, qui proposait que la terre était le centre de l'univers ( Géocentrisme ).

Copernic a proposé un modèle d'univers sphérique, dans lequel à la fois la Terre et les planètes et les étoiles tournaient autour du Soleil. Cette contribution de Copernic à la science est peut-être la plus révolutionnaire de l'histoire de l'humanité, Un changement de paradigme pour les sciences.

Et c'est qu'à partir de ce moment, la science a commencé à se fonder sur des observations et des mesures mathématiques, et non sur des croyances et de simples affirmations théoriques.

2- Dominance des langues anciennes

L'essor de la Renaissance grecque est arrivé tôt à Copernic, et à Bologne, il a commencé à l'apprendre en 1492. Il a traduit en latin les lettres du philosophe byzantin du VIIe siècle Théophile de Simocatta, imprimées en 1509, Ceci est votre seule publication précédente à De revolutionibus orbium coelestium .

Il est important de noter que l'acquisition par Copernic d'un bon niveau de lecture était critique pour ses études en astronomie, puisque la plupart des travaux des astronomes grecs, dont Ptolémée, n'avaient pas encore été traduits en latin, qui furent écrits.

De plus, il est à noter que cette connaissance du grec lui a permis de réinterpréter Aristote.

3- Changer la théorie de la gravité

Le fait que le centre de l'univers était la terre impliquait que le centre de gravité de l'univers était la terre Et cela pourrait être corroboré avec les phénomènes physiques qui se sont produits ici.

Si le centre de gravité n'est plus la terre, pourquoi alors les choses à l'intérieur de la terre tombent-elles en son centre ? La réponse de Copernic à cela était l'une de ses grandes contributions au monde de la science :

Toute matière a de la gravité, et la matière lourde attirera et sera attirée par une matière également lourde, tout comme la matière plus petite sera attirée par la matière plus grande.

De cette façon, les petites choses qui sont sur la terre sont attirées par la terre. Par exemple, la lune, étant plus petite que la terre, tourne autour d'elle, et la terre, étant plus petite que le soleil, fait de même. Copernic explique son idée de la «gravité» comme suit : « Tous les corps célestes sont des centres d'attraction de la matière ».

4- Définition du calendrier grégorien

Copernic a aidé à la révision du calendrier julien, qui était le calendrier officiel depuis le quatrième siècle. Le pape Léon X a demandé à l'astronome de participer à la réforme qui a eu lieu entre 1513 et 1516.

Nicolas Copernic s'est basé sur son modèle héliocentrique de l'univers pour résoudre les problèmes posés par le calendrier précédent, mais ce n'est qu'en 1582 que tous les changements sont entrés en vigueur dans le calendrier grégorien. C'est ainsi que Copernic a contribué à établir la précision du temps qui passe sur Terre.

5- Théorie des trois mouvements

Son modèle de l'univers impliquait que la Terre possède trois mouvements : la rotation, la translation et un mouvement d'oscillation conique de son propre axe. La première a une durée d'un jour, la seconde d'une année, et la troisième se déroule également progressivement dans une année.

Ce dernier mouvement est ce que les yeux modernes peuvent sembler étranges. Mais c'était la manière dont Copernic explique la variation de température dans les différentes saisons de l'année.

6- Ordre d'alignement des planètes

Le mouvement de translation fait que l'ordre dans lequel les sphères célestes sont disposées est le suivant :

La sphère suprême et immobile est le Soleil, qui contient toutes les choses situées dans l'univers. Dans l'orbite la plus éloignée se trouve Saturne, puis vient Jupiter et Mars est plus proche.

Dans la prochaine orbite se déplace sur la Terre, puis Vénus et enfin Mercure. La Lune tourne autour du centre de la Terre, et se déplace avec la Terre, comme un épicycle.

7- Le mouvement rétrograde des planètes

Cet ordre indique qu'une planète surpasse une autre en vitesse de translation selon la taille des cercles.

Ainsi Saturne met environ trente ans pour accomplir un cycle Jupiter, douze ans Mars, deux ans et demi, et la Terre, un an, Vénus, neuf mois et Mercure, trois.

De cette façon, Copernic explique le mouvement rétrograde d'autres sphères célestes dont le temps de translation est plus grand vers la Terre, puisque, par différence de vitesses, la Terre dépasse plusieurs fois les autres planètes, mais l'observateur perçoit de ces dernières une trajectoire Dans la direction opposée.

8- Quantité d'eau sur Terre

L'astronome a proposé que la quantité d'eau soit inférieure à celle de la terre. A cette époque, on croyait qu'il y avait dix fois plus d'eau que de terre.

Il a ensuite été expliqué que la rotation de la Terre (en tant que disque) était due au fait que le centre de gravité et le centre de grandeur ne coïncidaient pas et étaient deux forces qui cherchaient l'équilibre et généraient un mouvement.

Cela expliquait également pourquoi il y a des montagnes et des vallées, des cavités et des protubérances à la surface de la Terre.

Cependant, par la géométrie, Copernic a démontré que, puisque la terre est une sphère, nécessairement le centre de gravité et le centre de sa masse sont coïncidents et, en même temps, il est arrivé à la conclusion que la quantité d'eau ne peut pas être supérieure à celle de la terre, car la matière lourde est conglomérée autour du centre de gravité et la lumière à l'extérieur.

