Les humanistes provençaux et Copernic

Dans le premier livre, je décris toutes les positions des orbes, ainsi que les mouvements que j’attribue à la Terre, afin que ce livre contienne pour ainsi dire la constitution générale de l’univers.
—Nicolas Copernic, Des révolutions des orbes célestes.¹

Il se trouve entre nous des esprits frénétiques
Qui se perdent toujours par des sentiers obliques
Et, de monstres forgeurs, ne peuvent point ramer
Sur les paisibles flots d’une commune mer.
Tels sont comme je crois ces écrivains qui pensent
Que ce ne sont pas les cieux ou les astres qui dansent
A l’entour de la terre, mais que la terre fait
Chaque jour naturel un tour vraiment parfait.
—Guillaume de Salluste du Bartas, La Sepmaine ou création du monde.²

L’œuvre princeps du chanoine polonais Nicolas Copernic, De Revolutionibus orbium cœlestium³, publiée l’année même de sa mort, a été le fruit d’un long travail préparatoire présenté pour la première fois en 1515 sous forme réduite et manuscrite dans le Commentariolus⁴, diffusé uniquement auprès d’un cercle restreint d’intellectuels. Le traité astronomique complet de 1543 est considéré par les historiens modernes comme étant à l’origine de la vision moderne de l’Univers. Il a pour objet d’attaquer, en vue de la remplacer, la thèse géocentrique consacrée par Aristote quelque deux mille ans plus tôt, et confortée par l’astronome alexandrin Claude Ptolémée dans son célèbre Almageste, prestigieux monument de science observationnelle et mathématique écrit dans les années 140 de notre ère, et qui depuis lors régnait sur l’astronomie occidentale et arabe.

Conscient des imperfections du système géocentrique de Ptolémée et soucieux de trouver une harmonie géométrique dans l’organisation du cosmos, Copernic réintroduit le système héliocentrique, modèle astronomique déjà évoqué dans l’Antiquité mais resté en sommeil, selon lequel le Soleil est au centre géométrique du monde tandis que la Terre tourne autour de lui en un an et sur elle-même en un jour. Ravalée au rang de simple planète, c’est-à-dire d’astre errant au même titre que Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne, notre planète cesse ainsi d’occuper une position cosmologique privilégiée.

Dans la seconde moitié du XVI^e siècle, le premier à mentionner le nom de Copernic en France est Omer Talon, un disciple de Petrus Ramus, dans les Academicae questiones de 1550 : la réception est plutôt favorable, car les ramistes sont hostiles à Aristote⁵. En revanche, peu de ses contemporains prennent Copernic au sérieux, et les jugements sur l’héliocentrisme sont majoritairement négatifs. On lit notamment des railleries à l’égard de la thèse copernicienne chez les poètes de La Pléiade, comme le célèbre Du Bartas⁶ (« Il se trouve entre nous des esprits frénétiques / Qui se perdent toujours par des sentiers obliques ») ou le moins connu Jean Bodin⁷. De fait, la doctrine de Copernic, jugée absurde car contraire à l’évidence sensorielle de l’immobilité terrestre, se répand très lentement ; le terme même de « révolution scientifique » qui lui est attaché n’a fait son apparition qu’au XX^e siècle sous la plume de l’épistémologue Thomas Kuhn⁸.

Cependant, Michel de Montaigne fait figure d’exception en soutenant, dans ses Essais, non seulement la thèse héliocentrique, mais en percevant aussi l’œuvre de Copernic comme une révolution scientifique en train de s’accomplir. Pour en comprendre les raisons profondes, il faut rappeler la position fondamentalement sceptique de Montaigne concernant la philosophie de la connaissance.

Exercice de jugement sceptique sur l’astronomie

Montaigne reçoit une éducation humaniste dès son plus jeune âge ; il fait une carrière de magistrat, exerce la fonction de maire de Bordeaux et prend sa retraite à l’âge de trente-sept ans pour écrire et réviser, de 1571 à sa mort, les fameux Essais, qui sont des exercices de jugement.

La réception favorable du système copernicien chez Montaigne se trouve dans un important chapitre des Essais daté de 1580, intitulé Apologie de Raymond Sebond⁹. Le philosophe décrit avec une satisfaction non dissimulée la ruine du géocentrisme en train de s’accomplir :

Le ciel et les étoiles ont branlé trois mille ans ; tout le monde l’avait ainsi cru, jusqu’à ce que Cléanthe de Samos ou, selon Théophraste, Nicetas de Syracuse s’avisa de maintenir que c’était la terre qui se mouvait par le cercle oblique du Zodiaque tournant à l’entour de son essieu ; et, de notre temps, Copernicus a si bien fondé cette doctrine qu’il s’en sert très méthodiquement pour toutes les conséquences astronomiques¹⁰.

Comme le rappelle Marc Foglia dans une remarquable analyse¹¹, Montaigne s’élève contre la certitude en matière scientifique à l’aide d’une argumentation de type sceptique. La thèse de Copernic doit être accueillie favorablement parce qu’elle détrône l’Homme de sa place centrale dans le monde, non parce qu’elle est vraie sur le plan astronomique. L’hypothèse héliocentrique semble préférable à Montaigne sur un plan éthique. Le philosophe provençal rappelle d’ailleurs que, bien avant Copernic, des penseurs de l’Antiquité issus des écoles épicurienne et stoïcienne avaient déjà privilégié le modèle héliocentrique, en vue de contester la prétention de l’Homme à spontanément s’attribuer une place centrale en toutes choses¹².

