Nicolas Copernic

Nicolas Copernic était un astronome, mathématicien et homme d’Église qui vécut à l’époque de la Renaissance européenne. Il est célèbre pour une idée audacieuse : le Soleil, et non la Terre, se trouve près du centre du système des planètes, et la Terre elle-même est une planète qui tourne une fois par jour sur elle-même et fait le tour du Soleil une fois par an.

Cette idée s’appelle l’héliocentrisme, du mot grec helios, « soleil ». La conception plus ancienne, qui plaçait la Terre au centre, s’appelle le géocentrisme. Copernic exposa son système dans un grand ouvrage en six livres, De revolutionibus orbium coelestium (Des révolutions des sphères célestes), imprimé à Nuremberg en 1543.

Copernic n’était pas un professeur à temps plein. Pendant l’essentiel de sa vie adulte, il fut chanoine — membre du chapitre dirigeant d’une cathédrale — à Warmie, un petit territoire dirigé par l’Église sur la côte baltique. Il faisait son astronomie dans le temps qui lui restait après la gestion de domaines, les soins aux patients et les affaires politiques et militaires.

Copernic naquit le 19 février 1473 à Toruń, une ville commerçante sur la Vistule. Son père, également nommé Nicolas, était un marchand venu de Cracovie ; sa mère, Barbara Watzenrode, appartenait à une famille de marchands importante de Toruń. Il était le plus jeune de quatre enfants. Quelques années plus tôt seulement, en 1466, Toruń et le reste de la Prusse occidentale (royale) étaient passés des mains des chevaliers Teutoniques à la couronne de Pologne, si bien que le garçon, issu d’une famille germanophone, grandit comme sujet du roi de Pologne.

Son père mourut en 1483, et son oncle maternel Lucas Watzenrode prit en charge les enfants. Watzenrode devint évêque de Warmie en 1489 et orienta son neveu vers une carrière ecclésiastique. En 1491, Copernic entra à l’Université de Cracovie, qui offrait des cours de mathématiques, d’astronomie et d’astrologie. Il n’y obtint pas de diplôme — ce n’était pas inhabituel — mais commença à acheter des livres d’astronomie.

En 1496, il partit pour l’Italie étudier le droit canon à Bologne. Il y vécut avec le professeur d’astronomie Domenico Maria Novara et fit ses premières observations enregistrées, dont le passage de la Lune devant l’étoile Aldébaran le 9 mars 1497. Il apprit aussi le grec, ce qui comptait car certaines œuvres astronomiques grecques clés n’étaient pas encore disponibles en latin. Il étudia plus tard la médecine à Padoue et, en 1503, reçut un doctorat en droit canon de l’Université de Ferrare.

Grâce à son oncle, Copernic avait été élu chanoine du chapitre de Warmie à Frombork en 1495, ce qui lui assurait un revenu à vie. À son retour d’Italie, il vécut d’abord avec son oncle au palais épiscopal de Lidzbark, impliqué dans les affaires politiques de l’Église et servant de médecin. En 1510, il s’installa à Frombork, où il vécut le reste de sa vie, à l’exception de périodes passées ailleurs pour les affaires du chapitre.

Ses tâches étaient nombreuses. Il gérait les terres du chapitre, collectait les loyers, réglait les litiges et tenait les comptes. De 1516 à 1521, il servit comme administrateur du château d’Olsztyn (Allenstein), et pendant la guerre polono-teutonique, il dirigea la défense d’Olsztyn contre les chevaliers Teutoniques. Il travailla aussi comme médecin pour des évêques, des confrères chanoines et des personnalités importantes à travers la Prusse.

Copernic écrivit même sur la monnaie. Troublé par les pièces dévaluées circulant en Prusse, il rédigea des essais sur la monnaie, dont Monetae cudendae ratio (1526). Il y décrivait l’idée selon laquelle la mauvaise monnaie dévaluée chasse la bonne monnaie de la circulation — un principe appelé plus tard loi de Gresham —, des décennies avant Thomas Gresham.

