Astronomes célèbres

Nous vous présentons ici les mini-biographies de quelques astronomes et savants ayant marqué l’histoire de l’astronomie.

 

Il en manque certainement. Ces savants ne sont pas classés selon l’importance de leurs découvertes, c’eut été subjectif et inégalitaire! Nous avons préféré vous présenter ces scientifiques dans un ordre chronologique. Certains sont très célèbres, les noms de quelques autres vous rappelleront quelque chose, enfin il y a des inconnus qui sont passés à coté de la célébrité, mais dont les découvertes ont été très importantes.

Si vous voulez approfondir vos connaissances sur l’histoire de l’astronomie, vous pouvez consulter notre document pdf :
Une histoire de l’astronomie (188 pages)

 

ARISTARQUE de SAMOS – Grec (v. 310 / v. 230 av. J.C.)

Astronome et mathématicien grec né à Samos au début du III° siècle avant J.C. On sait très peu de choses sur lui. De ses écrits ne nous est parvenu que l’ouvrage Sur les dimensions et des distances du Soleil et de la Lune, le plus ancien connu sur le sujet, où il met en œuvre pour ces mesures des méthodes géométriques.

Il n’y fait nulle part mention de son héliocentrisme que nous connaissons essentiellement grâce à un passage de L’Arénaire où Archimède décrit l’hypothèse d’Aristarque : le Soleil et les étoiles « fixes » immobiles, et la Terre tournant sur elle même et se déplaçant sur un cercle centré sur le Soleil. À une époque où, selon Archimède, la plupart des astronomes adhéraient au géocentrisme, soit la Terre immobile, il semble que l’hypothèse héliocentrique d’Aristarque n’ait pas eu un grand succès. Il est pourtant le premier (dont nous avons connaissance) à évoquer le théorie héliocentrique. Selon Vitruve, Aristarque serait également l’inventeur du scaphé, un cadran solaire hémisphérique.

 


ÉRATOSTHÈNE – Grec (v.284 / v. 192 av. J.-C.)

Voilà probablement un personnage dont le nom ne dit pas grand chose à beaucoup d’entre nous ! Et pourtant, ce Grec érudit (n’était-il pas géographe, mathématicien, astronome, grammairien, philosophe et poète) et ayant vécu à Alexandrie, possède une place de choix dans le monde de l’astronomie. Ératosthène l’astronome, constitue un catalogue de 675 étoiles et 44 constellations. Il calcule aussi l’obliquité de l’écliptique (inclinaison de l’axe de la terre par rapport à son axe de rotation autour du soleil) avec une erreur négligeable.

Mais c’est Ératosthène le géographe qui a particulièrement marqué l’histoire. Il rassemble toutes les mesures connues pour rénover la cartographie de l’époque et conçoit une véritable carte du monde. Tout comme Pythagore de Samos (-569 / -475), il envisage que la terre est une sphère et propose en 205 avant J.C. une méthode géométrique permettant de calculer la circonférence de la terre :

La ville de Syène (aujourd’hui Assouan) se situe à peu près sur le tropique du Cancer. De ce fait, à midi au moment du solstice d’été, le soleil culmine dans le ciel. Pour s’en assurer, Ératosthène attend que le soleil, se trouvant à la verticale, éclaire le fond d’un puits. D’autres sources disent qu’il aurait utilisé un cadran solaire et attendue que l’aiguille cesse de porter une ombre. Ce qui revient au même.

Au même instant, à Alexandrie, ville éloignée de 5 000 stades (environ 800 km) une expérience analogue est entreprise. On mesure alors l’ombre d’un obélisque dont on connaît la hauteur afin de calculer l’angle que font les rayons du soleil avec la verticale. On trouve environ 7,2° (voir schéma ci-dessous).

Ératosthène considère que le soleil suffisamment éloigné projette des rayons tous parallèles. L’angle â ainsi mesuré est alterne-interne égal à l’angle au centre de la terre interceptant l’arc Alexandrie-Syène. Par une relation de proportionnalité, il en déduit la circonférence de la terre : 

Mesure d’arc en degrés :  7,2° / 360 °

Longueur en stades : 5 000 ?

? = 360 x 5000 : 7,2 (quatrième proportionnelle) = 250 000 stades

Un stade valant selon les historiens environ 160 m, la circonférence de la terre calculée par Ératosthène est donc environ égale à 40 000 km alors que la circonférence à l’équateur actuellement connue est de 40 075 km !

Les conditions de réussite de sa méthode demandaient que les villes d’Alexandrie et Syène se trouvent sur le même méridien. Ce qui est le cas à 3° de longitude près. Mais il semblerait que ce soit le fait du hasard et qu’Ératosthène ait eu beaucoup de chance. Ératosthène reste un exemple de ce que l’on appellera la curiosité scientifique, celle qui considère que rien n’est jamais définitif, qu’une découverte n’est pas une fin en soi mais un commencement. Ératosthène s’est également illustré dans la recherche des nombres dits premiers, ceux qui ne se divisent que par un ou par eux-mêmes, On appelle cela le crible d’Ératosthène. La fin de la vie d’ Ératosthène est plutôt tragique. Devenu aveugle, comble pour un astronome, il se laisse mourir de faim et s’éteint à Alexandrie en 194 avant J.C.

 


HIPPARQUE de NICÉE (dit le Rhodien) – Grec (-180 / -125 environ)

Notice biographique rédigée par Arago, éminent savant français du 19e siècle :

«Hipparque, que d’un commun accord le monde savant a salué du titre glorieux de plus grand astronome de l’antiquité, naquit à Nicée, en Bithynie, à une époque dont on ne sait pas exactement la date. On ne pourrait pas non plus fixer avec précision la date de sa mort. Nous savons seulement par Ptolémée que l’illustre astronome était plein de vie pendant les années 127 et 128 avant notre ère.

Dans sa jeunesse, Hipparque observa dans sa ville natale. Plus tard il s’établit à l’île de Rhodes, où ses principaux travaux furent exécutés. Quelques historiens de la science parlent de son séjour à Alexandrie, mais il n’est pas certain qu’il ait jamais visité cette ville et surtout qu’il s’y soit établi. Hipparque a écrit un grand nombre d’ouvrages, mais un seul, fruit de sa jeunesse, nous est parvenu : c’est le Commentaire sur le poème d’Aratus. Toutes les autres productions de l’observateur de Rhodes ont été perdues, et ne nous sont connues que par ce qu’en disent Ptolémée et d’autres écrivains plus anciens. Hipparque procéda d’abord dans ses observations par voie d’ascension droite et de déclinaison. Il avait imaginé des méthodes pour transformer ces deux coordonnées des astres en longitude et latitude; c’est dire qu’on lui doit l’invention de la trigonométrie sphérique. Pour se soustraire aux calculs excessivement laborieux que ces transformations exigeaient, il imagina un instrument, l’astrolabe, à l’aide duquel les longitudes et les latitudes des astres pouvaient être déterminées directement. C’est en comparant les longitudes et les latitudes des étoiles avec celles qui résultaient d’observations beaucoup plus anciennes d’Aristille et de Timocharis, qu’il fit la découverte qui immortalisera son nom. Il reconnut que l’équinoxe n’était pas fixe, qu’il rétrogradait par un mouvement dirigé de l’orient à l’occident; que les étoiles restaient toujours à la même distance de l’écliptique, tandis que leur déclinaison, ou leur distance à l’équateur, était très-variable. Or, comme l’équateur, dans l’hypothèse de l’immobilité de la Terre, devait être invariable aussi, on expliquait la précession des équinoxes en dotant la sphère étoilée d’un mouvement annuel parallèle à l’écliptique, dirigé de l’occident à l’orient.

Ptolémée déclare que ce mouvement de précession, d’après les observations d’Hipparque, est de plus de 36’’; ceci est vrai, mais le chiffre donné se trouve pourtant fort éloigné de la vérité, puisque nous savons aujourd’hui que le déplacement des équinoxes est de 50’’ par an. Je fais connaître ailleurs les découvertes importantes d’Hipparque sur les mouvements du Soleil, de la Lune et des planètes. Je dois seulement, avant de terminer cette notice biographique, consigner ici l’opinion fondée sur un passage de Pline, sur les motifs qui déterminèrent Hipparque à former son catalogue de 1026 étoiles. L’éloquent écrivain dit qu’Hipparque ayant aperçu une étoile qui s’était formée de son temps, voulut que la postérité pût constater si les étoiles naissent ou meurent, et dans cette vue entreprit le catalogue que Ptolémée nous a conservé et dans lequel figurent 1026 de ces astres. Mais on a conçu des doutes sur la réalité de cette anecdote, s’appuyant particulièrement sur ce que Ptolémée n’en fait nullement mention.

Voici les titres des ouvrages qu’Hipparque a composés, et qui sont irrévocablement perdus : Description du ciel étoilé – Des grandeurs et des distances du Soleil et de la Lune – Des ascensions des douze signes – Du mouvement de la Lune en latitude – Du mois lunaire – De la longueur de l’année – De la rétrogradation des points équinoxiaux et solsticiaux – Critique de la Géographie d’Ératosthène – Représentation de la sphère sur un plan – Table des cordes du cercle en douze livres – Traité des levers et des couchers des étoiles.