Ainsi, si la quantité d'eau dépasse la quantité de terre, l'eau couvrira toute la surface de la terre.

9- Relation entre philosophie et sciences naturelles

Nicholas Copernicus a fourni des connaissances fondamentales sur la relation entre les mathématiques et le monde naturel.

Certains historiens des sciences semblent ignorer le rôle fondamental des mathématiques, et on dit souvent que la pensée philosophique et scientifique du XVIe siècle est fondée sur l'héliocentrisme comme s'il ne s'agissait pas d'une conséquence naturelle.

Cependant, on ne peut ignorer que l'héliocentrisme, en plus de résoudre un problème astronomique, a été résolu avec une technique mathématique.

10- Théorie de la hausse des prix

Copernic s'est intéressé aux questions monétaires lorsque le roi Sigismond Ier de Pologne lui a demandé de faire une proposition pour réformer la monnaie de sa communauté.

L'analyse de Copernic a montré qu'il est impossible d'avoir deux types de monnaie dans un même gouvernement, l'une plus précieuse pour le commerce extérieur et l'autre moins précieuse pour les transactions locales (comme l'a suggéré Sigismond).

Il a ensuite formulé la "théorie quantitative de la monnaie" qui stipule que les prix varient proportionnellement à l'offre de monnaie dans la société. Il a expliqué cela avant que le terme "inflation" ne soit inventé

En termes très simples, pour Copernic, il faut éviter de mettre trop d'argent en circulation, car la masse monétaire détermine la valeur de la pièce, plus la valeur de la pièce diminue. C'est la cause principale et directe de l'augmentation des prix des biens.


Hipparque de Nicée

Hipparque de Nicée (190 avant notre ère - 120 avant notre ère) était un ancien mathématicien, astronome et géographe grec, considéré par de nombreux historiens comme un scientifique de la plus haute qualité et peut-être le plus grand génie astronomique parmi les anciens Grecs. Basant l'essentiel de son succès sur l'exploitation systématique des connaissances et des techniques astronomiques chaldéennes et babyloniennes, nombre de ses réalisations en astronomie sont restées largement acceptées pendant 17 siècles.

Contexte historique

À l'époque d'Hipparque, la cosmologie aristotélicienne dominait la pensée grecque. Ce modèle était basé sur l'idée que la terre était le centre de l'univers et que les mouvements planétaires circulaires étaient parfaitement uniformes. Cependant, c'était un modèle rigide qui ne pouvait pas rendre compte de certaines observations telles que les changements de luminosité des planètes, leurs mouvements rétrogrades et les changements de leurs vitesses : ces observations contredisaient clairement le modèle aristotélicien. Cet écart entre la théorie et l'observation, cependant, n'était pas significatif chez les Grecs jusqu'à ce qu'Alexandre le Grand conquiert l'Est et que l'astronomie géométrique grecque commence à fusionner avec l'astronomie babylonienne basée sur l'observation.

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Pendant des siècles, les Babyloniens ont tenu des registres d'observation astronomiques précis et ils avaient également des outils arithmétiques et un système de numération pour écrire les nombres avec soixante comme base, qui étaient tous inconnus des Grecs : Hipparque a incorporé ces innovations dans la pensée grecque et, basé sur le Babylonien système numérique, a commencé à diviser les cercles en 360 degrés. Le vieux préjugé mathématique du mouvement planétaire circulaire uniforme était trop fort pour être écarté, mais maintenant il y avait une plus grande préoccupation pour les faits d'observation.

La flexibilité qui manquait au modèle aristotélicien a été partiellement surmontée par deux outils géométriques créés par Apollonius de Perge vers 200 avant notre ère. Il propose de remplacer les cercles conventionnels par excentrique cercles. Dans un excentrique cercle les planètes se déplaçaient comme d'habitude dans un mouvement circulaire uniforme autour de la terre, mais notre planète n'était pas le centre du cercle, plutôt décalé du centre. De cette façon, les changements de vitesse de la planète pourraient être pris en compte ainsi que les changements de luminosité : les planètes semblaient se déplacer plus rapidement, et aussi plus lumineuses, lorsqu'elles étaient plus proches de la Terre, et plus lentes, et aussi plus faibles, lorsqu'elles étaient éloignées. côté de leur orbite. Apollonius a proposé un outil supplémentaire, le épicycle, une orbite dans une orbite (la lune tourne autour de la terre et la terre tourne autour du soleil ou, en d'autres termes, la lune tourne autour du soleil dans un épicycle). Cet appareil pourrait également expliquer les changements de luminosité et de vitesse, mais il pourrait également expliquer les mouvements rétrogrades des planètes qui avaient intrigué la plupart des astronomes grecs.

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Contributions d'Hipparque

Une seule de ses nombreuses œuvres a survécu, un commentaire sur la Phainomène d'Eudoxe et d'Aratus de Soli. La plupart de ses idées en astronomie nous sont connues à travers les travaux de Claudius Ptolémée Almageste, un essai astronomique massif achevé au cours du IIe siècle de notre ère qui est resté la référence standard pour les érudits et incontesté jusqu'à la Renaissance. Les Almageste est principalement basé sur les calculs et les recherches d'Hipparque.

