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Tycho Brahé, l'oeil de lynx

January 8, 2016

 

Petit détour par le Danemark, à la rencontre du dernier grand observateur du ciel à l'oeil nu.

 

Contrairement à Copernic, Kepler et Galilée, Tycho Brahe consacre sa vie à la science des étoiles par choix personnel. Il faut dire que sa situation sociale le lui permet aisément : il est né le 14 décembre 1546 à Knudstrup au Danemark (aujourd'hui en Suède), au sein d'une riche famille de la noblesse danoise très proche du pouvoir et du roi Frédéric II. Par ailleurs, le Danemark est converti au luthérianisme depuis 1536, ce qui met Tycho à l'abri des représailles religieuses.

 

Le jeune Tyge Brahe (qui latinisera plus tard son nom en Tycho) entame ses études élémentaires à l'âge de sept ans. A treize ans, il entre dans la très aristotélicienne université de Copenhague. Comme Copernic, il suit le cursus classique : trivium (grammaire, dialectique et rhétorique) et quadrivium (arithmétique, géométrie, musique et astronomie).

 

Son intérêt pour l'astronomie se révèle un an plus tard, le 21 août 1560, lorsqu'il observe une éclipse partielle de Soleil. Ce qui l'interpelle n'est pas l'éclipse proprement dite, qui n'est que partielle et donc peu spectaculaire, mais le fait que les hommes soient capables de prédire l'événement. Il commence alors à s'intéresser à la littérature astronomique et astrologique.

 

NAISSANCE D'UNE VOCATION
 

 

Après trois années traditionnelles, Tycho doit parfaire son éducation à l'étranger. Il fréquente alors les universités germaniques, notamment Leipzig, accompagné d'un précepteur qui a pour mission de l'éloigner de la science des astres et le remettre sur le droit chemin d'une carrière politico-administrative digne de son rang. Mais il en faut plus pour le détourner de sa passion des étoiles. En effet, lors de ses voyages, il prend contact avec de nombreux astronomes, et garde une correspondance régulière avec eux. Il acquiert également en secret des éphémérides : les tables alphonsines calculées à partir du système géocentrique de Ptolémée et les tables pruténiques établies sur la base du système héliocentrique de Copernic. S'intéressant également à l'astrologie, il se procure des ouvrages de cette discipline et apprend à rédiger ses premiers horoscopes.

 

En août 1563, il suit quotidiennement le rapprochement de Jupiter et de Saturne. Il constate alors un décalage important entre les prévisions et l'observation : les tables pruténiques accusent un retard de quelques jours et les tables alphonsines, de près d'un mois. Surpris, le jeune homme s'étonne que l'on ne puisse pas faire mieux. Il se persuade qu'avec ses moyens financiers considérables, lui-même en serait capable ! Sa vocation vient de naître.

 

 

UNE ÉTOILE NOUVELLE
 

Le 11 novembre 1572, il observe dans la constellation de Cassiopée une nouvelle étoile qui apparaît au moins aussi brillante que Vénus. Cette nova, qui reste visible à l'œil nu jusqu'au mois de mars de l'année suivante, va soulever de nombreuses questions. Car trente ans après la publication du De Revolutionibus de Copernic, le système héliocentrique ne s'est toujours pas imposé. La plupart des savants restent fidèles à Aristote et à sa description géocentrique du monde. On imagine alors l'Univers sphérique, clos par la sphère des étoiles, elle-même centrée sur la Terre immobile. Cet univers est divisé en deux parties, dominées par des lois physiques opposées. Le monde sublunaire, où les choses sont imparfaites et éphémères, où les êtres naissent et meurent ; et le monde supralunaire, au-delà de l'orbite de la Lune, où les choses sont parfaites, immuables et éternelles.

CARTE DE LA CONSTELLATION DE CASSIOPEE AVEC LA POSITION DE LA NOVA DE 1572.

 

Or cette nouvelle étoile remet en cause l'immuabilité du ciel prônée par Aristote. S'agit-il d'une véritable étoile, ou d'un phénomène météorologique ? Tycho observe l'astre nuits après nuits. Il mesure sa position grâce à un sextant de 1,70 m de long qu'il a lui-même fabriqué, et constate que l'astre ne bouge pas par rapport aux étoiles. Dès 1573, alors que la nova est encore visible, il peut affirmer que l'astre appartient au monde supralunaire ! La même année, il publie ses observations dans De Stella Nova. Cependant, même s'il vient de montrer que le ciel n'est pas éternel, il est encore trop tôt pour remettre en cause le grand Aristote. Dans son ouvrage, Tycho conclut que la nature de l'astre tient du miracle. Mais qu'importe, la qualité de ses mesures lui assure alors une renommée considérable.

 

LA CONSÉCRATION
 

Désireux de garder ce célèbre astronome dans son royaume, le roi Frédéric II décide de régler sa dette envers lui. En effet, en 1565, Joergen Brahe, oncle et père adoptif de Tycho Brahe, meurt des suites d'une pneumonie contractée en se jetant à l'eau pour sauver son roi de la noyade. Frédéric II offre alors à Tycho l'île de Hveen. L'astronome y fera construire Uraniborg, le rêve orgueilleux d'un mégalomane excentrique.