 


PTOLÉMÉE Claudius – Grec (90 / 168)

Né à Ptolémaïs (Haute-Égypte), d’où son nom, cet illustre astronome et géographe vécut à Alexandrie. Son œuvre magistrale, la Composition Mathématique (vers 150), en treize livres, rebaptisé Megiste Syntaxis (le très grand traité), et Almageste par les Arabes (de al = le et megistos = très grand), est une vaste compilation des hypothèses et résultats obtenus à l’époque sur le mouvement des objets célestes, que complète un traité de trigonométrie plane et sphérique basé sur la théorie des cordes.

Avant Ptolémée, « Le monde est une grande boîte rectangulaire dont la Terre forme le fond et au centre de laquelle se trouve l’Égypte. Du ciel en forme de voûte descendent les luminaires suspendus à des cordes. Le Nil n’est qu’une branche d’un fleuve immense qui entoure la Terre, et si la Lune diminue par moments jusqu’à disparaître complètement, c’est qu’elle est dévorée par une énorme truie. »

Inspiré des travaux d’Hipparque, l’Almageste décrit un géocentrisme harmonieux cher à Aristote : la Terre, immobile, est le centre du monde autour de laquelle tournent les autres astres circulairement et à des vitesses uniformes. Son système géocentrique fera autorité pendant 14 siècles.

 


AL – KHWARIZMI ou AL – KHÂREZMI – Ouzbèque ? (v. 780 / v. 840)

Abu Abdullah Muhammad Ibn Musa Al-Khwarizmi, né dans ce qui est aujourd’hui l’Ouzbékistan, au VIIIème siècle (on n’a pas de date précise si ce n’est qu’il est mort, semble-t-il, en 840), est sans doute un des scientifiques qui ont le plus influencé l’histoire des sciences au Moyen-Âge.

Quand vous saurez que le mot algorithme vient de son nom et que le mot algèbre vient du titre de l’un de ses traités sur les mathématiques, vous vous direz qu’effectivement ce gars-là n’a pas chômé durant sa vie. En fait une bonne partie de la manière dont on écrit et symbolise une équation mathématique, et comment on la résout, vient de ses travaux.

Mais Al-Khwarizmi n’a pas été qu’un mathématicien, il a aussi participé à des travaux sur la géographie, comme le calcul du volume et de la circonférence de la Terre. Et enfin, c’était un très bon astronome. Il a publié des tables astronomiques qui ont été traduites en Europe et en Chine. Il s’est également intéressé à l’art des cadrans solaires et des astrolabes.

Voilà pour tous ceux qui pensent que la science contemporaine ne repose que sur l’héritage et la pensée grecs : qu’ils se souviennent que, quand ils écrivent 2 x 5 = 10, ils font du Al-Khwarizmi et pas de l’Aristote…

 


AL – BIRUNI – Iranien (vers 973 – 1050 ?)

Muhammad Ibn Ahmad Abul-Rayhan Al-Biruni est un de ces nombreux savants arabes dont le nom est inconnu du grand public, mais qui a néanmoins marqué son époque. D’origine iranienne et comme la plupart des “cerveaux” de son temps, Al-Biruni était ce qu’on appellerait aujourd’hui un savant multidisciplinaire : géographie, histoire, astronomie, religion, philosophie, mathématiques, littérature, etc, étaient son lot quotidien ! Son encyclopédie al-Qanun al-Mas’udi est un document très complet consacré à l’astronomie. Il s’attacha notamment à calculer la marche du Soleil (apogée), corrigea certaines données de Ptolémée. Excellent mathématicien, Al-Biruni développa de nouvelles équations inconnues de ses prédécesseurs. Il calcula également le méridien local et les coordonnées des localités.

Mais le tableau ne serait pas complet si l’on oubliait de mentionner que six siècles avant Galilée, Al Biruni mettait déjà en avant une Terre qui tournait autour de son axe. Avec l’aide d’un astrolabe, de la mer et d’une montagne avoisinante, il calcula la circonférence de la Terre en résolvant une équation très complexe.

 


Ibn AL – HAYTHAM – Irakien (965 – 1040)

Connu en Occident sous le nom d’Alhazen, Ibn Al-Haytham peut être considéré comme l’un des plus grands savants arabes. Il voit le jour en Irak en 965, mais c’est en Égypte, au Caire plus précisément, qu’il passera la plus grande partie de sa vie.

Sous le règne du calife Al-Hakim, il entreprend une expédition vers les sources du Nil où il pense que se situe l’origine des crues du Nil. Mais arrivé à la première cataracte, il se rend vite compte que son projet est peu réaliste. Il rentre au Caire et on lui confie un poste mineur dans l’administration. Mais craignant la colère de Al-Hakim à la suite de son échec en Haute Égypte, il feint la folie. Ce n’est qu’à la disparition du calife qu’il recouvrera soudainement ses esprits… Il peut dès lors se consacrer librement à ses travaux scientifiques. Il est l’auteur d’une centaine d’ouvrages en mathématiques, astronomie et physique. C’est plus particulièrement en optique qu’il innovera. Il étudiera l’œil et constatera que les rayons lumineux vont droit de l’objet vers l’œil et non l’inverse. Il a également étudié les phénomènes de réfraction et de diffraction de la lumière. Ses méthodes de travail, basées sur les mathématiques et l’expérimentation font de Al-Haytham un savant particulièrement remarquable. Il a repris nombre de théories de ses prédécesseurs en les améliorant. Ce n’est donc pas un hasard si Al-Haytham est considéré comme un des piliers centraux de la physique arabe.

 


Nicolas COPERNIC  – Polonais (1473 – 1543)

Pendant le Moyen-Âge, personne ne mettait en doute que la Terre fût au centre de l’univers (conception géocentrique du monde) et donc que tout tournait autour de la Terre. L’image chrétienne de Dieu trônant au-dessus des corps célestes contribuait à maintenir une telle conception. Mais après des années d’études et de réflexion, Nicolas Copernic (chanoine, médecin et astronome) émit l’hypothèse du mouvement des planètes autour du Soleil. Elle fut publiée en 1543 dans un traité scientifique qui rendait également compte des phénomènes astronomiques connus de l’époque. Mais son hypothèse qui se valida par la suite niait la place privilégiée de la Terre dans l’univers et souleva de nombreuses critiques, notamment dans l’Église. En rompant avec la conception géocentrique du monde, l’œuvre de Copernic a marqué un tournant dans l’histoire de la pensée et du progrès scientifiques.

 


Tycho BRAHE – Danois (1546 – 1601)

Génie précoce (il entra à l’université de Copenhague à 13 ans !) Tycho Brahe s’intéressa d’abord à la philosophie et à la rhétorique. C’est un peu plus tard, en 1560, alors qu’il contemplait une éclipse partielle de Soleil que Tycho Brahe décida de consacrer sa vie à l’astronomie. A 17 ans, en 1563, il observa scrupuleusement une conjonction entre Saturne et Jupiter. Il s’aperçut alors qu’elle était prédite par les tables de l’époque, avec une erreur de près d’un mois ! Tycho s’efforcera donc d’améliorer la précision des observations astronomiques. Ses mesures et annotations très précises sur des supernovæ (qu’on qualifiait à l’époque d’étoiles nouvelles) et des comètes contribuèrent à réfuter la cosmologie d’Aristote, selon laquelle l’univers est immuable et constitué de sphères solides, les orbes. En 1588 eut lieu une des plus importantes rencontres de l’histoire de l’astronomie entre Tycho Brahe et Johannes Kepler, à Prague. Kepler était venu auprès de son homologue danois pour obtenir les mesures des excentricités de l’orbite de Mars, afin de montrer la validité du système héliocentrique, les planètes tournant autour du Soleil, (Tycho Brahe, lui, croyait alors encore au système géocentrique). Après les avoir obtenues, ces mesures (ainsi que les observations de Mars) permirent à Kepler d’établir les trois fameuses lois sur les orbites planétaires qui serviront plus tard de base à un certain Newton pour ses travaux sur la gravitation.

 


Giordano BRUNO – Italien (1548 – 1600)

Il fut une époque où les idées avancées n’étaient pas à la mode et gare à ceux qui les proféraient publiquement. Bruno, né près de Naples, était le fils d’un soldat et, à l’âge de 18 ans, il entra dans l’ordre des dominicains. Doué d’une mémoire exceptionnelle, il attira très vite l’attention sur lui. Il fut même présenté au pape Clément VIII. Mais à cause de ses idées peu orthodoxes, il fit très vite l’objet d’un intérêt particulier de la part de l’Inquisition ! Son « don » pour la confrontation ne lui amènera pas que des amis. Tant s’en faut. On le retrouve en Allemagne, en Angleterre, et aussi à Genève, puis en France. Aujourd’hui on le qualifierait presque de baroudeur ! Ses premiers déboires avec l’Inquisition datent de 1576 déjà. D’abord à Naples, puis à Rome. Il abandonnera son habit de dominicain. Il publiera deux livres importants en 1584, sa période londonienne, dont l’un consacré à l’héliocentrisme de Copernic. Acceptant finalement une invitation à Venise, il sera arrêté par l’Inquisition en 1591 et jugé. Il abjurera. Transféré à Rome en 1592 pour un nouveau procès, il fut condamné comme hérétique au châtiment suprême : le bûcher. En fait, les raisons de sa condamnation ne sont pas claires car son dossier n’a pas été retrouvé. Il n’est pas certain que l’héliocentrisme de Bruno soit l’élément principal. Ce qui est sûr, en revanche, c’est qu’il a été brûlé vif sur le Campo dei Fiori le 17 février 1600 après que ses bourreaux lui eurent arraché la langue, dit-on. Redoutable époque… Galilée eut plus de chance. Peut-être aussi fut-il un peu plus diplomate et avait-il quelques amis « bien placés »…

En 1993 de nouveau, le pape Jean-Paul II et les autorités vaticanes maintenaient que la condamnation de Bruno avait été « pleinement motivée ». Enfin, le 3 février 2005, une autorité vaticane, chargée d’examiner les réhabilitations possibles, refusait celle de Giordano Bruno, ses idées étant toujours qualifiées d’hérétiques.

