Quand il s’agit de comprendre notre place dans l’univers, peu de scientifiques ont eu plus d’impact que Nicolaus Copernic. Créateur du modèle copernicien de l’univers (alias héliocentrisme), sa découverte que la Terre et les autres planètes tournent autour du Soleil a déclenché une révolution intellectuelle qui aurait des conséquences considérables.
En plus de jouer un rôle majeur dans la révolution scientifique des 17e et 18e siècles, ses idées ont changé la façon dont les gens regardaient les cieux, les planètes, et auraient une profonde influence sur des hommes comme Johannes Kepler, Galilée, Sir Isaac Newton et bien d’autres. En bref, la « révolution copernicienne » a contribué à inaugurer l’ère de la science moderne.
La première vie de Copernic :
Copernic est né le 19 février 1473 dans la ville de Torun (Thorn) dans la couronne du Royaume de Pologne. Le plus jeune de quatre enfants d’une famille de marchands aisés, Copernic et ses frères et sœurs ont été élevés dans la foi catholique et avaient de nombreux liens forts avec l’Église.
Son frère aîné Andreas deviendra un chanoine augustin, tandis que sa sœur, Barbara, deviendra une religieuse bénédictine et (dans ses dernières années) la prieure d’un couvent. Seule sa sœur Katharina se marie et a des enfants, dont Copernic s’occupe jusqu’à sa mort. Copernic lui-même ne s’est jamais marié et n’a jamais eu d’enfants.
Né dans une ville et une province à prédominance germanique, Copernic parle couramment l’allemand et le polonais dès son plus jeune âge, et apprendra ensuite le grec et l’italien au cours de sa scolarité. Étant donné qu’il s’agissait de la langue du monde universitaire à son époque, ainsi que de l’Église catholique et de la cour royale polonaise, Copernic s’est également familiarisé avec le latin, dans lequel la majorité de ses œuvres subsistantes sont écrites.
L’éducation de Copernic :
En 1483, le père de Copernic (dont il porte le nom) meurt, suite à quoi son oncle maternel, Lucas Watzenrode le Jeune, commence à superviser son éducation et sa carrière. Compte tenu des liens qu’il entretenait avec les principales personnalités intellectuelles de Pologne, Watzenrode veillera à ce que Copernic ait une grande exposition à certaines des figures intellectuelles de son temps.
Bien que peu d’informations sur sa petite enfance soient disponibles, les biographes de Copernic pensent que son oncle l’a envoyé à l’école Saint-Jean de Torun, où il avait lui-même été maître. Plus tard, on pense qu’il a fréquenté l’école cathédrale de Wloclawek (située à 60 km au sud-est de Torun, sur la Vistule), qui préparait les élèves à entrer à l’université de Cracovie – la propre Alma mater de Watzenrode.
En 1491, Copernic commence ses études au département des arts de l’université de Cracovie. Cependant, il est rapidement fasciné par l’astronomie, grâce à son exposition à de nombreux philosophes contemporains qui enseignaient ou étaient associés à l’école de mathématiques et d’astrologie de Cracovie, qui était à son apogée à l’époque.
Les études de Copernic lui ont permis d’acquérir une connaissance approfondie des mathématiques et de l’astronomie, ainsi que de la philosophie et des écrits sur les sciences naturelles d’Aristote, d’Euclide et de divers auteurs humanistes. C’est pendant son séjour à Cracovie que Copernic a commencé à rassembler une grande bibliothèque sur l’astronomie, et où il a commencé son analyse des contradictions logiques dans les deux systèmes d’astronomie les plus populaires.
Ces modèles – la théorie des sphères homocentriques d’Aristote, et le mécanisme des excentriques et des épicycles de Ptolémée – étaient tous deux géocentriques par nature. Conformément à l’astronomie et à la physique classiques, elles épousaient l’idée que la Terre était au centre de l’univers et que le Soleil, la Lune, les autres planètes et les étoiles tournaient tous autour d’elle.
Avant d’obtenir son diplôme, Copernic quitta Cracovie (vers 1495) pour se rendre à la cour de son oncle Watzenrode en Warmie, une province du nord de la Pologne. Ayant été élevé au rang de prince-évêque de Warmie en 1489, son oncle cherche à placer Copernic dans le canonicat de Warmie. Cependant, l’installation de Copernic est retardée, ce qui incite son oncle à l’envoyer, lui et son frère, étudier en Italie pour poursuivre leur carrière ecclésiastique.
En 1497, Copernic arrive à Bologne et commence à étudier à l’université des juristes de Bologne. Il y étudie le droit canonique, mais se consacre surtout à l’étude des sciences humaines et de l’astronomie. C’est également à Bologne qu’il rencontre le célèbre astronome Domenico Maria Novara da Ferrara et devient son disciple et assistant.