Chez les autres lettrés de la fin du XVI^e siècle, la thèse copernicienne se heurtait à une résistance culturelle ou religieuse. Rien de tel chez Montaigne. Fervent admirateur de Lucrèce et de son De rerum natura (dont il cite plus de quatre cents vers !), il va même jusqu’à juger la théorie de la pluralité des mondes, développée par la philosophie atomiste, plus vraisemblable que celle de l’unicité du monde défendue notamment par Aristote et Thomas d’Aquin. La pluralité des mondes fait en effet disparaître la Terre dans l’immensité du grand tout et renforce l’expérience du décentrement, crucial aux yeux de Montaigne.

Selon M. Foglia, il s’agit bien de :

se débarrasser de la manie scolastique du commentaire révérencieux pour poser à nouveau la question de la vérité. On comprend dès lors qu’il applaudisse aux nouvelles théories scientifiques, perçues comme le fruit de l’exercice du jugement critique et d’une authentique recherche de la vérité. … Ce n’est pas en mathématicien qu’il considère l’hypothèse de Copernic, mais en philosophe adversaire d’un aristotélisme devenu « religion et loi », et en défenseur du libre exercice du jugement. À la différence de l’ordre politique, la science n’est pas un ensemble de vérités qu’il faudrait défendre, mais seulement une tradition dominante qu’il faut savoir interroger de manière critique¹³.

Montaigne a pu lire la préface anonyme du De Revolutionibus qui tentait d’en neutraliser la portée révolutionnaire en privant la thèse héliocentrique de toute valeur physique :

Il n’est pas nécessaire que ces hypothèses soient vraies, ni même vraisemblables, mais il suffit qu’elles fournissent un calcul qui s’accorde avec les observations. … Laissons donc à ces nouvelles hypothèses aussi le droit de se faire connaître de concert avec les anciennes, sans qu’elles soient en rien plus vraisemblables que ces dernières¹⁴.

Cette préface se révélera ultérieurement être de la main d’Andreas Osiander, un théologien protestant proche de Luther et de Melanchthon qui avaient déjà accusé Copernic de contredire la Bible. Cependant, le livre I du De Revolutionibus commence par une « Préface de l’auteur » adressée en forme de dédicace au pape Paul III, dans laquelle Copernic en personne appuie son système sur des considérations physiques. Celles-ci avaient d’ailleurs été précédemment affirmées dans la Narratio prima (Premier rapport), sorte de ballon d’essai de l’héliocentrisme publié en 1540 par Georg Joachim Rheticus, seul disciple de Copernic.

On reconnaît chez Osiander l’interprétation dite « fictionaliste » selon laquelle l’astronomie userait seulement de fictions mathématiques pour expliquer les trajectoires des astres : elle n’aurait donc pour objet que de « sauver les phénomènes ». Par opposition à la physique aristotélicienne, qui cherche à donner les causes, cette astronomie d’inspiration platonicienne ne se prononce pas sur la nature des phénomènes célestes. Mais si Montaigne adopte cette vision dans les Essais, ce n’est nullement pour en minimiser l’importance épistémologique comme l’avait fait Osiander, mais au contraire pour corroborer son argumentation visant à montrer que la connaissance humaine est illusoire. La vision du monde proposée par l’héliocentrisme paraît certes mieux réglée, plus harmonieuse que le géocentrisme ptoléméen et son système complexe d’épicycles. Elle n’en est pas pour autant vraie. En bon sceptique, Montaigne refuse en effet l’idée de vérité définitive : en science comme ailleurs la réserve du jugement est de mise, de sorte qu’il n’est pas question de cautionner la théorie de Copernic. Il faut plutôt la considérer comme une étape nouvelle – donc intéressante – dans la description du système du monde. Description forcément provisoire, appelée immanquablement à être remplacée tôt ou tard par un système plus pertinent. Montaigne ne tranche donc pas entre géocentrisme et héliocentrisme ; il préfère faire confiance aux capacités d’invention de l’esprit humain pour remettre en cause les modèles établis : « Que prendrons-nous de là, sinon qu’il ne nous doit importer lequel ce soit des deux ? Et qui sait qu’une tierce opinion, d’ici à mille ans, ne renverse les deux précédentes ? ». De fait, les « tierces opinions » n’attendront pas mille ans pour éclore mais à peine quelques années, grâce aux nouveaux systèmes cosmologiques proposés par Tycho Brahé dès 1583 et par Johannes Kepler en 1596.