 


GALILÉE – Italien (1564 – 1642)

Galileo Galilei, physicien et astronome italien, est né à Pise. Il fut un des fondateurs de la méthode expérimentale. Il découvrit la loi de l’isochronisme (Du grec isos, égal et chronos, temps, signifiant durée égale) des petites oscillations du pendule, les lois de la chute des corps avant d’énoncer le principe de l’inertie et la loi de la composition des vitesses. Galilée construisit l’un des premiers microscopes.

Prenant inspiration dans des lunettes d’approche hollandaises (qu’on appellerait aujourd’hui des « longues vues », il a l’idée de réaliser une lunette astronomique qui porte son nom. Il en construisit plusieurs dizaines au cours de sa vie, d’un grossissement x4 à x6 pour finir à x30. Rien que dans l’année 1610 il découvrit les librations de la Lune (balancement apparent de la Lune autour de son axe) et les phases de Vénus qui prouvent la rotation de la planète autour du Soleil. Il découvrit surtout en janvier 1610 les 4 gros satellites de Jupiter (Io, Europe, Ganymède et Callisto). De la rotation de ces satellites autour de Jupiter il conclut que tout ne tournait pas autour de la Terre et suggéra donc que le modèle géocentrique n’était pas satisfaisant, d’où son soutien au modèle héliocentrique de Copernic. Il observa plusieurs fois et accidentellement la planète Neptune, nota sa position, mais ne comprit pas sa vraie nature.

Partisan convaincu des thèses héliocentriques de Copernic et Kepler, il eut de très gros problèmes avec le Vatican, l’inquisition et le Saint-Office qui le qualifie presque d’hérétique puisque la vision géocentrique est gravée à jamais dans le « marbre » de la sainte Bible. Il fut convoqué devant le tribunal ecclésiastique où il lui fut interdit d’enseigner ou de propager des idées contraires au dogme de l’Église catholique. Il dut même se rétracter en disant, plus ou moins, qu’il s’était peut-être trompé. Il avait fort heureusement le soutien discret du Pape Urbain VIII qui le tenait en grande amitié. Il ne fut pas envoyé en prison mais simplement assigné à résidence. On prête la célèbre phrase : « Et pourtant elle tourne… » (e pur si muove…) qu’aurait prononcé Galilée au moment de son abjuration (ce qui est très probablement faux !).

 


Johannes KEPLER – Allemand (1571 – 1630)

S’il est un astronome et mathématicien que l’on peut qualifier de persévérant, c’est bien Kepler ! Imaginez que pour établir ses trois lois qui régissent le mouvement des planètes, il a dû dépouiller des tonnes de chiffres qui représentaient la position de Mars dans le ciel, chiffres alors fournis par Tycho BRAHE, astronome danois, qui faisait les observations les plus précises de son époque. Pour comprendre le travail que cela représente, imaginez-vous devant un puzzle de quelques milliers de pièces sans avoir le modèle ! Et bien c’est un peu ce que Kepler à réalisé en montrant que les planètes tournent autour du Soleil en formant une ellipse.

 


Jean Dominique CASSINI – Italien, puis naturalisé Français (1625 – 1712)

Astronome français d’origine italienne, il travailla d’abord à Modène et se rendit célèbre par des observations de très bonne qualité et des publications de valeur. En 1650 il fut nommé professeur d’astronomie à l’université de Bologne puis, en 1663, entra au service du pape. En 1665 il découvre la « Grande Tache Rouge » de Jupiter. Il détermine la vitesse de rotation de Jupiter, Mars et Vénus. En 1669, il vint en France, appelé par Colbert pour organiser l’observatoire de Paris, alors en construction. Malgré plusieurs rappels du pape, il préféra rester en France et se fit naturaliser français en 1673. A cette même date il fait la première mesure précise de la distance de la Terre au Soleil, grâce à la mesure de la parallaxe de Mars déduite des observations de Jean Richer à Cayenne. Il contribua à équiper l’Observatoire de moyens d’observation importants pour l’époque, grâce auxquels il effectua de nombreuses découvertes dont celles de quatre satellites de Saturne (Japet, 1671; Rhéa, 1672; Téthys et Dioné, 1684) et d’une division (qui porte à présent son nom) dans l’anneau entourant cette planète (1675). Il dessina une grande carte de la Lune, achevée en 1679, qui resta sans rivale jusqu’à l’apparition de la photographie au XIXème siècle. En 1683, il détermine la parallaxe du Soleil. Vers 1690, il est le premier à observer la rotation différentielle dans l’atmosphère de Jupiter. Devenu aveugle en 1710, il meurt deux ans plus tard à Paris, le .

 


Christiaan HUYGENS – Hollandais (1629 – 1695)

Christiaan Huygens est né à la Haye le 14 avril 1629 dans une famille aisée et fut – en quelque sorte – condamné à jouir d’une éducation en rapport avec son statut social ! Son père entretenait de nombreuses relations avec les « figures » de son époque, notamment René Descartes. Le jeune Christiaan suivit les cours de l’université de Leyde et entra ensuite au collège de Breda. En 1650, il réintègre le milieu familial et entreprend ses propres travaux. C’est au cours des 16 années qui suivront qu’il élaborera la plupart de ses grands travaux. Il aura aussi l’occasion de rencontrer des gens illustres : Blaise Pascal et Robert Boyle et Gilles Personne de Roberval notamment. A plusieurs reprises il se rendra à Paris, puis à Londres.

1666 : une grande année ! Huygens est déjà un personnage connu lorsqu’en 1666 il est accueilli par l’Académie royale des sciences de Paris, nouvellement créée. Il loge à la bibliothèque du Roi et touche la pension la plus élevée de toute l’Académie ! Huygens restera à Paris jusqu’en 1685, date à laquelle il regagne – pour la troisième fois en dix ans – sa terre natale, sa santé précaire nécessitant des séjours de convalescence. Mais il ne regagnera jamais la France, la révocation de l’Édit de Nantes n’y étant pas étrangère. Les déplacements du savant se font moins nombreux. Il se rend néanmoins à Londres en 1689 pour y rencontrer un certain Isaac Newton… Il s’éteindra en juillet 1695, après avoir consacré ses dernières années à la mise au point de lentilles convergentes à très longues focales.

Une vie bien remplie

Il serait exagéré de considérer Huygens comme le fondateur d’une école ou d’un courant de pensée. L’astronomie ne sera d’ailleurs qu’une partie de son activité. C’est quand même lui qui découvrit Titan, le plus gros satellite de Saturne. Huygens s’est attelé à certains problèmes de physique oscillatoire. Un de ses ouvrages fondamentaux – publié à Paris en 1673 – s’intitule d’ailleurs « Horologium Oscillatorium ». Il s’intéressera également à l’optique et son nom restera attaché aux lois de la réfraction et de la diffraction. Quand bien même Huygens n’a pas l’aura de Newton ou de Galilée, il n’en demeure pas moins un grand nom de la science du 17ème siècle. Peut-être pas assez pour être vraiment connu du grand public, mais assez pour mériter que son nom soit donné à une mission spatiale : « Cassini-Huygens » au cours de laquelle l’atterrisseur Huygens est allé se poser sur Titan..

 


Isaac NEWTON – Anglais (1642-1727)

Qui connaît le nom de Newton ? Tout le monde sans doute ! Mais qui sait ce qu’il a réellement inventé ou découvert ? Et qui sait encore que notre vie quotidienne est étroitement associée à son nom ? Aussi bien, lorsque vous laissez tomber un verre, pourquoi diable évoquez-vous le mot de Cambronne ? Celui de Newton serait plus approprié…Il est en effet le père de la gravitation universelle, théorie qui permet d’appliquer les mêmes règles à l’ensemble de l’univers.

Isaac Newton est un philosophe, mathématicien, physicien, alchimiste, astronome et théologien anglais, puis britannique. Figure emblématique des sciences, il est surtout reconnu pour avoir fondé la mécanique classique, pour sa théorie de la gravitation universelle et la création, en concurrence avec Gottfried Wilhelm Leibniz, du calcul infinitésimal. En optique, il a développé une théorie de la couleur basée sur l’observation selon laquelle un prisme décompose la lumière blanche en un spectre visible. Il a aussi inventé le télescope à réflexion composé d’un miroir primaire concave appelé télescope de Newton (sur une idée de l’écossais James Gregory).