Au fil du temps, Copernic a commencé à éprouver un sentiment croissant de doute à l’égard des modèles aristotélicien et ptolémaïque de l’univers. Il s’agissait notamment des explications problématiques découlant du mouvement incohérent des planètes (c’est-à-dire le mouvement rétrograde, les équants, les déférents et les épicycles), et du fait que Mars et Jupiter semblaient être plus grands dans le ciel nocturne à certains moments qu’à d’autres.
Pour tenter de résoudre ce problème, Copernic a utilisé son temps à l’université pour étudier les auteurs grecs et latins (c’est-à-dire . Pythagore, Cicéron, Pline l’Ancien, Plutarque, Héraclide et Platon) ainsi que les fragments d’informations historiques que l’université possédait sur les anciens systèmes astronomiques, cosmologiques et calendaires – qui comprenaient d’autres théories héliocentriques (principalement grecques et arabes).
En 1501, Copernic s’installe à Padoue, ostensiblement pour étudier la médecine dans le cadre de sa carrière ecclésiastique. Comme il l’avait fait à Bologne, Copernic poursuit ses études, mais reste attaché à ses propres recherches astronomiques. Entre 1501 et 1503, il continue d’étudier les textes grecs anciens ; et on pense que c’est à cette époque que ses idées pour un nouveau système d’astronomie – dans lequel la Terre elle-même se déplace – se sont finalement cristallisées.
Le modèle copernicien (alias héliocentrisme) :
En 1503, ayant finalement obtenu son doctorat en droit canonique, Copernic retourne à Warmia où il passera les 40 années restantes de sa vie. En 1514, il commence à mettre à la disposition de ses amis son Commentariolus (« Petit commentaire »). Ce manuscrit de quarante pages décrivait ses idées sur l’hypothèse héliocentrique, qui reposait sur sept principes généraux.
Ces sept principes affirmaient 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 est déplacée dans une sphère autour du Soleil, ce qui cause la migration annuelle apparente du Soleil ; la Terre a plus d’un mouvement ; et le mouvement orbital de la Terre autour du Soleil cause l’inversion apparente 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 de terminer le manuscrit de son magnum opus – De revolutionibus orbium coelestium (Sur les révolutions des sphères célestes). Il y avançait ses sept arguments majeurs, mais sous une forme plus détaillée et avec des calculs détaillés pour les étayer.
Toutefois, par crainte que la publication de ses théories n’entraîne une condamnation de l’église (ainsi que, peut-être, par crainte que sa théorie ne présente certaines failles scientifiques), il a retenu ses recherches jusqu’à un an avant sa mort. Ce n’est qu’en 1542, alors qu’il est proche de la mort, qu’il envoie son traité à Nuremberg pour qu’il soit publié.
Mort de Copernic :
Vers la fin de l’année 1542, Copernic est victime d’une hémorragie cérébrale ou d’une attaque qui le laisse paralysé. Le 24 mai 1543, il meurt à l’âge de 70 ans et aurait été enterré dans la cathédrale de Frombork, en Pologne. On dit que le jour de sa mort, le 24 mai 1543 à l’âge de 70 ans, on lui a présenté un exemplaire anticipé de son livre, qu’il a souri avant de s’éteindre.
En 2005, une équipe archéologique a effectué un balayage du sol de la cathédrale de Frombork, déclarant avoir trouvé les restes de Copernic. Par la suite, un expert médico-légal du laboratoire central de la police polonaise a utilisé le crâne déterré pour reconstruire un visage ressemblant de près aux traits de Copernic. L’expert a également déterminé que le crâne appartenait à un homme décédé vers l’âge de 70 ans – l’âge de Copernic au moment de sa mort.
Ces résultats ont été confirmés en 2008 lorsqu’une analyse comparative de l’ADN a été faite à la fois à partir des restes et de deux cheveux trouvés dans un livre que Copernic était connu pour avoir possédé (Calendarium Romanum Magnum, par Johannes Stoeffler). Les résultats de l’ADN correspondaient, prouvant que le corps de Copernic avait bien été retrouvé.
Le 22 mai 2010, Copernic a eu droit à de nouvelles funérailles lors d’une messe dirigée par Józef Kowalczyk, ancien nonce apostolique en Pologne et nouvellement nommé primat de Pologne. La dépouille de Copernic a été réinhumée au même endroit dans la cathédrale de Frombork, et une pierre tombale en granit noir (voir ci-dessus) l’identifie désormais comme le fondateur de la théorie héliocentrique et également comme un chanoine de l’Église. La pierre tombale porte une représentation du modèle du système solaire de Copernic – un soleil doré entouré de six des planètes.