La révolution galiléenne

Au cours des soixante années qui suivent la publication du De revolutionibus, seule une poignée d’astronomes répartis en Europe mesurent l’importance de la thèse copernicienne et s’attachent à la défendre, voire à l’adopter et à l’améliorer : William Gilbert et Thomas Digges en Angleterre, Galileo Galilei dans la très catholique Italie, Georg Joachim Rheticus, Michael Maestlin, Christophe Rothmann et Johannes Kepler en pays luthériens. Ils doivent cependant faire face aux virulentes critiques adressées à la doctrine du double mouvement de la Terre, jugée absurde. Reprenant l’argumentation d’Osiander, la majorité des savants de l’époque ne retiennent en effet de l’œuvre copernicienne que l’ingénieuse fiction mathématique permettant de faciliter et d’améliorer les calculs d’éphémérides célestes. En témoignent les nouvelles tables astronomiques dites Pruténiques, élaborées en 1551 par Erasmus Reinhold et s’appuyant sur la théorie héliocentrique, qui s’avèrent légèrement supérieures aux séculaires Tables Alphonsines fondées sur le système géocentrique de Ptolémée. Ce sentiment de défiance est conforté par le Danois Tycho Brahé, le plus célèbre astronome de son temps réputé pour l’extrême qualité de ses observations. S’il admire l’œuvre du chanoine polonais, il ne peut en aucune manière adhérer au géocinétisme, raison pour laquelle il propose en 1583 un modèle dit géo-héliocentrique, système mixte dans lequel la Terre est immobile, la Lune, le Soleil et les étoiles fixes tournent autour d’elle, mais les cinq planètes tournent autour du Soleil. Ce confortable et astucieux compromis, qui lui permet de rester fidèle aux principes de la physique aristotélicienne et à l’interprétation théologique de la Bible, recueille rapidement l’aval de la majorité des astronomes, des philosophes et des théologiens de l’époque, qu’ils soient catholiques ou réformés.

C’est alors qu’en 1610 Galileo Galilei, qui jusqu’alors n’osait enseigner l’astronomie copernicienne, publie son Sidereus Nuncius dans lequel il expose les résultats de ses observations effectuées à la lunette. Tous sont en contradiction avec les dogmes de la physique aristotélicienne : la Lune a du relief, tout comme la Terre ; le Soleil, couvert de taches, est imparfait ; Vénus a des phases ; Jupiter est au centre d’un système de quatre lunes ; les étoiles sont beaucoup plus nombreuses que celles visibles à l’œil nu. Les implications des observations galiléennes dépassent de loin le constat astronomique : elles remettent sur le devant de la scène la dérangeante doctrine de Copernic, d’autant que dans sa correspondance publique, Galilée se met à défendre le géocinétisme contre les attaques des théologiens.

Les autorités ecclésiastiques réagissent par une première procédure judiciaire contre Galilée, au terme de laquelle la doctrine de Copernic est jugée fausse car contraire à l’Écriture sainte. Le texte de Copernic doit être amendé, corrigé afin de paraître inoffensif. Le puissant cardinal Bellarmin exhorte Galilée à ne pas soutenir l’héliocentrisme, mais il ne lui interdit pas l’étude du système copernicien en tant que pure hypothèse scientifique, sans aucune valeur de vérité – cette dernière ne pouvant être délivrée que par les théologiens du Saint-Office.

Le savant italien se montre relativement docile, mais en 1632, il publie son Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo dans lequel il ridiculise la conception aristotélicienne du monde, la théorie géocentrique qui en découle et les penseurs qui y adhèrent, au premier rang desquels figurent les autorités ecclésiastiques. Adoptant définitivement le système héliocentrique, Galilée n’énonce plus une hypothèse : il affirme une réalité.

Estimant qu’il a trahi l’accord de réserve passé lors de son premier procès, la Congrégation du Saint-Office lui impose d’abjurer le 22 juin 1633, « pour avoir tenu et cru une doctrine fausse et contraire aux saintes et divines Écritures, à savoir que le Soleil est le centre du monde et qu’il ne se meut pas d’orient en occident, et que la Terre se meut et qu’elle n’est pas le centre du monde »¹⁵. Le Dialogo est mis à l’Index, de même que l’Epitome astronomiae copernicanae de Kepler (condamné dès 1619).

Dès lors, la nouvelle astronomie copernicienne a du mal à s’imposer dans ses pays d’origine. En Italie, Galilée est sous la chape de l’Inquisition. À Prague, Kepler perd son poste de mathematicus dans un empire romain germanique ravagé par la Guerre de Trente Ans. En France, René Descartes, rendu prudent par la condamnation de Galilée, renonce à publier de son vivant son Traité du monde et de la lumière, dans lequel il défend la thèse du décentrement héliocentrique, allant même au-delà en supposant un espace infini au sein duquel chaque étoile est le centre d’un « tourbillon d’éther » semblable à notre Système solaire.

C’est pourtant dans le Sud de la France que le flambeau de la nouvelle astronomie copernico-galiléenne va être repris tout au long du XVII^e siècle, d’abord par les deux grands humanistes provençaux Nicolas-Claude Fabri de Peiresc et Pierre Gassendi, puis porté au sommet en la capitale de France par un astronome professionnel d’origine également provençale, Jean-Dominique Cassini.

Peiresc, le prince des curieux

Nicolas-Claude Fabri de Peiresc naît le 1^er décembre 1580 à Belgentier, petite commune de Provence située entre Aix et Toulon. Sa vie nous est essentiellement connue par la biographie qu’en fit son grand ami Pierre Gassendi¹⁶. Adolescent, Peiresc est élève des jésuites dans leurs collèges d’Avignon puis de Tournon ; à l’âge de seize ans il y reçoit un enseignement d’astronomie, qui le passionne malgré l’austérité de cette science qui à l’époque se limite à inventorier les étoiles et, par des mesures d’angles à l’arbalestrille ou à l’astrolabe, à suivre leurs mouvements. Peiresc revient ensuite faire sa philosophie à Aix-en-Provence, puis se rend à Padoue pour étudier le droit, tout en suivant nombre d’autres enseignements. Il se lie rapidement avec l’humaniste italien Gian Vincenzo Pinelli, qui devient son maître et modèle. C’est de Pinelli, dont la bibliothèque aurait été la plus vaste du XVI^e siècle, que Peiresc tirera son goût immodéré pour les livres et les cabinets de curiosité. C’est chez lui également qu’il rencontre pour la première fois Galilée, à qui Pinelli avait ouvert sa bibliothèque.