En mécanique, il a établi les trois lois universelles du mouvement qui constituent en fait des principes à la base de la grande théorie de Newton concernant le mouvement des corps, théorie que l’on nomme aujourd’hui « mécanique newtonienne » ou encore « mécanique classique ». Il est aussi connu pour la généralisation du théorème du binôme et l’invention dite de la méthode de Newton permettant de trouver des approximations d’un zéro (ou racine) d’une fonction d’une variable réelle à valeurs réelles. Newton a montré que le mouvement des objets sur Terre et des corps célestes sont gouvernés par les mêmes lois naturelles; en se basant sur les lois de Kepler sur le mouvement des planètes, il développa la loi universelle de la gravitation. Son ouvrage Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, écrit en 1686, est considéré comme une œuvre majeure dans l’histoire de la science. C’est dans celui-ci qu’il décrit la loi universelle de la gravitation, formule les trois lois universelles du mouvement et jette les bases de la mécanique classique. Il a aussi effectué des recherches dans les domaines de la théologie et l’alchimie.

C’est Newton encore qui détermina pourquoi la Lune tourne autour de la Terre, la Terre autour du Soleil, etc. et pourquoi lorsque vous laissez tomber votre carton d’œufs, vous ramassez une omelette… Il étudia et enseigna toute sa vie à Cambridge. Outre la gravitation universelle, on lui doit de nombreuses découvertes dans des domaines très divers. Newton est décidément un nom « incontournable » dans l’histoire des sciences, considéré comme l’un des plus grands génies de l’histoire humaine.

 


John FLAMSTEED – Anglais (1646 – 1719)

C’est sur sa proposition que fut fondé, en 1676, par le roi Charles II, l’observatoire de Greenwich. Devenu « astronome royal », Flamsteed observa systématiquement les planètes et les étoiles jusqu’à sa mort. Il améliora les instruments et les techniques d’observation (méthode des déclinaisons correspondantes.), mit au point une méthode de projection à laquelle son nom reste attaché (méridien du milieu de la carte et parallèles développés en ligne droite, autres méridiens courbes), rédigea « l’Historia Coelestis Britannica ». Mais cette encyclopédie ayant été publiée sans son autorisation, Flamsteed se querella avec ses collègues et brûla lui-même les trois-quarts des 400 exemplaires imprimés ! L’ouvrage, finalement révisé par ses assistants, fut republié en 1725 après la mort de l’auteur. Il contient les coordonnées de près de 3 000 étoiles et constitue le premier grand catalogue moderne.

Dans son ouvrage, les étoiles sont numérotées d’ouest en est dans une constellation : Bételgeuse est ainsi 58 Orionis. Et plus une étoile est faible, moins sa dénomination est intéressante puisqu’on ne lui accorde pas de nom, mais un numéro d’ordre.

 


Edmund HALLEY – Anglais (1656 – 1742)

Fils d’un riche marchand de savon londonien, Halley est très tôt attiré par l’astronomie. A vingt ans, il rencontre John Flamsteed, astronome royal, qui travaille à établir un catalogue des étoiles de l’hémisphère boréal. Halley décide d’en faire autant pour l’hémisphère austral. Il part ainsi à Sainte-Hélène, où il restera deux ans. A son retour, en 1679, il publie le Catalogus stellarum australium. En étudiant la trajectoire de la comète de 1682, il montre que son orbite est elliptique, et appliquant pour la première fois les lois de Newton sur le mouvement, il prévoit avec succès sa réapparition pour 1758. La comète portera le nom de Halley. De 1698 à 1700, Halley effectuera des mesures du magnétisme terrestre. Il publiera une carte de ses observations magnétiques, longtemps utilisée après sa mort. Professeur de géométrie à Oxford, en 1703, Halley traduira (de l’arabe) et publiera l’œuvre du mathématicien Apollonios de Perga. En 1720, il succédera à Flamsteed comme astronome royal, il réalisera alors une étude sur les mouvements de la Lune.

 


Anders CELSIUS – Suédois (1701 – 1744)

Né à Uppsala (Suède) en 1701, le jeune Anders appartient à une famille de savants ! Il deviendra professeur d’astronomie à l’université de sa ville, à la suite de ses deux grand-pères et de son père. En 1732, il entreprend un voyage qui durera 4 ans et le mènera dans la plupart des grands observatoires européens. Grand connaisseur des aurores boréales, il publiera un recueil de plus de 300 observations. Il sera le premier à établir une relation entre les aurores boréales et des causes magnétiques.

En 1737, il participe à un voyage en Laponie avec Maupertuis pour mesurer la longueur d’un degré de méridien. La thèse de Newton selon laquelle la Terre serait aplatie aux pôles sera ainsi confirmée ! Grâce à cette expédition et la notoriété qu’elle lui confère, Celsius pourra récolter les fonds nécessaires à la construction de l’observatoire d’Uppsala dont il deviendra directeur.

Celsius pratique aussi des observations météorologiques. En 1742, il élabore un nouveau type de thermomètre à mercure à échelle centésimale : le point zéro représente le degré d’ébullition de l’eau et le point 100, le point de congélation de l’eau. Après la disparition de Celsius, l’échelle sera inversée. Celsius mourra en 1744 des suites de la tuberculose.

 


Émilie du CHÂTELET – Française (1706 – 1749)

Une fois n’est pas coutume : trouver une femme célèbre aux Siècles des Lumières et qui plus est dans le domaine des sciences tenait de la gageure ! Les méchants diront bien sûr qu’elle tire sa célébrité de sa liaison avec Voltaire. C’est vite dit ! Ce n’est quand même pas François Marie Arouet qui a traduit en français les « Principia Mathematica » d’un certain Isaac Newton. D’un tempérament de feu, passionnée à souhait, la marquise du Châtelet harcèle littéralement ses amants : le comte de Guebriand, le duc de Richelieu (arrière-petit-neveu du cardinal), Maupertuis, pour finalement rejoindre Voltaire ! Mais passons sur les mondanités et les affaires de cœur. Passionnée par les sciences, Émilie, « la tête remplie de connaissances » tentera sa chance au prix de l’académie des sciences. Elle ne le gagnera pas mais son manuscrit sera néanmoins publié ! Le thème en était « la nature du feu ». Conquise par la philosophie de Leibnitz, elle veut tout savoir de lui : elle fait venir de Suisse le grand spécialiste de Leibnitz, un certain Samuel Koenig avec lequel elle rédige « les institutions de physique ». D’après E. Badinter, l’ouvrage renferme « la plus belle explication de la philosophie de Leibnitz jamais produite en français ». C’est après cela qu’elle s’attaque à la traduction citée plus haut. Éprise soudainement du marquis de St-Lambert, elle tombera enceinte. Sentant qu’elle ne survivrait pas à l’accouchement (elle décède quelques jours après) elle termine sa traduction le jour de sa mort. L’ouvrage sera publié à titre posthume. Un sacré pied-de-nez aux machos de son époque !

 


Charles MESSIER – Français (1730 – 1817)

Curieusement, Charles Messier – astronome français – est connu pour ses catalogues d’objets qui le gênaient dans la recherche de comètes ! Passionné par ces dernières (il en découvrit une vingtaine) Messier répertoria un certain nombre d’objets flous (les nébuleuses) qui n’étaient ni des comètes ni des planètes. Ainsi donc le premier catalogue Messier comportait 45 objets en 1744. Il fut complété et on dénombrait 103 objets en 1784, chiffre qui fut finalement porté ultérieurement à 110. Les objets ainsi catalogués portent une lettre M suivie d’un numéro. Finalement le plus paradoxal dans la vie de Messier est qu’il devint célèbre, non à cause des comètes qu’il « traquait », mais à cause des objets qu’il s’ingénia à éviter pour trouver de nouvelles comètes !

 


William HERSCHEL – né Allemand, puis devenu Anglais (1738-1822)

Il y a dans l’histoire (avec un grand H) des personnages qui ont manifesté très jeunes un penchant marqué pour les sciences et qui ont laissé, en plus de leur nom, qui une théorie, qui une découverte à jamais gravée dans la mémoire collective ! Herschel fait indiscutablement partie de cette catégorie, comme J.-S. Bach fait indiscutablement partie intégrante de la musique et « est tombé dedans » quand il était petit ! Pour le jeune Wilhelm (n’oublions pas qu’il est né à Hanovre en 1738 et que William ne signifie rien d’autre que Wilhelm en allemand et Guillaume en français), troisième enfant d’une famille de six, il sera très tôt initié par son père… à la musique. Le père de Herschel est chef d’orchestre et Herschel « junior » deviendra hautboïste. En 1756, l’orchestre fait une tournée en Angleterre où le jeune Wilhelm (pas encore tout à fait William) y apprendra la langue. L’année suivante, les troupes françaises occupent Hanovre et les Herschel, père et fils, fuient en Angleterre. On subsiste comme on peut : pour les musiciens c’est en copiant de la musique. Puis les choses s’arrangent, le jeune William va enseigner, puis composer et diriger divers orchestres. Dès 1766, il s’établit à Bath (une ville qui mérite le détour…) comme organiste. Et c’est à ce moment que le hasard intervient : Herschel commence à lire des revues scientifiques consacrées à l’optique. Rapidement l’intérêt se transforme en passion et quand sa sœur Caroline vient le rejoindre en 1772, il a troqué sa baguette de chef d’orchestre contre des instruments d’optique. Il se met à assembler des télescopes mais les résultats ne le satisfont pas complètement. Il va dès lors se consacrer lui-même au polissage de ses miroirs et n’utilisera (on n’est jamais si bien servi que par soi-même) que son propre matériel. Il passera quelques années à observer les cieux pour en comprendre le fonctionnement, mais elles sont quelque peu décevantes. Il se met à étudier alors les étoiles lointaines et les nébuleuses. Mais pour ce faire il a besoin d’instruments de plus en plus puissants. La « perfection » des télescopes de Herschel tient au polissage extrêmement minutieux des miroirs métalliques. Grâce à son savoir-faire, Herschel produit des instruments dont la qualité est supérieure à celle des instruments de l’observatoire royal de Greenwich ! Parallèlement il entreprend l’étude de toutes les étoiles dont la magnitude est supérieure à 4 (la magnitude est un nombre qui caractérise l’éclat apparent ou la luminosité intrinsèque d’un astre; plus le nombre est grand et plus la luminosité de l’astre est faible). Il termine ce travail en 1779 avant d’en commencer un autre dédié aux étoiles doubles.