Les Européens instruits de l’an 1500 suivaient une image de l’univers construite à partir des idées du philosophe grec Aristote et de l’astronome Ptolémée, qui travailla à Alexandrie au IIe siècle apr. J.-C. La Terre restait immobile au centre. Autour d’elle tournaient la Lune, Mercure, Vénus, le Soleil, Mars, Jupiter et Saturne, et au-delà d’eux la sphère des étoiles fixes. On pensait que les corps célestes étaient faits d’un cinquième élément spécial qui se déplaçait naturellement selon des cercles parfaits.

Le problème était que les planètes ne se déplacent pas aussi simplement. Mars, Jupiter et Saturne semblent parfois s’arrêter, reculer un moment puis avancer de nouveau. On appelle cela le mouvement rétrograde. Pour l’expliquer, Ptolémée faisait se déplacer les planètes sur de petits cercles (épicycles) dont les centres se déplaçaient le long de cercles plus grands (déférents). Il plaçait aussi la Terre légèrement décentrée et ajoutait un point appelé équant, autour duquel les planètes semblaient se déplacer à vitesse constante.

Le système de Ptolémée fonctionnait assez bien pour prédire la position des planètes, et les astronomes l’utilisèrent pendant plus de mille ans. Mais de nombreux penseurs restaient mal à l’aise. L’équant semblait enfreindre la règle selon laquelle le mouvement céleste devait être parfaitement uniforme et circulaire, et le système ne formait pas un ensemble unifié cohérent.

Nous ne savons pas exactement quand Copernic se convainquit que la Terre bougeait. C’était probablement entre 1508 et 1514 environ. En 1514, un professeur de Cracovie répertoria dans le catalogue de sa bibliothèque un « manuscrit de six feuillets exposant la théorie d’un auteur qui affirme que la terre se meut tandis que le soleil reste immobile ». Il s’agissait presque certainement du court traité sans titre que nous appelons aujourd’hui le Commentariolus (« Petit Commentaire »), que Copernic fit circuler en copies manuscrites mais ne fit jamais imprimer.

Le Commentariolus posait une série d’hypothèses. La Terre n’est pas le centre de l’univers mais seulement le centre de gravité et de l’orbite de la Lune. Toutes les sphères planétaires entourent le Soleil, qui est proche du centre. L’univers est bien plus vaste qu’on ne le pensait, si bien que la distance de la Terre au Soleil est infime comparée à la distance aux étoiles. La rotation quotidienne des cieux est en réalité la Terre qui tourne, le mouvement annuel du Soleil est en réalité l’orbite de la Terre, et les boucles rétrogrades des planètes sont une illusion causée par l’observation depuis une Terre en mouvement.

Dans le Commentariolus, Copernic expliquait qu’il était troublé par l’équant de Ptolémée et avait cherché « un arrangement plus raisonnable des cercles » dans lequel tout se déplacerait uniformément. La plupart des chercheurs pensent que son point de départ fut son aversion pour l’équant, bien que certains soutiennent que cela le conduisit à remarquer d’autres problèmes qui le poussèrent ensuite vers l’idée d’une Terre mobile.

Copernic passa des décennies à transformer son idée en une astronomie mathématique complète. Le travail était lent : il avait besoin de nouvelles observations, Frombork était souvent dans le brouillard, ses fonctions l’interrompaient, et il était loin des imprimeurs et des savants érudits. La Stanford Encyclopedia of Philosophy suggère que la crainte des autorités ecclésiastiques était probablement la moindre de ses raisons de retard ; la difficulté technique de la tâche était la raison principale.

En 1539, un jeune professeur de mathématiques de l’université luthérienne de Wittenberg, Georg Joachim Rheticus, vint étudier avec lui. Rheticus publia un résumé de la théorie, la Narratio prima (Premier Rapport), à Dantzig (Gdańsk) en 1540 — le premier compte rendu imprimé du système de Copernic — et le persuada de publier l’ouvrage complet. Rheticus apporta le manuscrit à l’imprimeur Johannes Petreius à Nuremberg et supervisa la majeure partie de l’impression. Selon la tradition, Copernic, paralysé par une attaque, reçut un exemplaire du livre achevé le jour même de sa mort, le 24 mai 1543.