Hipparque a créé la discipline de la trigonométrie. Il a calculé la durée du mois lunaire avec une erreur de moins d'une seconde et estimé l'année solaire avec une erreur de six minutes. Il perfectionne également les principaux instruments astronomiques de son temps (les astrolabes et les quadrants). Hipparque a proposé que la différence de longitude entre les villes puisse être déterminée avec précision en comparant les heures locales d'une éclipse de lune, vue simultanément depuis les deux endroits.

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On doit à Hipparque le rejet général du système planétaire centré sur le soleil proposé par Aristarque de Samos au IIIe siècle avant notre ère. Hipparque a conclu que le modèle géocentrique expliquait mieux les observations que le modèle d'Aristarque. La seule façon dont le modèle centré sur le soleil pouvait supporter l'analyse mathématique était de supposer une orbite elliptique de la Terre, et cette supposition était quelque chose qu'Hipparque n'était pas prêt à accepter, puisqu'il était établi un consensus parmi les astronomes de l'époque que les orbites planétaires étaient circulaire. En plus de cela, le modèle d'Aristarque a étendu la taille de l'univers bien au-delà de la taille acceptée, ce qui était également une implication difficile à accepter. D'autre part, Hipparque a amélioré les calculs d'Aristarque des tailles et des distances du soleil et de la lune : il a calculé la distance de la lune à la terre avec une erreur de seulement cinq pour cent.

Il est tentant pour nous de croire qu'Hipparque a fait reculer la science en rejetant le modèle héliocentrique, cependant, Hipparque a en fait testé le modèle héliocentrique et son rejet a été soutenu par des preuves mathématiques en ce qui concerne sa compréhension. Après tout, ce n'est pas Quel croit un homme qui le définit comme scientifique, c'est le Pourquoi: ses conclusions doivent être cohérentes avec ce que les preuves suggèrent. Nous pourrions lui reprocher d'avoir accepté aveuglément l'idée d'un mouvement planétaire uniforme circulaire et de ne pas être ouvert à d'autres possibilités, mais en toute honnêteté, la notion de mouvement planétaire uniforme circulaire était, pour les astronomes grecs antiques, aussi forte que nous pensons aujourd'hui que notre planète est une sphère. en forme de. Chaque société est entourée d'un nuage de paradigmes qui ont tendance à rester incontestés pendant de nombreuses générations. Même les esprits les plus talentueux ne parviennent pas toujours à surmonter cet ensemble de convictions réconfortantes.

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C'est Hipparque qui a utilisé et perfectionné les outils géométriques proposés par Apollonios de Perge afin d'éliminer la plupart des contradictions du modèle géocentrique. Sur la base de ces appareils, il a apporté un certain nombre d'améliorations au modèle qui ont permis une précision d'observation suffisante pour qu'il soit accepté pour les siècles suivants. Ces raffinements ont encouragé les progrès du modèle géocentrique, mais n'ont jamais atteint un succès total. L'astronomie devrait attendre que Kepler (17e siècle de notre ère) propose un modèle planétaire pleinement réussi, capable de décrire les mouvements du ciel.

Hipparque a perfectionné la méthode d'Ératosthène pour cartographier la surface de la Terre. Il a décidé de tracer des lignes complètement autour de la sphère parallèlement à l'équateur et à intervalles égaux. Puis il a tracé d'autres lignes perpendiculaires à celles-ci espacées également à l'équateur. Le résultat était une grille régulière couvrant l'ensemble du globe. Il a également numéroté toutes ces lignes et, ainsi, il était possible de déterminer les positions terrestres en suivant un simple ensemble de coordonnées. Il a essayé d'organiser les astronomes de la Méditerranée pour enregistrer toutes les informations qui aideraient à déterminer l'emplacement de toutes les villes importantes. Cependant, pendant cette période, le niveau d'ordre politique et de coopération requis pour une telle tâche n'a pas pu être atteint. Hipparque avait pourtant posé les bases de la maîtrise cartographique de la planète par l'homme.

Mesure de la précession équinoxiale

Si nous nous tenons à n'importe quel point de notre planète le 21 mars (équinoxe de printemps dans l'hémisphère nord), peu avant l'aube, et regardons vers l'est, nous verrons une constellation assise à l'horizon à l'endroit où le soleil se lèvera bientôt . Cette constellation aujourd'hui est celle des Poissons, et elle l'est à peu près depuis deux mille ans. Dans les deux cents prochaines années, cette constellation sera le Verseau. La raison de ce changement est une oscillation presque imperceptible sur l'axe de la terre qui fait reculer le soleil comme pointeur contre les constellations, reculant progressivement d'un degré tous les 72 ans environ. Ce déplacement rétrograde graduel des étoiles est connu sous le nom de Précession des Équinoxes.

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Un soir, Hipparque remarqua l'apparition d'une étoile là où il était certain qu'il n'y en avait pas eu auparavant. Il était essentiel pour lui de déterminer si cette apparence était réelle, car les corps célestes à cette époque étaient censés être inchangés et non sujets à la création ou à la destruction. Déterminé à certifier d'éventuels changements ultérieurs, il fit un catalogue du ciel fournissant les positions de 1080 étoiles en indiquant leur latitude et longitude célestes précises. Timocharis, 166 ans avant Hipparque, avait également fait une carte. En comparant les deux cartes, Hipparque a calculé que les étoiles avaient décalé leur position apparente d'environ deux degrés. C'est ainsi qu'il a découvert et mesuré la précession des équinoxes. Il a calculé la précession à trente-six secondes par an, une estimation un peu trop courte selon les calculs modernes, qui est de cinquante. Cette découverte astronomique est l'une des plus belles de toutes ses découvertes. D'innombrables pages ont été écrites pour savoir si Hipparque a été le tout premier à connaître la précession équinoxiale. Certains érudits pensent que l'astronome babylonien Kidinnu, au 4ème siècle avant notre ère, le savait déjà, mais Hipparque a certainement été le premier esprit de la tradition grecque à le découvrir.