Alors que ses observations se poursuivent, Herschel observe, en 1781, un objet qui n’est pas une étoile ordinaire. L’astronome solitaire croit tout d’abord qu’il s’agit d’une comète et en communique l’information à la Bath Philosophical Society. Un de ses amis transmet la nouvelle à la Royal Society. Après vérification, en fait de comète, c’est une planète que Herchel a découverte : Uranus. Dès lors le nom de Herschel sera naturellement étroitement lié à l’histoire de l’astronomie. Chasseur solitaire inconnu, Herschel accède tout d’un coup à la notoriété. Le roi lui alloue une pension de 200 livres par an et il reçoit la médaille Copley. Il sera en outre chargé « d’expliquer le ciel » aux membres de la famille royale…En 1786, il quitte Bath pour Slough. Et comme la pension n’est pas énorme, Herschel et sa sœur Caroline fabriquent des télescopes et les vendent. Il doit beaucoup à sa sœur qui l’aida beaucoup mais qui resta en retrait, dans l’ombre de son frère. Grâce à son expérience, l’astronome va finalement produire, après quatre ans d’effort, un instrument de 1,2 mètre de diamètre et de 12 mètres de longueur focale, taille gigantesque pour l’époque ! (par comparaison, un appareil de photo classique a une longueur focale généralement comprise entre 30 et 80 millimètres !). Grâce à ce télescope, l’astronome d’origine allemande se paie le luxe de découvrir encore les 6ème et 7ème satellites de Saturne ! Puis enfin, poursuivant l’œuvre de Messier, il porte le nombre des objets découverts par Messier d’un peu plus de cent à 2 500.

En 1786, Herschel a 46 ans et il n’a jamais, semble-t-il, pensé à se marier. Mais un de ses voisins meurt et laisse une jeune veuve. En 1788, il l’épouse, ce qui n’a pas trop plu à sa sœur Caroline, mais qui, dit la chronique, conquise par la gentillesse de la veuve, s’accommodera fort bien de la nouvelle situation. De cette union tardive, naît un fils en 1792. La vie suit alors un cours plus tranquille et la situation financière est meilleure. Avec les années, la fatigue commence à se faire sentir et Herschel élabore des théories astronomiques qualifiées souvent de farfelues, comme l’existence d’êtres vivants et intelligents dans le Soleil ! Il est fait chevalier par la reine Ann alors que son fils devient son assistant. Herschel, célèbre, mourra en 1822 à Slough où il s’était établi quelques années auparavant. Commencer sa vie en musique et la finir par l’astronomie, c’est un peu comme une espèce de symphonie fantastique…

 


François ARAGO – Français (1786 – 1853)

Arago est né à Estagel, dans les Pyrénées Orientales (alors le Roussillon) en 1786 et il est mort à l’observatoire de Paris en 1853. Arago enfant fut sans doute conquis à l’astronomie par la visite, à Estagel, de l’astronome Méchain. Ce dernier avait été chargé, en 1792, de mesurer la méridienne de France. En 1806, encore élève à l’école polytechnique, le jeune Arago obtient de se voir confier l’achèvement des travaux de Méchain. Il est chargé d’achever la prolongation de la « méridienne » de France jusqu’aux Iles Baléares. A son retour en France, à 23 ans, il est élu à l’Académie des sciences. Il en deviendra le Secrétaire, puis le Président. Il s’installe à l’observatoire de Paris et devient directeur des observations en 1834 et directeur du bureau des longitudes. Arago est considéré comme le père de la vulgarisation scientifique moderne.

 


Josef von FRAUNHOFER – Allemand (1787 – 1826)

Tout astronome – amateur ou professionnel – connaît le nom de Fraunhofer et l’associe automatiquement à une optique de qualité. Mais qui est véritablement à même de dire qui était Fraunhofer ? Né à Straubing en Bavière, Fraunhofer sera orphelin à l’âge de 11 ans déjà. Un peu plus tard il entreprendra un apprentissage dans le secteur des lentilles et des miroirs avant de devenir employé dans une société munichoise d’instruments scientifiques. Il complètera sa formation par des études de mathématiques et deviendra un spécialiste de l’optique appliquée. Nommé directeur du Musée des sciences physiques de Munich en 1823, Fraunhofer s’engagera dans la voie des objectifs achromatiques pour les télescopes. Spécialiste du verre optique, il apportera de nombreuses améliorations à son meulage et à son polissage. Mais Fraunhofer est aussi, et surtout, connu comme le précurseur du spectroscope. Ses travaux et ses recherches dans le domaine de la réfraction et de la dispersion de la lumière aboutirent à l’invention du spectroscope. C’est en 1821 qu’il crée sa première grille de diffraction qui lui permit de mesurer la longueur d’onde de différentes couleurs et des lignes noires du spectre solaire. Il décrivit ces lignes en détail et elles portent son nom : les lignes de Fraunhofer ! Sans avoir jamais (?) été considéré comme un astronome, Fraunhofer est néanmoins un personnage « incontournable » dans l’histoire de l’astronomie moderne.

 


Urbain LE VERRIER – Français (1811 – 1877)

D’abord chimiste, c’est par hasard qu’il découvrit l’astronomie et plus particulièrement la mécanique céleste qui, avec lui, connut ses plus grands succès, avec la découverte de Neptune par le calcul. La publication de nouvelles tables d’Uranus en 1821 en désaccord avec les précédentes amenèrent Le Verrier à se poser la question de l’existence d’une planète inconnue. Il partit de l’idée que les perturbations d’Uranus étaient dues à l’action troublante d’une planète existant au-delà d’Uranus. Il prit comme inconnues de son problème la masse et les coordonnées elliptiques de cette planète hypothétique. Et après 12 mois de calcul, il parvint à déterminer sa position dans le ciel, sa masse et son diamètre apparent probable. Ce qui fit dire à Arago « qu’il (Le Verrier) avait vu le nouvel astre sans avoir besoin de jeter un seul regard vers le ciel; il l’a vu au bout de sa plume. Il a déterminé par la seule puissance du calcul la place et la grandeur d’un corps situé bien au-delà des limites jusqu’alors connues de notre système planétaire ». C’est finalement l’astronome allemand Galle qui en fit la découverte en 1846 sur la base des calculs de Le Verrier.

 


Léon FOUCAULT – Français (1819 – 1868)

Ce physicien français à qui l’on doit notamment la mesure de la vitesse de la lumière dans l’air et dans l’eau, est aussi à l’origine de la découverte des courants électriques induits et surtout, auprès d’un public plus vaste, « démontreur » de la rotation de la Terre avec le fameux pendule qui porte son nom ! C’est également à lui que l’on doit l’invention du gyroscope et l’utilisation des miroirs paraboliques dans les télescopes. Pour prouver la rotation de la Terre, Foucault plaça un pendule de 67 mètres de haut dans la coupole du Panthéon à Paris. C’était en 1852 et Foucault avait alors 33 ans.

Le plan de rotation fit un tour complet en 31 heures 47 minutes, ce qui, compte tenu de la latitude de Paris, correspond à une rotation de la Terre sur elle-même en 23 heures 56 minutes et 4 secondes, soit la durée du jour sidéral.

Mais pour les astronomes, Léon Foucault est également l’inventeur de la technique dite du « foucaultage », de contrôle des objectifs consistant à intercepter l’image d’une source ponctuelle à l’aide d’un « couteau ». Si l’objectif est imparfait, une partie de la lumière passe à côté du « couteau » et montre à la fois l’ampleur et la forme des défauts. Cette méthode permet de déceler des défauts inférieurs à 0,1 micromètre.