Quand Rheticus dut partir pour Leipzig, le pasteur luthérien Andreas Osiander prit le relais. Osiander ajouta une préface non signée, « Au lecteur », affirmant que les hypothèses du livre « n’ont besoin d’être ni vraies ni même vraisemblables », seulement utiles pour le calcul. Cela contredisait la propre opinion de Copernic. Rheticus et l’ami de Copernic, l’évêque Tiedemann Giese, protestèrent, et des décennies plus tard, Johannes Kepler démontra publiquement qu’Osiander en était l’auteur. La propre préface de Copernic, une dédicace au pape Paul III, insistait : « l’astronomie est écrite pour les astronomes ».

Le livre comporte six parties. Le livre 1 présente l’ordre héliocentrique des planètes ; le livre 2 développe les idées du premier ; le livre 3 traite de la précession des équinoxes et du Soleil ; le livre 4, de la Lune ; et les livres 5 et 6, des positions des planètes en longitude et en latitude. Le manuscrit original de Copernic est conservé à la Bibliothèque de l’Université jagellonne de Cracovie.

L’argument le plus puissant en faveur du système de Copernic était son unité. Une fois la Terre placée parmi les planètes, leur ordre et leurs distances découlent de l’observation : plus une planète est éloignée du Soleil, plus elle met de temps à en faire le tour. Copernic donnait Saturne à 30 ans, Jupiter 12 ans, Mars 2 ans, la Terre un an, Vénus 9 mois et Mercure 80 jours. Dans le système de Ptolémée, rien ne liait ainsi les planètes entre elles. Copernic expliquait aussi naturellement pourquoi Mercure et Vénus restent toujours proches du Soleil, et pourquoi les planètes extérieures semblent reculer.

Pourtant, beaucoup de choses restaient traditionnelles. Copernic conservait la croyance ancienne selon laquelle les mouvements célestes devaient être parfaitement circulaires et uniformes, si bien qu’il avait encore besoin de petits cercles — épicycles ou « épicyclets » — pour s’accorder avec les observations ; son système n’était pas plus simple que celui de Ptolémée en nombre de cercles. Le Soleil était proche, mais pas exactement au centre de ses orbites planétaires. Il s’appuyait fortement sur les anciennes observations de Ptolémée, et il conservait la physique d’Aristote, ce qui laissait une question gênante : si la Terre n’est pas le centre de l’univers, pourquoi les objets lourds tombent-ils vers elle ?

Son système faisait aussi face à une forte objection. Si la Terre tournait réellement autour du Soleil, les étoiles proches devraient sembler se déplacer légèrement au cours de l’année (parallaxe stellaire). Aucun tel déplacement ne put être observé. Copernic répondit que les étoiles sont immensément éloignées. Des opposants comme Tycho Brahe répliquèrent qu’à de telles distances, les étoiles devraient être d’une taille absurde, et l’objection resta sérieuse longtemps après la mort de Copernic.

Au début, la plupart des lecteurs traitaient le livre comme un excellent outil de calcul plutôt que comme une véritable image du monde. Les historiens parlent d’une « interprétation de Wittenberg » : les astronomes de cette université, menés par Erasmus Reinhold, utilisaient les modèles de Copernic pour calculer les Tables pruténiques mais n’acceptaient pas que la Terre bouge. Tycho Brahe, le plus grand observateur avant le télescope, appelait Copernic un « second Ptolémée » mais proposait son propre système de compromis, dans lequel les planètes tournent autour du Soleil tandis que le Soleil tourne autour d’une Terre immobile.

Des objections religieuses apparurent tôt. Martin Luther aurait raillé l’idée lors d’un dîner en 1539, et son collègue Philipp Melanchthon la critiqua aussi. À Rome, le pape Clément VII avait entendu une explication de la théorie par Johann Widmanstetter en 1533 et y réagit favorablement. Un censeur dominicain, Bartolomeo Spina, voulait la condamner mais mourut en 1546, et la critique de son ami Giovanni Maria Tolosani resta inédite. Vers 1600, on pense qu’environ quinze astronomes seulement en Europe soutenaient ouvertement Copernic.

Tout changea au début du XVIIe siècle. Johannes Kepler, un copernicien convaincu, remplaça les cercles par des ellipses et rendit l’astronomie héliocentrique bien plus précise. Le télescope de Galilée révéla les phases de Vénus et les lunes tournant autour de Jupiter. À mesure que la controverse grandissait, la Congrégation de l’Index de l’Église catholique suspendit en 1616 le De revolutionibus « jusqu’à correction », qualifiant la Terre mobile de « fausse doctrine pythagoricienne ». L’interdiction générale des livres héliocentriques fut levée en 1758, et les dernières interdictions du De revolutionibus non corrigé disparurent de l’Index en 1835. La physique d’Isaac Newton expliqua enfin pourquoi les planètes orbitent autour du Soleil.