Qui a découvert que la Terre tournait autour du Soleil ?

Copernic (1473-1543) n'a pas été le premier à affirmer que la Terre tourne autour du Soleil. Dans la civilisation occidentale, l'astronome grec ancien Aristarque de Samos est généralement crédité d'être la première personne à proposer une hypothèse astronomique centrée sur le Soleil de l'univers (héliocentrique). À cette époque, cependant, l'héliocentrisme d'Aristarque a gagné peu de partisans et 18 siècles se sont écoulés avant que l'astronome de la Renaissance Nicolaus Copernicus ne produise un modèle mathématique entièrement prédictif d'un système héliocentrique.

LES TEMPS ANCIENS

Yajnavalkya (IXe siècle avant notre ère)

Avant l'âge d'or de la Grèce, la spéculation selon laquelle le Soleil et non la Terre se trouvait au "centre des sphères" remonte au moins à l'époque du philosophe indien Yajnavalkya (IXe siècle avant notre ère), qui faisait partie d'une tradition védique qui utilisé les mathématiques et la géométrie dans certains rituels religieux. Comme Yajnavalkya l'a écrit dans un texte sacré hindou (Shatapatha Brahmana : 8.7.3.10) :

"Le soleil attache ces mondes - la terre, les planètes, l'atmosphère - à lui-même sur un fil."

C'est l'une des premières références enregistrées à l'héliocentrisme, mais les partisans de l'idée étaient minoritaires et l'Inde a continué à croire en un modèle géocentrique jusqu'à l'invention du télescope au 17ème siècle.

Aristarque (310 av. J.-C.-230 av. J.-C.)

À l'époque d'Aristarque, notre système solaire était considéré comme l'ensemble de l'univers connu, avec la Terre placée en son centre, et le reste des planètes et des étoiles fixes tournant quotidiennement autour de la Terre. Selon la nouvelle théorie révolutionnaire d'Aristarque, cependant, c'était le Soleil, et non la Terre, qui habitait son centre, tandis que la Terre et le reste des planètes tournaient autour du Soleil dans un mouvement circulaire,

Malheureusement, un ouvrage d'Aristarque qui a survécu depuis les temps anciens ne fait aucune mention de son modèle héliocentrique, et ses idées sur le sujet ont donc dû être reconstituées à partir de références de personnalités aussi importantes que le philosophe grec Sextus Empiricus (160-210 J.-C.), et le biographe grec Plutarque (45-127 après JC). Comme le mathématicien grec Archimède (287-212 av. J.-C.) l'a également noté dans son livre "The Sand Reckoner":

"Ses hypothèses sont que les étoiles fixes et le Soleil restent immobiles, et que la Terre tourne autour du Soleil dans la circonférence d'un cercle, le Soleil se trouvant au milieu de l'orbite."

Néanmoins, la théorie héliocentrique d'Aristarque semblait contre-intuitive aux sens et a gagné peu de partisans parmi les philosophes, les mathématiciens et les scientifiques. En fait, le seul astronome connu pour l'avoir fait est Séleucos de Séleucie (190-150 av. J.-C.), né environ quatre décennies après la mort d'Aristarque.

– Contrairement à la religion

Le concept d'un modèle héliocentrique du système solaire a également rencontré une résistance féroce de la religion, qui a vu le chef de la création de Dieu placé au centre de l'univers. Même certains des contemporains d'Aristarque, comme le philosophe Cleanthes (330-230 av. Aristarque a également été attaqué pour avoir proposé les idées d'Anaxagore (497-428 av. J.-C.), qui, deux siècles plus tôt, avait affirmé que le Soleil était une étoile et non un dieu.

– Contrairement aux mathématiques

Pendant ce temps, le savant Dercyllides a rejeté la supposition d'Aristarque sur le mouvement de la Terre autour du Soleil comme étant contraire aux théories des mathématiciens. La clé du rejet de sa théorie héliocentrique pour des raisons scientifiques était qu'il semblait y avoir aucun signe apparent de parallaxe observable, ni de changement de position des étoiles alors que la Terre tournait d'un côté du Soleil à l'autre. Cela a été présenté comme un argument contre l'héliocentrisme au cours des siècles suivants. En vérité, les étoiles sont si éloignées que toute parallaxe est trop petite pour être inobservable. Par conséquent, ce n'est qu'en 1838 que Friedrich Bessel a réalisé les premières mesures réussies de la parallaxe stellaire à l'aide d'un héliomètre, ou d'un télescope à réfraction avec deux lentilles capables de mesurer la séparation angulaire entre deux étoiles.