 


Camille FLAMMARION – Français (1842 – 1925)

Certes, le nom de Flammarion n’est pas vraiment inconnu du grand public ! Mais si le nom de famille est connu, surtout par les éditions qui portent ce nom, il est beaucoup moins associé au prénom de Camille. Bien sûr, tous les astronomes, amateurs et professionnels, connaissent Camille Flammarion. Mais le grand public, c’est autre chose… Paradoxalement, Camille Flammarion est aujourd’hui (presque ?) oublié du grand public, alors qu’il a passé sa vie à rendre l’astronomie aussi populaire que possible ! L’Histoire n’est pas toujours reconnaissante…

Né à Montigny-le-Roi dans la Haute-Marne le 26 février 1842, Camille Flammarion est l’aîné d’une famille de quatre enfants. D’origine plutôt modeste, le jeune Camille sera confié au curé du village pour son éducation. Puis, à la suite de mauvaises affaires, la famille Flammarion doit quitter le village natal et va tenter sa chance à Paris. Le petit Camille, lui, poursuivra ses études au petit séminaire de Langres, une des rares voies possibles pour les jeunes gens sans grandes ressources financières. Curieux de tout, Camille s’intéresse à tous les phénomènes de la nature. En 1856, il rejoint ses parents à Paris, mais faute de moyens financiers, il doit interrompre ses études. Il trouve un emploi d’apprenti chez un graveur-ciseleur chez lequel il apprendra le dessin. Ce détail n’est pas sans importance pour la suite de sa carrière. Le soir, l’apprenti suit des cours gratuits qui doivent le mener au bac, mais probablement surmené, il «s’effondre». Le médecin qui l’examine est vite intrigué par ce jeune passionné d’astronomie. Grâce à ses relations, ce médecin plutôt clairvoyant, fait entrer le jeune Camille (il a 16 ans) comme élève astronome à l’observatoire de Paris dirigé par un certain Urbain Le Verrier, au bureau des calculs. Après son travail, il assiste un astronome dans ses observations nocturnes. Très vite, Flammarion va porter un regard assez critique sur les « astronomes-mathématiciens » et en 1862, la rupture est consommée. Cette même année, paraît le premier ouvrage de Flammarion intitulé « Pluralité des Mondes Habités ». Les ouvrages scientifiques vont se succéder, une cinquantaine au total, dont le plus célèbre sans doute, reste « l’Astronomie Populaire » publié en 1879.

Dès 1866, Flammarion s’était installé un petit observatoire sur une terrasse de Paris et s’était mis avec ardeur à l’observation du ciel. Puis, en 1882, Flammarion a juste 40 ans, et un admirateur lui fait don d’une propriété à Juvisy-sur-Orge, situé à une vingtaine de km de Paris. Rapidement, Flammarion, secondé par sa femme Sylvie (un amour de jeunesse qu’il a épousé en 1874 et qu’il emmena en voyage de noces … en ballon) construira sur le site de Juvisy un véritable observatoire équipé d’un télescope de 240 mm de diamètre, instrument fort honorable pour l’époque. Des astronomes de renom, tels que Antoniadi et Quénisset, y obtiendront des résultats impressionnants qui porteront loin le nom de Juvisy… et de Flammarion. Mais à côté de ses travaux de professionnels, Flammarion n’oublie pas les amateurs, chez qui il a éveillé tant de vocations ! Ainsi donc, en cette année 1882, décidément très féconde, il fonde et publie une revue mensuelle « l’Astronomie », puis l’Annuaire Astronomique Flammarion et l' »Atlas céleste » deviendront vite des ouvrages de références pour tous les amateurs. Fort de ses succès populaires, Camille Flammarion fonde en 1887, avec quelques amis de la science, la « Société Astronomique de France » la SAF qui existe toujours. A cette époque, Flammarion est encore plein de projets et il les réalise : l’écriture et l’observation astronomique lui prennent beaucoup de temps. En 1902, il reprend l’expérience de Foucault et de son fameux pendule. De 1904 à 1914, il organise la fête du Soleil à chaque solstice, cela autour de la tour Eiffel. Son engagement dans la vulgarisation de l’astronomie en faveur du grand public lui vaudra la Légion d’honneur en 1912. Puis devenu veuf en 1919, il épouse son assistante Gabrielle Renaudot, bachelière (phénomène rare à l’époque) qui va dorénavant s’impliquer pleinement dans les travaux de son mari.

Mais après la première guerre mondiale, Flammarion s’éloigne petit à petit du monde scientifique et semble préoccupé, comme il l’a toujours été, par la question de la vie après la mort. Enfin, il passe « à côté » de la grande révolution scientifique du début du XXème siècle et ne perçoit qu’imparfaitement l’émergence des nouvelles théories et des esprits qui les professent, tel un certain Albert Einstein et sa théorie de la relativité… Camille Flammarion a-t-il trouvé des réponses à ses questions existentielles lorsqu’il s’éteint le 3 juin 1925. Nul ne le sait. En revanche, l’Histoire a retenu de cet homme brillant et discret une capacité hors du commun à partager avec le grand public une science qu’il a toujours voulu populaire.

 


Henrietta Swan LEAVITT – Américaine (1868 – 1921)

C’est presque une performance que de découvrir un nom féminin dans le monde scientifique des siècles passés. Mais en cherchant bien, on arrive quand même à découvrir des personnages féminins hors du commun ! C’est le cas de Henrietta Swan Leavitt.

Fille de pasteur congrégationaliste, elle fera des études au Radcliffe College (qui fait maintenant partie de l’université d’Harvard (USA – Massachussets) et sera diplômée en 1892. Après quelques voyages elle entre au Harvard College Observatory comme assistante. Elle deviendra cheffe du département de photométrie. Elle participe entre 1880 et 1890 à un programme de détermination de magnitudes visuelles. Puis dès 1907 on se rend compte que la magnitude photographique est également importante car les plaques photographiques sont plus sensibles au bleu que l’œil humain. Cette fois aussi H. Leavitt participe à l’étude. En 1908, suite à une étude encore plus « pointue », Leavitt découvre plus de 1 700 étoiles variables et se rend compte que plus la luminosité est grande et plus la période est longue. H. Leavitt se rend alors compte que grâce à ces étoiles variables, les céphéides, et leur magnitude apparente il devrait être possible de déterminer de façon précise la distance des objets observés. Son chef direct, un certain Pickering n’apprécie pas vraiment (pensez donc une femme…), mais H. Leavitt découvrira encore 2 400 variables, soit la moitié de celles connues à l’époque. Morte en 1921, elle reste complètement ignorée du grand public. Pas le moindre prix ne viendra récompenser ses travaux. Pour un homme c’eût été une injustice, pour une femme, ce ne fut qu’une péripétie…

 


Eugène ANTONIADI – né Grec, puis Français (1870 – 1944)

Il était impossible ne pas parler d’Eugène Antoniadi ! Issu d’une famille grecque de Constantinople, le jeune Eugène se lance dans des études d’architecture, mais consacre tout son temps libre à l’astronomie. Très vite remarqué par les professionnels pour la qualité de son travail, il est en outre doué d’une acuité visuelle hors du commun. Il réalise des dessins de planètes d’une précision extrême ! Au cours d’un séjour à Paris, il fait la connaissance de Camille Flammarion qui l’invite aussitôt à venir travailler à Juvisy-sur-Orge. Salarié de Flammarion, Antoniadi commence son travail en 1895. A cette époque les polémiques sont fréquentes et vives : celle concernant la planète Mars et ses canaux devient vite un sujet de discorde entre les astronomes. L’italien Giovanni Schiaparelli observe Mars en 1877, année de l’opposition, et croit dur comme fer que des canaux ont été construits. Mais la plupart des scientifiques pensent qu’il s’agit d’accidents de terrains naturels. Antoniadi se pique au jeu et deviendra un grand spécialiste de Mars. Puis il claquera la porte de Juvisy et sera en froid avec Flammarion. Il rejoindra ensuite l’observatoire de Meudon où le 20 septembre 1909, une observation mettra définitivement fin au doute : il n’y a aucun canal artificiel sur Mars. La polémique n’en sera pas terminée pour autant…Couvert de récompenses grâce à ses travaux, Antoniadi s’éteindra le 10 février 1944. Un cratère martien porte son nom.

 


Albert EINSTEIN – Allemand, puis Apatride, puis Suisse, puis Hélvético-Américain (1879 – 1955)

Einstein étudia les mathématiques et devint professeur de mathématiques et de physique. Ne réussissant pas à obtenir une place dans une université, il trouva, en 1902, un travail comme technicien de troisième classe au bureau des brevets à Berne, en Suisse.

