La révolution copernicienne
La renaissance constitue une vague de révolutions, et l’astronomie en fait partie, se séparant progressivement de l’astrologie pour devenir une véritable science moderne.
Cette révolution est le fait de plusieurs personnages clés, qui ont progressivement échafaudé les fondations de l’astronomie moderne.
Il y eut tout d’abord les précurseurs, tels que Tycho Brahe, qui observe une supernova en 1572. Son approche méthodique fondée sur les observations et les mesures, lui permet de remettre en question l’immuabilité du ciel au delà de l’orbite lunaire, et donc le dogme aristotélicien.
Mais c’est surtout Nicolas Copernic qui publie en 1543, peu avant sa mort, son « De revolutionibus orbium coelestium« , consacrant un modèle ou le Soleil est au centre de l’univers, autour duquel la Terre tourne tout comme les autres planètes. On parlera plus tard de révolution copernicienne
Le moine dominicain Giordano Bruno fut un véritable visionnaire. Etendant la théorie de Copernic, il conceptualise un univers infini, ou chaque étoile est semblable au soleil, abritant ainsi autant de mondes potentiels. Sa théorie sera toutefois considérée comme un blasphème par l’église et il finira brulé vif en 1600.
A peine plus prudent que Giordano Bruno face à la virulence des partisans du géocentrisme, Galilée est un contributeur majeur de son temps dans divers domaines (mathématiques et physique, en particulier sur la gravité et le mouvement des corps). Il perfectionne la longue vue, utilisée pour la marine, pour en faire un objet d’observation du ciel : la lunette astronomique. Ce qu’il découvre en l’exploitant bouleverse la vision des astres comme la Lune, Jupiter ou Saturne. En particulier, Jupiter dispose de satellites, comme la Terre ! Galilée soutient le modèle copernicien, notamment au travers de l’ouvrage Dialogue sur les deux grands systèmes du monde mais sera également mis en difficulté par l’église.
Le système Solaire
Pendant la Renaissance, plusieurs astronomes notables aboutiront à une modélisation plus fine de l’orbite des objets autour du Soleil.
Johannes Kepler, s’appuyant sur la théorie copernicienne et les observation de Tycho Brahe, modélise les orbites des planètes autour du soleil. Les lois mathématiques qu’il énonce en 1609 sont toujours utilisables actuellement pour les calculs d’orbites principaux.
Isaac Newton généralise cette modélisation en définissant la loi de la gravitation universelle en 1687, qui explique par un même mécanisme l’orbite des planètes et la chute de tout corps dans un champ de gravitation, sur la Terre ou dans l’Univers. Newton développera également le télescope réflecteur (a base de miroirs) dont la formule optique porte toujours son nom.
Puis Edmund Halley, scientifique pluridisciplinaire, appliquera les lois de Newton en 1705 pour calculer le retour de la comète observée en 1682. Il mourra avant de pouvoir confirmer sa théorie, mais ce retour fut bel et bien observé en 1759 tel que prédit, démontrant la nature extra-lunaire et périodique de certaines comètes, ce qui renforce le modèle copernicien. Enfin, Léon Foucault, de par l’expérience du pendule en 1851, apportera une preuve expérimentale de la rotation de la Terre.
Au XVIIe siècle, les monarchies européennes s’intéressent aux domaines scientifiques et à l’astronomie, pas par humanisme mais parce que certains enjeux comme la navigation deviennent cruciaux depuis la découverte du nouveau monde, et l’astronomie y est essentielle. L’Académie Royale des Sciences est en concurrence avec la Royal Society, et l’Observatoire de Paris, crée en 1667, est en concurrence avec celui de Greenwich. Son premier directeur, Jean-Dominique Cassini, améliorera grandement les connaissances sur le système solaire, notamment par l’étude de Jupiter et Saturne (il donnera son nom à la division entre ses anneaux). Il réalise également une première mesure précise de la distance Terre-Soleil en 1673. Parmi ses autres directeurs, on doit également mentionner François Arago, qui soutiendra grandement les recherches de son époque.
Les planètes exterieures
Puis les choses accélèrent en 1781 avec la découverte d’Uranus par William Herschel. Les observations répétées et les calculs montrent qu’ils s’agit d’une nouvelle planete. Toutefois les calculs montrent aussi une anomalie dans son orbite par rapport aux lois de Newton, que l’on finit par expliquer par la présence d’une planète encore plus lointaine, dont la position sera déterminée par Urbain le Verrier en 1846.
C’est la première fois que l’on détermine l’existence d’un astre (par le calcul) avant de l’observer, consacrant définitivement la démarche scientifique de l’astronomie. Arago dira que « M. Le Verrier vit le nouvel astre au bout de sa plume ». Les calculs de Le Verrier s’averèrent inexacts, mais la position prédite suffisamment correcte pour permettre la découverte.