L’héritage de Copernic :
Malgré ses craintes de voir ses arguments susciter le mépris et la controverse, la publication de ses théories n’a entraîné qu’une légère condamnation de la part des autorités religieuses. Au fil du temps, de nombreux érudits religieux ont essayé d’argumenter contre son modèle, en utilisant une combinaison de canon biblique, de philosophie aristotélicienne, d’astronomie ptolémaïque et de notions de physique alors acceptées pour discréditer l’idée que la Terre elle-même serait capable de mouvement.
Toutefois, en quelques générations, la théorie de Copernic est devenue plus répandue et acceptée, et a gagné de nombreux défenseurs influents dans l’intervalle. Parmi eux, Galilée (1564-1642), dont les investigations du ciel à l’aide du télescope lui ont permis de résoudre ce qui était perçu à l’époque comme des failles dans le modèle héliocentrique.
Ces dernières comprenaient les changements relatifs dans les apparences de Mars et de Jupiter lorsqu’ils sont en opposition ou en conjonction avec la Terre. Alors qu’elles semblent plus grandes à l’œil nu que ce que le modèle de Copernic suggérait, Galilée a prouvé qu’il s’agissait d’une illusion causée par le comportement de la lumière à distance, et qu’elle pouvait être résolue avec un télescope.
Grâce à son télescope, Galilée a également découvert des lunes en orbite autour de Jupiter, des taches solaires et les imperfections de la surface de la Lune, autant d’éléments qui ont contribué à ébranler l’idée que les planètes étaient des orbes parfaits, plutôt que des planètes semblables à la Terre. Alors que le plaidoyer de Galilée en faveur des théories de Copernic a entraîné 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 des 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 les planètes accélèrent alors qu’elles se trouvent à certains points de leurs orbites, et ralentissent à d’autres, Kepler a résolu ce problème.
En outre, la théorie de Copernic sur la Terre capable de mouvement allait inspirer une remise en question de tout le domaine de la physique. Alors que les idées précédentes sur le mouvement dépendaient d’une force extérieure pour le déclencher et le maintenir (par exemple, le vent poussant une voile), les théories de Copernic ont contribué à inspirer les concepts de gravité et d’inertie. Ces idées seront articulées par Sir Isaac Newton, dont les Principia constituent la base de la physique et de l’astronomie modernes.
Aujourd’hui, Copernic est honoré (avec Johannes Kepler) par le calendrier liturgique de l’Église épiscopale (USA) avec une fête le 23 mai. En 2009, les découvreurs de l’élément chimique 112 (qui avait été précédemment nommé ununbium) ont proposé à l’Union internationale de chimie pure et appliquée de le renommer copernicum (Cn) – ce qu’ils ont fait en 2011.
En 1973, à l’occasion du 500e anniversaire de sa naissance, la République fédérale d’Allemagne (alias l’Allemagne de l’Ouest) a émis une pièce de 5 Mark en argent (illustrée ci-dessus) qui portait le nom de Copernic et une représentation de l’univers héliocentrique sur une face.
En août 1972, le Copernicus – un observatoire astronomique orbital créé par la NASA et le Science Research Council du Royaume-Uni – a été lancé pour effectuer des observations dans l’espace. Initialement désigné OAO-3, le satellite a été renommé en 1973 à l’occasion du 500e anniversaire de la naissance de Copernic. Fonctionnant jusqu’en février 1981, Copernicus s’est avéré être la plus réussie des missions OAO, fournissant de nombreuses informations sur les étoiles dans les rayons X et ultraviolets et découvrant plusieurs pulsars à longue période.
Deux cratères, l’un situé sur la Lune, l’autre sur Mars, sont nommés en l’honneur de Copernic. La Commission européenne et l’Agence spatiale européenne (ESA) mènent actuellement le programme Copernicus. Anciennement connu sous le nom de Surveillance mondiale pour l’environnement et la sécurité (GMES), ce programme vise à réaliser un observatoire de la Terre autonome et opérationnel à plusieurs niveaux.
Le 19 février 2013, le monde a célébré le 540e anniversaire de Copernic. Encore aujourd’hui, près de cinq siècles et demi plus tard, il est considéré comme l’un des plus grands astronomes et esprits scientifiques qui aient jamais vécu. En plus de révolutionner les domaines de la physique, de l’astronomie et notre concept même des lois du mouvement, la tradition de la science moderne elle-même a une grande dette envers ce noble érudit qui plaçait la vérité au-dessus de tout.
Universe Today propose de nombreux articles intéressants sur l’astronomie ancienne, comme Quelle est la différence entre les modèles géocentrique et héliocentrique du système solaire.
Pour plus d’informations, vous devriez consulter Nicolaus Copernicus, la biographie de Nicolaus Copernicus, et Planetary Motion : The History of an Idea That Launched the Scientific Revolution.
Astronomy Cast a un épisode sur l’épisode 338 : Copernic.