LE CHATEAU-OBSERVATOIRE D'URANIBORG

 

Pendant vingt ans, Tycho va y mesurer avec une précision exemplaire la position des étoiles et des planètes avec une précision jamais atteinte à l'œil nu : il améliore les données d'un facteur 10, atteignant la minute d'arc (1/60ème de degré). Le catalogue qu'il créé comportera en tout la position de 777 étoiles, ainsi que les observations précises du mouvement de Mars.

 

C'est alors qu'un deuxième événement céleste va ébranler ses certitudes. Le 13 novembre 1577, une comète s'invite dans le ciel. Ses observations associées à celles d'autres astronomes lui permettent d'en calculer la distance par parallaxe. L'astronome danois démontre ainsi que la comète se situe bien au-delà de la Lune, contestant une nouvelle fois le dogme aristotélicien qui fait des comètes de simples phénomènes atmosphériques. De plus, il remarque que la trajectoire de la comète n'est pas circulaire, et que sa vitesse varie en fonction de sa distance au Soleil. Les comètes de 1580, 1582 et 1585 viendront confirmer ces observations. En 1588, Tycho publie De Mundi Aetheri, ouvrage dans lequel il remet en question deux points importants de la physique d'Aristote : les cieux ne sont pas immuables, et les sphères cristallines qui portent les planètes n'existent pas !

TRAJECTOIRE DE LA COMETE DE 1577. L'OBSERVATION DE CET ASTRE REMET EN CAUSE LES SPHERES CRISTALLINES INVENTEES PAR ARISTOTE POUR EXPLIQUER LES MOUVEMENTS DES PLANETES - BM REIMS.

 

Toutefois, il n'adopte pas pour autant le système de Copernic, car malgré la précision que lui confèrent ses instruments, il n'observe toujours pas de parallaxe stellaire (le phénomène ne sera finalement observé par Bessel qu'en 1838). Tycho concocte alors son propre modèle, le système géo-héliocentrique : il s'agit tout simplement du système copernicien dans le référentiel terrestre, avec Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne tournant autour du Soleil, lui-même en orbite autour de la Terre, immobile et centre du monde.

LES OBSERVATIONS QUE REALISENT TYCHO BRAHE NE LUI PERMETTENT PAS DE DE DIRE QUE LA TERRE EST EN MOUVEMENT. IL PROPOSE ALORS UN SYSTEME GEO-HELIOCENTRIQUE, DANS LEQUEL LA LUNE ET LE SOLEIL TOURNENT AUTOUR DE LA TERRE IMMOBILE. LES AUTRES PLANETES TOURNENT AUTOUR DU SOLEIL.

 

Si Tycho est capable d'étudier rationnellement les comètes, cela ne l'empêche pas d'en faire également une interprétation astrologique : ainsi, en fonction des constellations traversées par la comète de 1577, il prédit l'arrivée de la peste ainsi que de nouvelles sectes religieuses.

 

 

L'EXIL A PRAGUE
 

Mais après la mort du roi Frédéric II, son fils et successeur, Christian IV, se montre bien moins indulgent que son père vis-à-vis du comportement arrogant et despotique que l'astronome a adopté envers ses sujets. En 1597, il met un terme à ses privilèges et l'invite à quitter définitivement le royaume. Uraniborg rendu aux fermiers, ceux-ci s'empressent de démolir l'édifice pierre par pierre. Aujourd'hui, il ne nous en reste plus que les plans et les dessins, publiés notamment dans les ouvrages de l'astronome danois.

LE CHATEAU DE BENATEK, A PRAGUE, OU TYCHO TROUVE REFUGE.

 

Tycho Brahe, contraint de se chercher un nouveau protecteur, trouve refuge en 1599 à la cour de l'empereur du Saint-Empire germanique. Rodolphe II, très porté sur l'astrologie et l'occultisme, le nomme mathématicien impérial. Installé à Prague, sa capitale, il offre à Tycho le château de Benatek, situé à quelques kilomètres de là.

 

L'astronome y poursuit son œuvre : démontrer la réalité de son système géo-héliocentrique. Cependant, s'il est un excellent observateur, il est beaucoup moins inspiré comme théoricien. Il a donc besoin d'un mathématicien. C'est à ce titre qu'il invite Johannes Kepler à le rejoindre. Bien que tout oppose les deux hommes, cette rencontre débouchera sur la collaboration la plus fructueuse de toute l'histoire de l'astronomie.

TYCHO BRAHE DONNE UN COURS D'ASTRONOMIE

A L'EMPEREUR RODOLPHE II. PEINTURE DE EDOUARD ENDER (1855).

 

La mort de Tycho survient brutalement le 24 octobre 1601. Les raisons en restent encore aujourd'hui inconnues. Quelques jours avant son décès, l'astronome participe à un long repas à la cour impériale. Par politesse envers ses illustres convives, il s'abstient de sortir de table pour soulager sa vessie. De retour chez lui, il ne peut uriner. Il souffre le martyr pendant une dizaine de jours, avant de décéder. Problèmes rénaux ou septicémie ? Les analyses de son corps entreprisent en 1996 et 2001 ont montré qu'il contenait des quantités anormales de mercure. Tycho, alchimiste notoire, se serait-il intoxiqué en cherchant un remède à son mal ? Le mystère demeure…

 

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