Après plus de trois ans passés en Italie et à la mort de Pinelli qui l’affecte profondément, Peiresc revient en France pour continuer ses études de droit. Il séjourne à Montpellier pour passer sa thèse de doctorat puis, après divers voyages à Paris, Londres et les Flandres, il est nommé conseiller au Parlement de Provence. L’astronomie va cependant rester l’une de ses occupations majeures : jamais il ne s’éloignera de cette discipline et, par périodes, lui consacrera toute son activité.

Dès l’automne 1604, Peiresc observe la rencontre des trois planètes supérieures Mars, Jupiter et Saturne, événement qui ne se produit que tous les huit cents ans et qu’on appelle la Grande Conjonction. En même temps paraît une étoile de la grandeur de Jupiter, qu’on voit pendant plus d’un an à l’un des pieds de la constellation du Serpentaire. Peiresc n’ayant pas encore de globe céleste pour s’assurer du nombre des étoiles fixes, croit qu’il s’agit d’une étoile déjà répertoriée par les Anciens. Cependant, par les lettres qu’il reçoit quelques mois après, il apprend qu’il s’agit d’une nouvelle étoile¹⁷, que Galilée observe en même temps que lui et dont l’apparition porte un coup de plus à la doctrine aristotélicienne de l’immuabilité du ciel des fixes.

L’astronomie d’observation bascule soudain en 1610. Au début du siècle, des opticiens hollandais réalisent que les lentilles de verre, couramment utilisées depuis le XV^e siècle pour corriger la vue, peuvent être arrangées d’astucieuses manières de façon à grossir les objets lointains. La lunette astronomique est inventée. De son côté, Galilée entreprend la construction soignée d’un instrument qui grossit trente fois et qui portera désormais son nom. Dépassant l’observation des objets terrestres éloignés, dont la pratique se répand, il dirige sa lunette vers le ciel. En novembre 1609, il observe et décrit le relief lunaire, les taches du Soleil, les phases de Vénus. Le 7 janvier 1610, il découvre quatre nouvelles planètes entourant Jupiter, qu’il dénomme Médicis¹⁸. C’est le premier jour de l’astronomie moderne.

Dans une lettre datée du 3 mai 1610, Peiresc est informé de la découverte de Galilée. Dès lors, il n’a de cesse de posséder une lunette de qualité et se met à l’ouvrage afin d’avoir un instrument satisfaisant. En novembre 1610, il commence ses propres observations depuis la terrasse de son hôtel, aménagée pour la circonstance. Il travaille avec un groupe d’astronomes amateurs, dont Joseph Gaultier de la Valette, vicaire général d’Aix. Gaultier et Peiresc sont les premiers en France à observer le 24 novembre 1610 les quatre satellites de Jupiter, et le 26 ils découvrent ensemble la nébuleuse d’Orion, que Peiresc décrit par ces mots : « In Orione media... Ex duabus stellis composita nubecula quamdam illuminata prima fronte referabat coelo non oio sereno. »¹⁹

Peiresc se consacre surtout à l’observation suivie des satellites galiléens. Il donne des noms à ces astres : Cosmus Minor (Callisto), Cosmus Major (Ganymède), Maria (Europe) et Catharina (Io). Lui et son groupe d’astronomes amateurs suivent leurs mouvements, mesurent leurs temps de révolution autour de la planète et leurs disparitions derrière celle-ci. Très vite ils imaginent que ces éclipses, ponctuelles et fréquentes, pourraient aider à la détermination des longitudes, et pour cela ils construisent des tables donnant à l’avance la position des satellites à un moment précis. Cependant, Peiresc ne publiera pas ses résultats : apprenant que Galilée se penche sur le même problème, il abandonne généreusement son projet pour ne pas ravir la palme à un savant plus âgé, qu’il admire ! Les valeurs trouvées par le groupe aixois se révèleront pourtant plus exactes que celles de Galilée…

Les périodes des quatre satellites galiléens de Jupiter sont évaluées par Peiresc avec une bonne précision, comme on peut en juger dans ce tableau comparatif²⁰ :

Mais là où Peiresc innove véritablement, c’est lorsqu’il commence par tracer sur quelques pages du manuscrit (qu’il gradue comme du papier millimétré moderne), pour chaque date, un petit disque représentant Jupiter ; puis, également pour chaque jour, il positionne le mieux possible Catharina et Maria. Il note également la proximité de certaines étoiles brillantes. Il relie ensuite les positions consécutives de l’un puis de l’autre, ce qui donne des sortes de sinusoïdes assez grossières mais cependant très évocatrices des mouvements périodiques des astres concernés. En prolongeant ce graphique en amont ou en aval, Peiresc a ainsi la possibilité de retrouver les positions occupées par les satellites lorsque les conditions météo n’ont pas permis de faire une observation, mais aussi de prévoir les positions qu’ils occuperont dans l’avenir. Les courbes imaginées par Peiresc sont toujours utilisées de nos jours pour préparer les observations des satellites de Jupiter, courbes qui n’ont fait leur apparition dans l’Annuaire du Bureau des longitudes qu’un siècle plus tard.