Copernic ne fut pas le premier à imaginer une Terre mobile. Archimède rapporte qu’Aristarque de Samos, au IIIe siècle av. J.-C., proposa que la Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil. Dans une première version manuscrite du De revolutionibus, Copernic mentionnait les idées de Terre mobile du pythagoricien Philolaos et d’Aristarque, et il possédait un livre incluant le rapport de Plutarque sur la vue d’Aristarque. Les chercheurs pensent généralement qu’il parvint à son système de manière indépendante, car l’œuvre d’Aristarque ne survit que dans de brefs comptes rendus.

Une question plus technique concerne sa dette envers les astronomes du monde islamique. Les historiens ont montré que Copernic utilisa des dispositifs géométriques développés par les astronomes des XIIIe et XIVe siècles associés à l’observatoire de Maragha et à ses successeurs : le « couple de Tusi » de Nasir al-Din al-Tusi, le « lemme d’Urdi » de Mu’ayyad al-Din al-Urdi, et des modèles de la Lune et de Mercure identiques à ceux d’Ibn al-Shatir de Damas. Noel Swerdlow et Otto Neugebauer ont soutenu que Copernic utilisait ces dispositifs, et F. Jamil Ragep a montré qu’une théorie utilisée par Regiomontanus avait été développée par l’astronome formé à Samarcande Ali Qushji.

La façon dont ces idées parvinrent à Copernic reste incertaine. Aucune traduction latine des textes arabes concernés n’est connue. Une voie possible passe par le grec byzantin : Gregory Chioniades traduisit des œuvres d’al-Tusi en grec, et des manuscrits grecs contenant le couple de Tusi survivent en Italie, où Copernic étudia. Certains historiens plaident pour une transmission directe ; d’autres admettent une redécouverte indépendante. Ce débat est important car il place Copernic au sein d’un long effort multi-civilisationnel pour réparer l’astronomie de Ptolémée, plutôt que de le présenter comme un génie solitaire.

Pour un personnage aussi important, les sources primaires sont minces. Les écrits astronomiques survivants de Copernic sont le Commentariolus, la Lettre contre Werner (1524) et le De revolutionibus ; ses autres écrits portent surtout sur la monnaie et les affaires ecclésiastiques. Rheticus rédigea une biographie de lui, mais elle a été perdue. En conséquence, des questions comme celles de savoir pourquoi et quand il adopta l’héliocentrisme doivent être résolues par inférence. La Stanford Encyclopedia rejette l’ancienne idée selon laquelle la philosophie néoplatonicienne ou hermétique l’aurait poussé, insistant plutôt sur son analyse technique minutieuse des modèles planétaires.

La réception du livre a aussi été réexaminée. Arthur Koestler qualifia célèbrement le De revolutionibus de « livre que personne n’a lu ». L’astronome et historien Owen Gingerich passa quelque 35 ans à examiner tous les exemplaires survivants des deux premières éditions (1543 et 1566) qu’il put trouver — 276 exemplaires de la première et 325 de la seconde — et à étudier les annotations des lecteurs en marge. Il montra que la plupart des grands astronomes du XVIe siècle possédaient et lisaient le livre, bien que beaucoup annotaient les modèles techniques bien plus que la cosmologie du livre 1.

L’histoire nationale moderne a ajouté une autre couche. Des auteurs allemands et polonais des XIXe et XXe siècles revendiquèrent chacun Copernic comme le leur. Des historiens comme Norman Davies et des écrivains comme Czesław Miłosz ont soutenu que cela projette un nationalisme moderne sur une figure de la Renaissance qui s’identifiait avant tout à la Prusse et à la Warmie, écrivait en latin, parlait vraisemblablement allemand et polonais, et servait la couronne polonaise. L’archéologie a aussi contribué à cette question : des restes trouvés sous la cathédrale de Frombork en 2005 furent identifiés comme les siens en 2008, en partie grâce à de l’ADN comparé à des cheveux trouvés dans un livre qu’il avait possédé, et il fut réinhumé là en 2010.