Platon, Aristote et Ptolémée

Par conséquent, le modèle géocentrique du système solaire avec la Terre placée en son centre proposé par des philosophes grecs comme Platon (428-348 avant notre ère) et Aristote (384-322 avant notre ère) est devenu la version acceptée des événements célestes. En 140 après JC, le modèle géocentrique a ensuite été catalogué par Ptolémée (90-168 après JC) dans son chef-d'œuvre intitulé «Almageste», qui est ensuite devenu la croyance établie dans le monde occidental pendant les 14 siècles suivants.

LA RENAISSANCE

Copernic (1473-1543)

Le mathématicien et astronome de la Renaissance Nicolaus Copernicus a tenté de faire revivre la théorie héliocentrique d'Aristarque et, en 1532, il avait pratiquement terminé son manuscrit intitulé « De revolutionibus orbium coelestium » (Sur les révolutions des sphères célestes). Dans son ouvrage fondateur, Copernic a formulé un modèle entièrement prédictif de l'univers dans lequel la Terre n'est qu'une autre planète en orbite autour du Soleil, mais la peur d'être qualifié d'hérétique par l'Église chrétienne signifie qu'il a attendu jusqu'à son lit de mort en 1543 avant de publier le livre. .

La révolution copernicienne qui s'ensuivit est maintenant considérée comme le point de départ de l'astronomie moderne, bien qu'à l'époque, l'Église catholique ait suspendu le livre de Copernic, en attendant des corrections, et ait tenté avec véhémence de supprimer tous les arguments relatifs à sa théorie héliocentrique. Fait intéressant, De Revolutionibus n'a pas été interdit par l'Église jusqu'au 5 mars 1616, et seulement après que Galilée s'est fortement inspiré du livre pour soutenir ses propres idées héliocentriques.

Galilée Galilée (1564-1642)

Au siècle suivant, Galileo Galilei (1564-1642) a utilisé le télescope réfracteur nouvellement inventé pour approfondir la théorie de Copernic, et après avoir découvert les quatre lunes principales de Jupiter en 1610, les premiers satellites jamais trouvés en orbite autour d'une autre planète, il a ensuite observé les phases Vénus, montrant ainsi que ce sont en fait les planètes qui gravitent autour du Soleil. En 1632, Galilée publia ensuite son livre intitulé « Le dialogue concernant les deux principaux systèmes mondiaux » dans lequel il compara le système copernicien au système ptolémaïque, mais fut par la suite condamné pour « gros soupçon d'hérésie » et contraint de se rétracter. ses croyances, et par la suite passer le reste de sa vie en résidence surveillée.

Sir Isaac Newton (1643-1727)

Après que Sir Isaac Newton ait inventé le télescope à réflexion en 1688, il est vite devenu évident que la Terre n'était pas le centre de notre système solaire. Le dernier clou dans le cercueil du géocentrisme est ensuite venu après que Newton a publié ses Principia Mathematica dans lesquels il prouve définitivement le modèle héliocentrique proposé pour la première fois par Copernic.

Edmund Halley (1656-1742) utilisera plus tard les équations de Newton pour prédire le retour d'une comète en 1758 pour donner la preuve finale à la théorie héliocentrique.

Je vais maintenant vous laisser avec une belle citation d'astronomie du « De revolutionibus orbium coelestium » de Copernic publiée sur son lit de mort en 1543, qui déclare :

« Au centre de tout repose le Soleil. Car qui placerait cette lampe d'un très beau temple dans un autre ou meilleur endroit que celui-ci d'où elle peut tout éclairer en même temps ?


Copernic et l'Église : ce que les livres d'histoire ne disent pas

Beaucoup pensent que la théorie héliocentrique a été immédiatement rejetée par l'Église catholique. Cependant, la relation entre l'Église et Copernic est beaucoup plus complexe que ne le suggèrent les récits historiques populaires.

La légende raconte que Nicolaus Copernicus et l'église étaient en désaccord sur son développement de la théorie héliocentrique, un principe qui contestait la croyance largement répandue que la Terre était le centre de l'univers.

Contrairement à Galilée et à d'autres astronomes controversés, cependant, Copernic avait de bonnes relations avec l'Église catholique. Cela peut surprendre, étant donné que l'Église a interdit « Des revolutionibus » de Copernic pendant plus de 200 ans. Copernic était en fait respecté en tant que chanoine et considéré comme un astronome renommé. Contrairement à la croyance populaire, l'Église a accepté la théorie héliocentrique de Copernic avant qu'une vague d'opposition protestante ne conduise l'Église à interdire les vues coperniciennes au 17ème siècle.

Tout au long de sa vie, Copernic a été actif dans la communauté religieuse. Copernic est né en 1473 à Torun, en Pologne, le plus jeune de quatre enfants. À l'âge de 10 ans, son père meurt et il est envoyé vivre avec son oncle Lucas Watzenrode, qui deviendra plus tard l'évêque de Warmie (Ermland).

Copernic a étudié à St.John's Church dans l'école paroissiale de Torun avant d'aller à l'Académie de Cracovie en 1491 pour poursuivre l'astronomie et l'astrologie. Il est devenu connu comme un mathématicien et un astronome qualifié, mais il a également maintenu ses liens avec l'église. Il est devenu chanoine du chapitre de la cathédrale de Frombork par l'intermédiaire de son oncle, et il a servi l'église de Warmie en tant que conseiller médical.

Copernic a d'abord exposé ses idées sur la théorie héliocentrique dans un manuscrit intitulé « Commentariolus ». Là, il a suggéré un système héliostatique, où le soleil était au centre de l'univers et la terre faisait des rotations.