Si Peiresc a vu dans les satellites de Jupiter des mouvements d’un grand intérêt géographique, leur existence même est d’une autre importance et l’Inquisition ne s’y est pas trompée. Avec des lunes autour de Jupiter tournant régulièrement sans se perdre et sans troubler en rien la marche de leur planète, rien n’interdit plus un déplacement de la Terre autour du Soleil et l’hypothèse de Copernic, vieille de soixante-dix ans, est confortée.

Cependant, Galilée a été condamné et se trouve désormais en résidence surveillée dans sa villa d’Arcetri, près de Florence. Peiresc est partagé. Il n’est pas clerc, mais presque homme d’Église ; le pape et de nombreux cardinaux le connaissent et apprécient son immense savoir. Entre la vérité scientifique et la puissance actuelle de Rome il faut être prudent et, dans l’immédiat, tenter de soulager les malheurs du vieux savant italien. Il profite d’une correspondance avec le cardinal Francesco Barberini, neveu du pape, pour se faire l’avocat de Galilée (lettre du 5 décembre 1634) : « je fonde en votre bonté de vous voir faire quelques démarches pour la consolation d’un vieillard septuagénaire et malade, dont la mémoire sera difficilement effacée dans la postérité... » La plaidoirie sera sans effet ; Peiresc reviendra quand même à la charge, sans hélas plus de succès.

Dans le même temps, il reprend le problème des longitudes pour les déterminer avec exactitude. Le meilleur moyen de mesurer une différence de longitude (puisqu’à l’époque de Peiresc l’heure n’était pas transportable à l’aide d’horloges fiables) était d’observer un événement astronomique visible, simultanément, depuis deux lieux distants : la différence d’heure locale est précisément la différence de longitude entre ces deux lieux. L’observation des satellites de Jupiter ne pouvant être facilement mise en œuvre par les marins, les éclipses de Lune se prêtent aisément à ce type de mesure ; encore faut-il qu’au moins deux observateurs soient suffisamment distants l’un de l’autre pour que la mesure soit significative.

Pour ce faire, Peiresc veut coordonner l’observation d’une éclipse de Lune en répartissant des observateurs tout le long de la Méditerranée. Ses correspondants sont nombreux, la plupart sont des religieux car il a obtenu l’accord des généraux des Jésuites et des Dominicains. C’est ainsi qu’après plusieurs années de mise au point, le 28 août 1635, on est prêt, à Aix, à Digne, à Paris, à Padoue, à Rome, à Naples, au Caire et à Alep, à déterminer l’heure locale de l’entrée de la Lune dans l’ombre de la Terre²¹. Le résultat n’est pas négligeable : la longitude d’Alep conduit à raccourcir la Méditerranée de mille kilomètres…

Or, Peiresc n’est pas entièrement satisfait ; ce n’est pas l’entrée ou la sortie de la Lune d’un cône d’ombre qu’il faut observer, l’instant est trop vague. On doit fixer des points plus précis grâce à une carte de la Lune indiquant avec exactitude des reliefs reconnaissables. Avec l’appui de Gassendi – qui l’a baptisé « le prince des curieux » –, Peiresc demande au graveur Claude Mellan de dresser les premières cartes précises de la Lune, fondées sur des observations télescopiques réalisées depuis l’observatoire personnel qu’il a mis en place sur le toit de sa demeure. Deux planches spectaculaires seront gravées en 1636, mais la mort de Peiresc en 1637, alors qu’il est le commanditaire et le financier du projet, empêche de finaliser cette tâche. Le cratère Peirescius, tout près de la Mer australe, est l’hommage du monde scientifique rendu à Peiresc pour ses observations de notre satellite.

Peiresc a créé un recueil manuscrit de ses propres observations astronomiques et de celles de ses contemporains, y plaçant de nombreux graphiques et calculs, des tables d’éphémérides et des pages sur lesquelles il précise ses idées, mais qui n’ont hélas jamais débouché sur une publication – ce qui fait de Peiresc l’un des grands oubliés de l’histoire de l’astronomie²². Y sont reproduites également certaines lettres reçues par Peiresc sur divers sujets scientifiques. Infatigable épistolier, on lui doit une dizaine de milliers de lettres, dont la plupart sont conservées aux bibliothèques Inguimbertine de Carpentras et Méjanes d’Aix-en-Provence. Son correspondant le plus régulier est son grand ami Pierre Gassendi (cf. infra), mais en bon humaniste féru de toutes les nobles disciplines, il échange aussi avec des poètes comme François de Malherbe, des peintres comme Paul Rubens, des astronomes comme Galileo Galilei et des philosophes comme Tommaso Campanella (qu’il tentera également de défendre contre les attaques de l’inquisition).

Peiresc meurt en 1637 ; Galilée, prisonnier du Saint-Office, devient aveugle. Même si leurs travaux sont récusés, les savants ont élucidé le mouvement des planètes autour du Soleil, au sein d’une voûte céleste dont les instruments d’observation feront de mieux en mieux l’inventaire. La synthèse des résultats acquis conduira à l’implacable mécanique régissant les mouvements : la loi de la gravitation universelle découverte par Isaac Newton, né en 1643 quatre jours avant la mort de Galilée. Il est juste que l’hommage du monde scientifique à Peiresc ne se limite pas à son nom donné à un cratère lunaire : découvert en octobre 1993, l’astéroïde 19 226 porte le nom de Peiresc – une reconnaissance bien tardive.