L’année 1905 est une année exceptionnellement fructueuse pour Einstein, celle de la publication de la théorie de la relativité restreinte et quatre de ses articles sont publiés dans la revue Annalen der Physik :

  • le premier article, publié en mars, expose un point de vue révolutionnaire sur la nature corpusculaire de la lumière, par l’étude de l’effet photoélectrique. Einstein l’intitule : Sur un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière. Il y relate ses recherches sur l’origine des émissions de particules, en se basant sur les travaux de Planck qui avait, en 1900, établi une formule d’un rayonnement quantifié, c’est-à-dire discontinu. Planck avait été contraint d’aborder le rayonnement lumineux émis par un corps chaud d’une manière qui le déconcertait : pour mettre en adéquation sa formule et les résultats expérimentaux, il lui avait fallu supposer que le courant de particules se divisait en blocs d’énergie, qu’il appela quanta. Bien qu’il pensât que ces quanta n’avaient pas de véritable existence, sa théorie semblait prometteuse et plusieurs physiciens y travaillèrent. Einstein réinvestit les résultats de Planck pour étudier l’effet photoélectrique, et il conclut en énonçant que la lumière se comportait à la fois comme une onde et un flux de particules. L’effet photoélectrique a donc fourni une confirmation simple de l’hypothèse des quanta de Max Planck. En 1920, les quanta furent appelés les photons.
  • deux mois plus tard, en mai, Einstein fait publier un deuxième article sur le mouvement brownien. Il explique ce mouvement par une entorse complète au principe d’entropie tel qu’énoncé à la suite des travaux de Newton sur les forces mécaniques : selon lui, les molécules tireraient leur énergie cinétique de la chaleur. Cet article fournit une preuve théorique (vérifiée expérimentalement par Jean Perrin en 1912) de l’existence des atomes et des molécules. Le mouvement brownien a été expliqué au même moment que par Einstein par Marian Smoluchowski et quelques années avant par Louis Bachelier en 1900, avec des motivations liées aux mathématiques financières.
  • le troisième article est encore plus important, car il représente la rupture intuitive d’Einstein avec la physique newtonienne. Dans celui Sur l’électrodynamique des corps en mouvement, le physicien s’attaque au postulat d’un espace et d’un temps absolus, tels que définis par la mécanique de Newton, et à l’existence de l’éther, milieu interstellaire inerte qui devait soutenir la lumière comme l’eau ou l’air soutiennent les ondes sonores dans leurs déplacements. Cet article, publié en juin, amène à deux conclusions : l’éther n’existe pas, et le temps et l’espace sont relatifs. Le nouvel absolu qu’Einstein édifie est détaché de la valeur quantitative de ces deux notions que sont l’espace et le temps, qui restent cependant liées par la conservation à travers différents référentiels d’études de l’intervalle d’espace-temps entre événements, notion similaire à la distance entre points de l’espace. Les conséquences de cette vision révolutionnaire de la physique, qui découle de l’idée qu’Einstein avait de la manière dont les lois physiques devaient contraindre l’univers, ont bousculé tant la physique théorique que ses applications pratiques. L’apport exact d’Einstein par rapport à Henri Poincaré et quelques autres physiciens est aujourd’hui assez disputé (voir Controverse sur la paternité de la relativité).
  • le dernier article, publié en septembre, donne au titre L’inertie d’un corps dépend-elle de son contenu en énergie ? une réponse célèbre : la formule d’équivalence masse-énergie, E=mc2. C’est un résultat de la toute nouvelle relativité restreinte, dont découle un vaste champ d’études et d’applications : physique nucléaire, mécanique céleste, et armes et centrales nucléaires, par exemple.

A partir de 1909, il est reconnu comme un des plus grands penseurs scientifiques de son temps. En 1915, il publie sa célèbre théorie de la relativité générale. En 1919, sa théorie sur la déviation des rayons lumineux est prouvée par une équipe anglaise et il devient l’idole de la presse populaire.

Ce visionnaire a eu des intuitions fulgurantes qui lui font concevoir des choses extraordinaires. Un exemple parmi d’autres : en 1916 il explique que, dans l’Univers, devraient se propager des ondes de nature spéciale, les ondes gravitationnelles. Il se trouve que, 100 ans plus tard exactement, en 2016, cette théorie a été verifiée comme étant parfaitement exacte.

Bien qu’il n’ait peut-être jamais collé son œil à l’oculaire d’un télescope, ses travaux ont fait avancer de manière spectaculaire notre connaissance de l’Univers. Ce fut un génie des mathématiques, de la physique et de l’astrophysique.

« Grâce » à lui (mais pas seulement lui), le monde a découvert une nouvelle arme : la bombe nucléaire. Mais Einstein écrit sa dernière lettre une semaine avant sa mort, dans laquelle il implore toutes les nations de détruire les armes nucléaires.

 


Erwin SCHROEDINGER – Autrichien (1887 – 1961)

Né dans la banlieue viennoise, Erwin Schrödinger, est issu d’une famille plutôt cultivée et aisée. Formé d’abord par un précepteur privé, le jeune Erwin ira ensuite dans un des collèges les plus réputés de Vienne. En 1906 il entre à l’Université de Vienne où il étudie la physique. Quatre ans plus tard, il est docteur en physique. Il sera ensuite assistant à Vienne, à Jena (il s’y marie) à Stuttgart et Zurich. Il résidera sur les bords de la Limmat jusqu’en 1927. Ces 6 années compteront parmi les plus fructueuses et les plus heureuses de sa vie. Il y formulera d’ailleurs sa fameuse équation, dite des “états stationnaires”, appliquée au cas de l’atome d’hydrogène.

Nommé professeur à Berlin à la chaire de Max Planck, il sera le collègue d’Einstein. Mais bientôt, la politique rencontre la physique et Schrödinger quittera l’Allemagne à cause du nazisme naissant. Il se rend à Oxford pour y poursuivre ses travaux. C’est en 1933 également qu’il obtient le Prix Nobel conjointement avec Paul Dirac qui avait étendu l’équation de Schrödinger en y introduisant la relativité restreinte. En 1935, Schrödinger publie son fameux paradoxe du chat. De retour en Autriche en 1936, le savant est vite “démissionné” par les nazis suite à sa “défection” de 1933. Appelé en Irlande, il y restera de 1939 à 1955. Il regagne Vienne en 1956 et tombe malade en 1957. Il décède le 4 janvier 1961. Un grand savant nous a quittés.

 


Edwin HUBBLE – Américain (1889 – 1953)

Grâce au télescope de 2,50 m de diamètre installé deux ans plus tôt à l’observatoire du Mont Palomar, Edwin Hubble mit en place en 1926 un système de classification des galaxies. Ce classement est toujours d’actualité, même s’il a été quelque peu modifié. L’astronome démontra que les nébuleuses spirales s’éloignent de notre galaxie (La Voie Lactée) à une vitesse proportionnelle à leur distance. Cette loi portant son nom donne une mesure de distance et une échelle de temps dans le cadre de l’expansion de l’univers. Et pour rendre hommage à ses travaux un télescope spatial lancé en 1989 par la NASA porte son nom.

Cet homme a repoussé les limites de l’univers plus loin que personne ne l’a fait avant lui. D’ailleurs, depuis ses découvertes, on ne sait même plus si l’univers a des limites. La Terre est définitivement devenue un petit caillou insignifiant dans l’immensité du cosmos. De plus, il laisse derrière lui pour la première fois un univers en évolution qui n’est pas figé dans le temps, un univers qui a un passé qui reste à découvrir et un avenir à imaginer. Malgré tout cela, Hubble n’a jamais reçu le prix Nobel car il n’y a pas de catégorie pour l’astronomie. Cet homme qui a tant trouvé a tout de même fait une erreur : il croyait que les galaxies étaient réparties uniformément dans l’univers. C’est Clyde Tombaugh qui lui prouva le contraire en 1937 en découvrant que les galaxies sont organisées en amas.

 


Georges LEMAÎTRE – Belge (1894 – 1966)

On ne saurait dire si Georges Lemaître, prêtre, astrophysicien et mathématicien belge était avant tout prêtre ou astrophysicien. En tous les cas, il a toujours su concilier sa foi avec les théories d’astrophysique qu’il explorait. Né à Charleroi en 1894, c’est à Louvain qu’il étudie les mathématiques et la physique. Ordonné prêtre en 1923, il deviendra professeur à l’université de Louvain en 1927. S’appuyant principalement sur les recherches d’Einstein, de Friedmann et de Hubble, il est le premier à émettre l’idée que l’univers est en expansion, cette même année 1927. Invité à Londres au début des années trente, il développe alors sa théorie de « l’atome primitif ». Plus on remonte dans le temps et plus les systèmes stellaires se rapprochent. A un moment donné l’univers se condense en un seul atome qui va finir par éclater : c’est la théorie du Big Bang (Notons au passage que c’est Fred Hoyle, astrophysicien britannique, très sceptique quant à cette nouvelle théorie, qui est a l’origine de l’expression de Big Bang. La théorie de l’expansion est maintenant reconnue par la quasi totalité du monde scientifique, mais l’expression de Hoyle, décédé en août 2001, est demeurée !…).

L’abbé Lemaître est alors reconnu comme le précurseur de la théorie de l’expansion de l’univers. Élu membre de l’académie pontificale des Sciences lors de sa création en 1936, il en deviendra le Président en 1960 et le restera jusqu’à sa mort en 1966. On doit à Georges Lemaître la « discussion sur l’évolution de l’univers » en 1933 et « l’hypothèse de l’atome primitif » en 1946. Son parcours à la fois composé de raison scientifique et de foi n’a pas manqué de marquer les esprits de son temps. Il n’est donc pas surprenant non plus qu’un institut porte son nom à l’université de Louvain-la-Neuve.