Héritage, équité et classe des milliardaires

L'astronome a publié « De revolutionibus » en mars 1543, après plus d'une décennie de révisions. Le livre comprenait une lettre au pape Paul III faisant valoir la légitimité de la théorie héliocentrique. Il est décédé deux mois plus tard.

« De revolutionibus » n'a d'abord rencontré aucune résistance de la part de l'Église catholique. Ce n'est qu'en 1616 que l'église interdit le livre. L'interdiction a duré jusqu'en 1835.

Mano Singham, professeur agrégé de physique à la Case Western University à Cleveland, Ohio, souligne les divergences entre les récits populaires sur Copernic et l'histoire complète.

Singham a publié un article dans Physics Today en décembre 2007 contestant les hypothèses selon lesquelles les idées de Copernic étaient « farouchement opposées par l'Église catholique ». L'article, « Les mythes coperniciens », démystifie de nombreuses hypothèses : que les gens considéraient la Terre comme le centre de l'univers avec fierté, que la Terre était considérée comme le centre de l'univers plutôt que le centre, que l'Église catholique a immédiatement rejeté Copernic. ' résultats.

Le modèle héliocentrique de Copernic a été critiqué par ses collègues, mais c'était en partie dû à la compréhension qu'ont les gens de la direction et de la masse de la Terre par rapport à l'univers, écrit Singham. « De revolutionibus » a été lu et au moins partiellement enseigné dans plusieurs universités catholiques.

L'une des raisons possibles des idées fausses sur Copernic est l'exécution de Giordano Bruno, un philosophe connu comme un hérétique et un défenseur de la théorie copernicienne. Alors qu'il a été condamné pour d'autres raisons, Bruno est devenu connu comme « le premier martyr de la nouvelle science » après avoir été brûlé vif en 1600.

Cependant, l'article note également que Copernic a été ridiculisé par les poètes et les protestants, qui l'ont condamné comme hérésie. Alors que l'Église catholique a initialement accepté l'héliocentrisme, les catholiques ont finalement rejoint la vague d'opposition protestante et ont interdit le livre en 1616. Les églises protestantes ont accepté les conclusions de Copernic après que davantage de preuves soient apparues pour le soutenir. L'Église catholique, cependant, est restée enracinée dans ses croyances anti-coperniciennes jusqu'au 19ème siècle. L'interdiction des vues de Copernic a été levée en 1822, et l'interdiction de son livre jusqu'en 1835.

Il convient de noter, comme le fait l'Université de Stanford, que l'Église catholique n'avait aucune position officielle sur les enseignements coperniciens. Le pape Clément VII, décédé environ une décennie avant Copernic, aurait été réceptif aux théories de l'astronome. Bien qu'il n'y ait pas eu de réponse enregistrée du pape Paul III, l'un de ses conseillers avait l'intention de condamner le livre avant de mourir.

Phil Lawler, rédacteur en chef de Catholic World News, a également déclaré que Copernic était en règle avec l'Église lorsqu'il est décédé. Il note que bien que la théorie héliocentrique ait été controversée du vivant de Copernic, son travail ne lui a causé aucun conflit avec l'Église catholique.

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« Oui, il a retardé parce qu'il craignait une réaction défavorable – pas de la part des dirigeants de l'Église, mais de ses collègues universitaires. Il n'y a absolument aucune preuve suggérant que Copernic s'inquiétait d'une réaction hostile de la part de l'Église. »

Malgré la résistance aux vues coperniciennes sur l'avenir, la vie de l'astronome était une vie immergée dans la religion. Et bien qu'on l'oublie, c'est sous les auspices de l'Église catholique que Copernic a fait connaître ses théories.


Attitudes religieuses envers l'héliocentrisme [modifier | modifier la source]

L'héliocentrisme avait été en conflit avec la religion avant Copernic. L'une des rares informations dont nous disposons sur la réception du système héliocentrique d'Aristarque provient d'un passage du dialogue de Plutarque, A propos du visage qui apparaît dans l'orbe de la Lune. Selon l'un des personnages de Plutarque dans le dialogue, le philosophe Cleanthes avait soutenu qu'Aristarque devait être accusé d'impiété pour « avoir déplacé le foyer du monde ». En fait, cependant, l'héliocentrisme d'Aristarque semble avoir attiré peu d'attention, religieuse ou autre, jusqu'à ce que Copernic le ressuscite et l'élabore. ⏅]

Circulation de Commentariolus (avant 1533) [ modifier | modifier la source]

Les premières informations sur les vues héliocentriques de Nicolaus Copernicus ont été diffusées sous forme manuscrite. Bien que seulement manuscrites, les idées de Copernic étaient bien connues des astronomes et autres. Ses idées semblaient contredire la Bible. Dans les Chroniques de la Bible King James 16:30 déclarent que « le monde aussi sera stable, afin qu'il ne bouge pas ». Le Psaume 104 : 5 dit : « [l'Éternel] qui a fondé la terre, afin qu'elle ne soit pas détruite pour toujours. » Ecclésiaste 1:5 déclare que "Le soleil se lève aussi, et le soleil se couche, et se hâte vers son lieu où il s'est levé."