De l’astronomie à l’atomisme

Pierre Gassendi naît le 22 janvier 1592 près de Digne, dans les Alpes de Haute-Provence. Après avoir commencé ses études au collège de Digne, il suit des cours de philosophie à l’université d’Aix. En 1614, après l’obtention d’un doctorat de théologie à Avignon, il est nommé professeur de rhétorique et chanoine à Digne, puis professeur de philosophie à Aix, dont il semble avoir été chassé par la venue des jésuites. Il terminera sa vie le 24 octobre 1655 à Paris, après avoir été nommé, dix ans auparavant, professeur de mathématiques au Collège Royal (devenu depuis le Collège de France). Gassendi est le type même de l’humaniste polyvalent : il est à la fois astronome, mathématicien, philosophe, théologien et biographe²³. Mais c’est en astronomie et en philosophie que ses travaux seront les plus durables.

Fils de cultivateurs peu aisés, Pierre Gassendi aurait dès son enfance contracté sa passion pour les choses du ciel en gardant les troupeaux de nuit. Toute sa vie il ne cessera d’observer, utilisant à la fois des lunettes et des instruments à pinnules. Pendant ce premier demi-siècle d’existence des lunettes, les deux méthodes se pratiquent en effet en parallèle : avec les lunettes on cherche à faire des découvertes, avec les instruments traditionnels comme le quart de cercle ou le rayon astronomique que l’on utilise à l’œil nu, on prend les mesures, ce que les lunettes ne permettent pas encore de faire²⁴.

Les taches solaires sont l’une des grandes nouveautés révélées par la lunette, mais dans un premier temps elles ne sont pas comprises. À l’époque de Gassendi, il faut multiplier les observations pour essayer de déterminer leur vraie nature. Les taches sont-elles sur la surface du Soleil, ou de petits satellites tournant autour de lui ? Sont-elles des nuages, ou bien une imperfection de la lunette elle-même ? Gassendi commence ses observations en 1620 et en fait une longue série, avec un regain d’activité autour de 1626, l’année des premiers travaux de Christoph Scheiner sur la question, qui prend les taches pour des satellites. Gassendi suit au contraire Galilée, en les considérant comme des marques sur la surface du Soleil, et donc une preuve de la rotation de notre étoile. À partir de ses observations des taches, il détermine la vitesse de rotation du Soleil, obtenant une estimation de 25 à 26 jours, résultat assez remarquable pour ces valeurs qui varient selon la latitude. Malheureusement, la plupart des observations solaires de Gassendi, faites avant la période où il a conservé systématiquement ses notes dans des cahiers, sont perdues. Par la suite, Gassendi devient l’un des premiers astronomes à comprendre l’importance que peut avoir un recueil d’observations. Le 27 septembre 1635, il écrit à Peiresc que « pour empêcher que ces papillotes ou plumitifs de mes observations ne s’égarent plus, j’ai commencé depuis quelque temps d’écrire le tout en une main de papier toute entière que j’ai cousue et couverte en parchemin à ce dessein. » Son diaire (journal astronomique) est né, en même temps que la reconnaissance de la nature essentiellement historique de l’astronomie, qui le poussera à organiser et préserver ses propres observations.

J’ai parlé plus haut du projet d’atlas lunaire mené conjointement par Gassendi et Peiresc à partir de 1634. De septembre à décembre 1636, on peut suivre les observations de la Lune dans le diaire de Gassendi. Hélas, la mort de Peiresc le 24 juin 1637 met un terme à la préparation de l’atlas. Mellan reste à Paris et Gassendi, très affecté, abandonne le projet. Comme il l’explique dans sa Vie de Peiresc, leur objectif, outre le pur intérêt astronomique, était d’ordre cosmologique, s’agissant de mettre en évidence le fait que le globe de la Lune est semblable au globe terrestre, et d’avaliser l’intuition de Galilée sur la profonde unité entre la physique terrestre et la physique céleste.

Peiresc et Gassendi ne sont pas les premiers astronomes à avoir dessiné la Lune. Dans ce travail comme pour beaucoup d’autres, ils ont suivi le chemin indiqué par Galilée, auquel on peut ajouter d’autres noms comme Thomas Harriot (qui fit le tout premier croquis de la Lune connu le 5 avril 1609), Scheiner ou Biancani. Mais ils ont été les premiers à concevoir la composition d’un atlas lunaire complet, s’inscrivant ainsi dans la lignée des émules de Galilée, soucieux de dresser un inventaire précis du ciel à l’aide de la lunette astronomique, et de l’appliquer aux besoins de la vie pratique.

Dans le diaire de Gassendi on constate qu’il a observé les planètes autant qu’il le pouvait. De Mars il s’occupe de déterminer la distance angulaire aux étoiles, et de Jupiter il poursuit le programme d’observations des satellites entrepris par Peiresc. Il s’intéresse également à l’étrange forme changeante de Saturne, sans soupçonner toutefois l’existence des anneaux²⁵.