 


Clyde TOMBAUGH – Américain (1906 – 1998)

C’est à cet Américain, né dans l’Illinois, que l’on doit la découverte de la planète Pluton, la plus éloignée de son étoile dans notre système solaire. Dès son enfance, le jeune Tombaugh construisit un télescope pour observer les planètes. Ses observations étaient accompagnées de dessins qu’il envoyait à l’observatoire de Lowell. Le directeur de celui-ci dut être impressionné par les croquis car il lui proposa un poste d’observateur. Il lui fit part aussi de son projet de poursuivre la recherche d’une nouvelle planète dans le système solaire. Clyde Tombaugh, comparant deux clichés photographiques, vit qu’au voisinage d’Uranus un objet de faible intensité était en mouvement. Après vérification, grâce à une troisième plaque photographique, il fut prouvé qu’il avait trouvé ce qu’il cherchait. Depuis 2006, la planète Pluton a été déclassée en planète naine, ce qui n’a pas manqué de déplaire fortement à la population de sa ville natale, comme si la découverte de Tombaugh avait soudainement moins d’importance…

 


Fred HOYLE – Anglais (1915 – 2001)

Sans Fred Hoyle, pas de « big bang » ! En effet, c’est lui l’inventeur de cette expression que tout le monde connaît maintenant…Fred Hoyle s’était opposé à cette nouvelle théorie du big bang, lui qui pensait que nous vivions dans un univers stationnaire, à savoir que l’univers est bien en expansion, mais que sa densité demeure constante car de la matière se crée en permanence au cœur des étoiles. C’était en 1948. Né dans une famille modeste du Yorkshire, le jeune Fred a de la peine à se couler dans le moule d’une éducation britannique traditionnelle. Plutôt précoce, il fait des multiplications et à 4 ans il sait lire l’heure ! « Séchant » les cours Fred Hoyle va au cinéma et apprend à lire en regardant les textes au bas des films muets ! Mais c’est à 12 ans que sa vocation se dessine : au cours d’une sortie nocturne, il découvre les étoiles : il est, dit-il, davantage en contact avec le ciel qu’avec la Terre. Il entre à l’Emmanuel Collège de Cambridge. Il y rencontrera les plus grands de son époque : Eddington, Heisenberg, Bohr ; et puis il travaille avec Dirac. Hoyle est un homme qui n’a jamais hésité à sortir des sentiers battus. Il critique le comité Nobel qui attribue son prix de physique à Hewish pour la découverte des pulsars, alors que c’est son étudiante Jocelyn Bell qui a fait l’essentiel du travail. Enfin, tenté par l’aventure américaine, Hoyle séjournera 10 ans à l’observatoire Hale. Il reviendra à Cambridge, sera fait Lord par la reine d’Angleterre et prendra fait et cause pour la théorie de la panspermie. Mais aucun prix Nobel ne viendra jamais couronner cet esprit brillant, probablement trop turbulent pour en recevoir un…

 


Eleanor HELIN – Américaine (1932 – 2009)

Eleanor Helin est l’une des meilleures spécialistes parmi les chercheurs d’astéroïdes. Elle découvrit une douzaine d’astéroïdes Apollo (famille d’astéroïdes géocroiseurs) en 1969 avec le télescope de Schmidt de 450 mm du Mont Palomar. Dans leur révolution autour de la Terre, ces astéroïdes s’approchent si près de la Terre qu’ils pourraient la heurter… Le programme de recherche mis au point par Helin, toujours opérationnel, a permis de découvrir de nombreux astéroïdes et comètes. En 1978, lors des accords de Camp David, Helin découvrit un astéroïde proche de la Terre. Pour honorer la paix entre Israël et l’Egypte, elle l’appela Rê-Shalom, d’après le dieu égyptien du Soleil et shalom, mot hébreu signifiant paix.

Elle fut active en planétologie et en astronomie au California Institute of Technology et au JPL pendant plus de trois décennies. Au début des années 70, elle lança le Planet-Crossing Asteroid Survey (PCAS) à l’observatoire du Mont Palomar. Ce programme est à l’origine de la découverte de milliers d’astéroïdes de tous types dont plus de 200 ayant une orbite fortement inclinée et d’autres ayant des paramètres orbitaux peu communs, de 20 comètes, et d’environ 30 pour cent des astéroïdes géocroiseurs découverts de par le monde. Elle organisa et coordonna l’International Near-Earth Asteroid Survey (INAS) durant les années 80, encourageant et stimulant au niveau mondial l’intérêt porté aux astéroïdes. En reconnaissance des travaux accomplis, elle reçut la médaille du Service Exceptionnel de la NASA. Le prix d’excellence 1997 du JPL lui fut remis en reconnaissance de son rôle majeur dans le programme Near-Earth Asteroid Tracking (NEAT). Elle reçut également le prix Group Achievement de la NASA pour l’équipe NEAT.

Après avoir dirigé le programme de recherche photographique PCAS au mont Palomar pendant presque 25 ans, Mme Helin élabora un nouveau programme de recherche avancé utilisant des capteurs électroniques montés sur un télescope à grande ouverture : NEAT. Elle fut la responsable principale de ce programme conduit par le JPL. En service depuis décembre 1995, NEAT est le premier programme d’observation automatique. Il n’y a aucun personnel JPL sur le site, l’ordinateur Sun Spark du JPL pilotant le système d’observation pendant la nuit et transmettant les données au JPL chaque matin pour analyse et confirmation par les membres de l’équipe. NEAT a détecté plus de 26 000 objets, dont 31 astéroïdes géocroiseurs, deux comètes à longue période et l’objet singulier 1996 PW, un astéroïde ayant l’excentricité orbitale la plus importante actuellement connue (e = 0,99012940), qui se déplace sur une orbite de type comète à longue période (4110,50 ans, demi-grand axe de  256,601 UA).

 


Michel MAYOR – Suisse (1942 – )

Michel MAYOR est astrophysicien, Professeur d’astrophysique à l’Université de Genève et Directeur de l’Observatoire. Après des études de physique à l’Université de Lausanne, il fit son doctorat d’astrophysique en 1971 à l’Université de Genève. Sa thèse fut consacrée à l’étude de la structure spirale de la Galaxie. Par la suite, il fut associé à la construction d’instruments astronomiques pour la mesure précise des vitesses stellaires. Ses recherches ont alors porté sur l’étude des amas globulaires, les propriétés des étoiles multiples, et plus récemment sur la recherche des planètes extra-solaires. En 1995 avec Didier QUELOZ il découvrit la première planète hors du système solaire. Une découverte suivie de beaucoup d’autres. Professeur à l’Université de Genève depuis 1983, il est Directeur de l’Observatoire de cette ville depuis 1998.

 


Stephen HAWKING – Anglais (1942 – 2018)

Stephen Hawking était un physicien théoricien et cosmologiste britannique. Stephen Hawking a été professeur de mathématiques à l’université de Cambridge de 1980 à 2009, membre du Gonville and Caius College, Cambridge et chercheur distingué du Perimeter Institute for Theoretical Physics. Il est connu pour ses contributions dans les domaines de la cosmologie et la gravité quantique, en particulier dans le cadre des trous noirs. Son succès est également lié à ses ouvrages de vulgarisation scientifique dans lesquels il discute de ses propres théories et de la cosmologie en général, comme le best-seller Une brève histoire du temps (titre originel : A Brief History of Time), qui est resté sur la liste des records des best-sellers du Sunday Times pendant 237 semaines consécutives. Hawking souffrait d’une forme rare, de début précoce et d’évolution lente, de sclérose latérale amyotrophique (SLA); sa maladie a progressé au fil des ans et l’a laissé presque complètement paralysé. Il est décédé le 14 mars 2018 à 76 ans.

La clé des principaux travaux scientifiques de Stephen Hawking est fondée, en collaboration avec Roger Penrose, sur l’élaboration des théorèmes des singularités dans le cadre de la relativité générale, et la prédiction théorique que les trous noirs devraient émettre des radiations, aujourd’hui connues sous le nom de radiations de Hawking (ou parfois radiations de Bekenstein-Hawking). C’était un physicien théoricien de renommée mondiale dont la carrière scientifique s’est étendue sur plus de 50 ans. Ses livres et ses apparitions publiques ont fait de lui une célébrité universitaire. Il était membre honoraire de la Royal Society of Arts et membre à vie de l’Académie pontificale des sciences.

 


Conclusion : S’il fallait ne retenir que 3 noms au Panthéon des astronomes, nous pensons qu’il faudrait en retenir deux qui ne furent pas « que » des astronomes et un qui ne le fut pas ou presque pas :

Galileo Galilei, dit Galilée, bien sûr, le premier à avoir observé le ciel avec une lunette astronomique construite par lui en 1609, découvreur des 4 gros satellites de Jupiter, le premier à avoir observé et dessiné les anneaux de Saturne. Le premier aussi à avoir observé les « phases » de Vénus ainsi que la « libration » de la Lune. Il avait également vu Neptune sans pour autant comprendre que c’était une planète.

Isaac Newton, père des lois sur la gravité universelle, inventeur du premier télescope réflecteur encore largement utilisé de nos jours (nous en avons fabriqué 4 pour nous-mêmes au GAP47, plus quelques autres pour (et avec) certains de nos membres).

Albert Einstein, mathématicien, physicien et astrophysicien, on lui doit les 2 théories de la relativité (restreinte puis généralisée). Il obtint le prix Nobel de physique en 1921. Il avait prédit (dès 1916) l’existence d’ondes gravitationnelles dans l’Univers. Cette théorie a été validée 100 ans plus tard, en 2016, avec la première détection de ces ondes, rapidement suivie par d’autres dans les mois qui suivirent.