Néanmoins, en 1533, Johann Albrecht Widmannstetter a prononcé à Rome une série de conférences décrivant la théorie de Copernic. Les conférences ont été entendues avec intérêt par le pape Clément VII et plusieurs cardinaux catholiques. Le 1er novembre 1536, l'archevêque de Capoue Nicholas Schönberg a écrit une lettre à Copernic de Rome l'encourageant à publier une version complète de sa théorie.

Cela a été rapporté dans le contexte d'une conversation à table et non d'une déclaration de foi formelle. Melanchthon, cependant, s'est opposé à la doctrine pendant plusieurs années.

Publication de de Revolutionibus (1543) [ modifier | modifier la source]

Nicolaus Copernicus a publié l'énoncé définitif de son système dans De Revolutionibus en 1543. Copernic commença à l'écrire en 1506 et le termina en 1530, mais ne le publia que l'année de sa mort. Bien qu'il soit en règle avec l'Église et ait dédié le livre au pape Paul III, le formulaire publié contenait une préface non signée d'Osiander défendant le système et affirmant qu'il était utile pour le calcul même si ses hypothèses n'étaient pas nécessairement vraies. Peut-être à cause de cette préface, le travail de Copernic a inspiré très peu de débats sur la question de savoir s'il pourrait être hérétique au cours des 60 prochaines années. Il y avait une première suggestion parmi les Dominicains que l'enseignement de l'héliocentrisme devrait être interdit, mais rien n'en est sorti à l'époque.

Quelques années après la publication de De Revolutionibus Jean Calvin a prêché un sermon dans lequel il dénonce ceux qui « pervertissent le cours de la nature » en disant que « le soleil ne bouge pas et que c'est la terre qui tourne et qu'elle tourne ». ⏆] D'autre part, Calvin n'est pas responsable d'une autre citation célèbre qui lui a souvent été attribuée à tort :

Il est établi depuis longtemps que cette ligne ne peut être trouvée dans aucune des œuvres de Calvin. ⏇] ⏈] ⏉] Il a été suggéré ⏊] que la citation provenait à l'origine des travaux du théologien luthérien Abraham Calovius.

Le système géo-héliocentrique de Tycho Brahe c. 1587 [ modifier | modifier la source]

Avant la publication de De Revolutionibus, le système largement accepté était celui de Ptolémée, dans lequel la Terre était le centre de l'univers et tous les corps célestes tournaient autour d'elle. Tycho Brahe a préconisé une alternative au système géocentrique ptolémaïque, un système géo-héliocentrique maintenant connu sous le nom de système tychonique dans lequel les cinq planètes alors connues tournent autour du soleil, tandis que le soleil et la lune tournent autour de la terre. Les astronomes jésuites de Rome n'étaient d'abord pas réceptifs au système de Tycho, le plus éminent, Clavius, a commenté que Tycho "confondait toute l'astronomie, car il voulait que Mars soit plus bas que le Soleil". ⏋]

Publication de Starry Messenger (1610) [ modifier | modifier la source]

Au 17ème siècle après JC Galileo Galilei s'est opposé à l'Église catholique romaine par son ferme soutien à l'héliocentrisme

Galilée a pu observer le ciel nocturne avec le télescope nouvellement inventé. Il a publié ses découvertes dans Sidereus Nuncius, y compris (entre autres) les lunes de Jupiter et que Vénus présentait une gamme complète de phases. Ces découvertes n'étaient pas cohérentes avec le modèle ptolémaïque du système solaire. Alors que les astronomes jésuites confirmaient les observations de Galilée, les jésuites se dirigeaient vers les enseignements de Tycho. ⏌]

Publication de la Lettre à la Grande-Duchesse (1615) [ modifier | modifier la source]

Dans une lettre à la grande-duchesse Christine, Galilée a défendu l'héliocentrisme et a affirmé qu'il n'était pas contraire aux Écritures (voir affaire Galilée). Il a pris la position d'Augustin sur l'Écriture : ne pas prendre chaque passage à la lettre lorsque l'Écriture en question est un livre de poésie et de chansons, pas un livre d'instructions ou d'histoire. Les auteurs de l'Écriture ont écrit du point de vue du monde terrestre, et de ce point de vue, le soleil se lève et se couche. En fait, c'est la rotation de la Terre qui donne l'impression du soleil en mouvement dans le ciel.

Le décret de 1616[ modifier | modifier la source]

La lettre au la grande-duchesse Christine a incité les autorités papales à décider si l'hélocentisme était acceptable. Galilée a été convoqué à Rome pour défendre sa position. L'Église a accepté l'utilisation de l'héliocentrisme comme dispositif de calcul, mais s'y est opposée comme description littérale du système solaire. Le cardinal Robert Bellarmin lui-même considérait que le modèle de Galilée avait « un excellent bon sens » sur le terrain de la simplicité mathématique qui est, en tant que hypothèse (voir au dessus). Et il a dit:

Bellarmin a soutenu une interdiction de l'enseignement de l'idée comme autre chose qu'une hypothèse. En 1616, il livra à Galilée l'ordre papal de ne pas « tenir ni défendre » l'idée héliocentrique. ⏍] Les archives du Vatican suggèrent qu'il était interdit à Galilée d'enseigner l'héliocentrisme de quelque manière que ce soit, mais si Galilée le savait, c'est un sujet de controverse. ⏎]

Publication de Epitome astronomia Copernicanae (1617-1621) [modifier | modifier la source]

Dans Astronomia nova (1609), Johannes Kepler avait utilisé une orbite elliptique pour expliquer le mouvement de Mars. Dans Epitome astronomia Copernicanae il a développé un modèle héliocentrique du système solaire dans lequel toutes les planètes ont des orbites elliptiques. Cela a permis d'augmenter considérablement la précision de la prédiction de la position des planètes. Les idées de Kepler n'ont pas été immédiatement acceptées. Galilée, par exemple, a complètement ignoré le travail de Kepler. Kepler a proposé l'héliocentrisme comme une description physique du système solaire et Epitome astronomia Copernicanae a été placé sur l'index des livres interdits bien que Kepler soit un protestant.