Mais de toutes les observations planétaires de Gassendi, la plus importante est incontestablement celle du passage de Mercure devant le Soleil du 7 novembre 1631. Pour qu’une planète transite sur le disque solaire, elle doit passer entre la Terre et le Soleil. Seules Mercure et Vénus peuvent être observées de la Terre lors de leur transit. De tels passages arrivent toujours aux mois de mai et novembre aux alentours respectivement du 7 et du 9 du mois. Concernant Mercure, on peut s’attendre à ce que le phénomène se répète tous les sept, treize ou quarante-six ans. C’est donc une observation rare, ce qui explique son intérêt pour les astronomes.

Le passage de Mercure devant le Soleil du 7 novembre 1631 est le premier transit à avoir été prédit et consciencieusement observé. Une des raisons était la difficulté de savoir exactement quand cela allait se passer. Les tables dont disposent les astronomes au début du XVII^e siècle sont encore peu fiables. Néanmoins, dans les éphémérides que Kepler a calculées pour 1629-31 sur la base de ses célèbres Tables Rudolphines de 1627, le génial astronome allemand a ajouté une note, Admonitio, indiquant que le 7 novembre 1631 Mercure ferait un passage sur le Soleil, visible en Europe. En 1630, après la mort de Kepler, son gendre Jacob Bartsch fait réimprimer en tiré-à-part l’Avertissement aux astronomes. Gassendi, comme d’autres astronomes d’Europe, lit la plaquette de Kepler et fait ses préparatifs. Avec Peiresc, ils avertissent tout leur réseau d’astronomes en Provence. Puisque Peiresc n’a pas lu l’Admonitio de Kepler, le 9 juillet 1631 il lui écrit une longue lettre d’informations et d’instructions. Gassendi est à Paris et ne s’attend pas à voir grand-chose, sous une latitude si au nord en plein mois de novembre. Il compte plutôt sur Peiresc et ses associés sous les beaux cieux de Provence.

Novembre arrive et la période où Mercure doit traverser le disque solaire. Ni Peiresc, ni Gaultier, ni aucun autre membre du groupe provençal ne voient quoi que ce soit. De fait, c’est Gassendi à Paris qui, seul en France, peut faire l’observation ! Il est vrai qu’il s’est donné beaucoup de mal. Alors qu’on ne peut observer la planète à l’œil nu, il a l’idée de faire projeter son image sur une feuille de papier. Il commence sa veille le 5 novembre, sous une pluie incessante ; le 6 il ne voit le Soleil que brièvement à travers le brouillard. Mais le 7, le Soleil apparaît clairement par périodes, et Mercure est bien sur sa surface, même si Gassendi a des difficultés à le reconnaître en raison de la petitesse de la tache noire. Il publie le détail de ses observations dans un opuscule intitulé Mercurius in sole visus²⁶.

Si Gassendi est très étonné par la petitesse de Mercure, ses observations confirment les prédictions de Galilée que les astres sont beaucoup plus petits qu’ils ne semblent et que ce que les astronomes avaient pensé jusque là. Surtout, l’observation de Gassendi permet de renforcer l’autorité des Tables Rudolphines de Kepler, et plus généralement confirme l’efficacité des méthodes de la nouvelle astronomie. Elle obligera également les astronomes à réexaminer la question des diamètres stellaires et planétaires, et donc leur distance par rapport à la Terre et au Soleil.

Pendant toute sa carrière d’astronome expérimenté, Gassendi a rarement manqué d’observer une éclipse soit de la Lune, soit du Soleil, poursuivant ses observations « comme le chat après la souris », comme il l’écrit lui-même. La liste de ses observations échelonnées sur une période de trente années est longue. Ce qu’il faut en retenir est que le soin extrême qu’il y a toujours apporté marque une étape essentielle dans le développement de l’astronomie d’observation. Que la seconde moitié du XVII^e siècle voie apparaître une astronomie de précision devançant celle qui existait auparavant est en partie une conséquence des techniques utilisées et améliorées par Gassendi, et transmises par lui à la génération suivante.

Le cours que Gassendi a professé au Collège Royal, édité sous le titre de Institutio astronomica ... (1647), est devenu un manuel estimé en France, en Angleterre, en Italie et en Amérique. Gassendi est identifié à l’astronomie nouvelle, grâce à ses travaux pratiques, ses biographies de Copernic, Tycho Brahe et Kepler et à son observation du passage de Mercure devant le Soleil. Plusieurs fois réédité, son manuel est placé dans les bibliothèques publiques et privées, en relation avec d’autres textes de l’astronomie moderne et révolutionnaire de Copernic, Galilée et Kepler.

Philosophiquement, Gassendi peut être classé parmi les atomistes et, surtout, parmi les épicuriens qu’il contribue à réhabiliter, ce qui peut surprendre de la part d’un ecclésiastique. Très tôt, il s’oppose aux thèses officielles de l’aristotélisme et soutient Galilée dans sa dénonciation du géocentrisme. Il s’oppose également à toute forme d’obscurantisme, notamment l’astrologie. Pour les savants italiens, les travaux de Gassendi ont une importance particulière. Surveillés par une église autoritaire et réactionnaire, intimidés par la condamnation de Galilée mais, comme lui, expérimentateurs et empiristes, ils sont à la recherche d’un cadre philosophique pour expliquer et ordonner les faits mis en évidence par les expériences fragmentaires de l’époque. Le système de Gassendi, à savoir l’ancien système atomiste d’Epicure purgé de ses tendances athées, offre à l’intelligentsia italienne une alternative au néo-aristotélisme, sans aller vers le mécanisme déterministe de Descartes (avec lequel Gassendi a eu une longue dispute épistolaire). Pour eux, Gassendi est devenu le complément naturel de Galilée.