Publication de Dialogue concernant les deux principaux systèmes mondiaux [ modifier | modifier la source]

Le pape Urbain VIII a encouragé Galilée à publier le pour et le contre de l'héliocentrisme. En l'occurrence, Galilée Dialogue concernant les deux principaux systèmes mondiaux a clairement préconisé l'héliocentrisme et a semblé se moquer du Pape. Urbain VIII devint hostile à Galilée et il fut à nouveau convoqué à Rome. Le procès de Galilée en 1633 impliquait de faire de fines distinctions entre « enseigner » et « tenir et défendre comme vrai ». Pour avoir avancé la théorie héliocentrique, Galilée a été assigné à résidence pendant les dernières années de sa vie.

Le théologien et pasteur Thomas Schirrmacher, cependant, a soutenu :

Selon J. L. Heilbron, les scientifiques catholiques ont également :

Développements ultérieurs[modifier | modifier la source]

L'opposition de l'Église à l'héliocentrisme en tant que description littérale n'impliquait en aucun cas une opposition à toute l'astronomie, elle avait besoin de données d'observation pour maintenir son calendrier. À l'appui de cet effort, il a permis aux cathédrales elles-mêmes d'être utilisées comme observatoires solaires appelés méridien c'est-à-dire qu'ils ont été transformés en "cadrans solaires inversés", ou de gigantesques caméras à sténopé, où l'image du Soleil était projetée depuis un trou dans une fenêtre de la lanterne de la cathédrale sur une ligne méridienne.

En 1664, le pape Alexandre VII publie son Index Librorum Prohibitorum Alexandri VII Pontificis Maximi jussu editus (Index des livres interdits, publié sur ordre d'Alexandre VII, P.M.) qui comprenait toutes les condamnations précédentes des livres héliocentriques. ⏑] Une copie annotée de Philosophiae Naturalis Principia Mathematica par Isaac Newton a été publiée en 1742 par les Pères le Seur et Jacquier des Franciscains Minimes, deux mathématiciens catholiques avec une préface indiquant que le travail de l'auteur supposait l'héliocentrisme et ne pouvait être expliqué sans la théorie. En 1758, l'Église catholique a abandonné l'interdiction générale des livres prônant l'héliocentrisme de la Index des livres interdits. Le pape Pie VII a approuvé en 1822 un décret de la Sacrée Congrégation de l'Inquisition autorisant l'impression de livres héliocentriques à Rome.


Affiner le travail

Bien que le modèle de Copernic ait changé la disposition de l'univers, il avait toujours ses défauts. D'une part, Copernic s'en tenait à l'idée classique selon laquelle les planètes voyageaient en cercles parfaits. Ce n'est que dans les années 1600 que Johannes Kepler a proposé que les orbites soient plutôt des ellipses. En tant que tel, le modèle de Copernic comportait les mêmes épicycles qui ont entaché le travail de Ptolémée, bien qu'il y en ait moins.

Les idées de Copernic ont mis près de cent ans à s'implanter sérieusement. Lorsque Galileo Galilei a affirmé en 1632 que la Terre tournait autour du soleil, s'appuyant sur les travaux de l'astronome polonais, il s'est retrouvé en résidence surveillée pour avoir commis une hérésie contre l'Église catholique.

Malgré cela, les observations de l'univers ont prouvé que les deux hommes avaient raison dans leur compréhension du mouvement des corps célestes. Aujourd'hui, on appelle le modèle du système solaire, dans lequel les planètes tournent autour du soleil, un modèle héliocentrique ou copernicien.

"Parfois, Copernic est honoré d'avoir remplacé l'ancien système géocentrique par le nouveau, héliocentrique, d'avoir considéré le soleil, au lieu de la Terre, comme le centre immobile de l'univers", écrit Konrad Rudnick, auteur des Principes cosmologiques. "Ce point de vue, bien que tout à fait correct, ne rend pas la signification réelle du travail de Copernic."

Selon Rudnick, Copernic est allé au-delà de la simple création d'un modèle du système solaire.

"Tout son travail impliquait un nouveau principe cosmologique qu'il avait créé. Il est aujourd'hui appelé le véritable principe cosmologique copernicien et dit:" L'univers observé depuis n'importe quelle planète se ressemble beaucoup "", a écrit Rudnick.

Ainsi, alors que le modèle de Copernic plaçait physiquement le soleil au centre du système solaire, il supprimait également au sens figuré le foyer de la Terre, ce qui en faisait une autre planète.

Correction: Cet article a été mis à jour le 15 mars 2019 pour inclure le lieu de naissance exact de Copernic.


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