Sans aller, comme Giordano Bruno, jusqu’à défendre l’idée d’une pluralité des mondes – théorie qu’il ne peut admettre au regard de ses conséquences théologiques –, Gassendi, qui possédait un exemplaire du De Immenso, laisse affleurer dans ses ouvrages son accord avec l’aspect cosmologique des thèses de Bruno, notamment l’idée que les étoiles sont d’autres soleils, éventuellement entourés de planètes. À l’exemple de l’héliocentriste anglais Thomas Digges²⁷, il imagine que les étoiles ne sont pas fixées à la surface de la dernière sphère du monde, mais dispersées sans ordre dans l’Univers, sans être organisées en couches concentriques comme avait pu le suggérer Kepler. Gassendi envisage enfin que les planètes du Système solaire sont habitées, tout en prenant soin de mettre en garde contre les concepts anthropomorphiques appliqués aux conceptions du vivant.

L’influence la plus importante des écrits de Gassendi en Angleterre s’est exercée sur John Locke et Isaac Newton. L’importance générale de l’humaniste français sur l’Essay on Human Understanding (1690) a été ainsi notée par Leibniz :

Cet auteur, [Locke], semble volontiers en accord avec la pensée de Gassendi, qui est fondamentalement celle de Démocrite : il soutient le vide et les atomes, il croit que la matière pourrait penser, qu'il n'y a pas d'idées innées, que notre esprit est une table rase et que nous ne pensons pas tout le temps ; et il semble disposé à s'accorder avec la plupart des objections de Gassendi contre Descartes.²⁸

De la Provence à Paris : Cassini I^er

Concluons ce récit en évoquant plus brièvement la vie et l’œuvre de Gian-Domenico Cassini, astronome d’origine également provençale²⁹. Éduqué au collège jésuite de Gênes, ses brillantes aptitudes le font remarquer d’un riche amateur de Bologne, le marquis Cornelio Malvasia. En 1644, ce dernier l’engage pour travailler à l’Observatoire de Panzano encore en construction. De nombreux instruments sont mis à sa disposition et il côtoie les pères jésuites Giovanni Riccioli et Francesco Grimaldi, deux astronomes de grande notoriété qui complèteront son éducation.

La qualité de ses observations et ses publications astronomiques de valeur lui valent d’être nommé professeur d’astronomie et de mathématiques à l’Université de Bologne, en 1650. Il a alors vingt-cinq ans.

Dans les états sous juridiction de l’église catholique romaine, il est obligé d’enseigner l’astronomie de Ptolémée. Cependant, après l’observation suivie de la comète de 1652–53, il est conduit à adopter le système géo-héliocentrique de Tycho Brahe, déjà favori des jésuites (il n’adhèrera au modèle copernicien que sur le tard).

Expert également en hydraulique et en ingénierie, Cassini acquiert une telle réputation que le sénat de Bologne et le pape le chargent de plusieurs missions scientifiques et politiques. Mais c’est l’astronomie qui l’occupe principalement. Il découvre la grande tache rouge de Jupiter en 1665, et détermine la même année la vitesse de rotation de Jupiter, Mars et Vénus. Sa notoriété franchit les frontières et, en 1668, Colbert, qui recherche des savants étrangers pour la toute nouvelle Académie des Sciences parisienne, lui offre d’en devenir membre correspondant. Cassini accepte. Colbert l’invite alors à venir en France pour un séjour de durée limitée, afin de l’aider dans la construction du nouvel observatoire. Cassini arrive à Paris en août 1669 et collabore aussitôt aux travaux de l’Académie, modifiant les plans de l’architecte Perrault pour adapter le bâtiment aux observations astronomiques. Considéré comme le meilleur astronome de son temps, il est nommé directeur de l’Observatoire de Paris à la demande de Louis XIV, chargé d’en faire le plus important centre astronomique et scientifique de son temps – but auquel il parviendra. Avant même que l’Observatoire ne soit achevé, Cassini commence d’ailleurs ses travaux d’observation et de recherche, découvrant notamment deux satellites de Saturne (Japet en 1671, Rhéa en 1672).

Malgré les rappels du pape, il manifeste le désir de rester en France et sollicite une naturalisation, qu’il obtient en 1673. Il francise dès lors son prénom en Jean-Dominique. La même année il effectue 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. Deux ans plus tard, il découvre la division des anneaux de Saturne, dite de Cassini, et en 1684 deux nouveaux satellites de Saturne, Téthys et Dioné. En 1679, il présente à l’Académie des sciences une cartographie de la Lune qui surpasse les cartes de Mellan et ne sera égalée en précision qu’à partir de l’invention de la photographie. Entre 1668 et 1693, il publie un grand nombre de mémoires, dont des Ephémérides des satellites de Jupiter sur la base desquelles Olaus Römer, toujours à l’Observatoire de Paris, démontre pour la première fois, en 1676, que la vitesse de la lumière n’est pas infinie et en calcule la valeur (assez étrangement, Cassini refuse de l’accepter). Vers 1590, il observe l’atmosphère de Jupiter et met en évidence sa rotation différentielle. Devenu aveugle en 1710, il meurt deux ans plus tard à Paris à l’âge de 87 ans. Son fils, Jacques Cassini, lui succède, et trois générations de Cassini régneront à la tête de l’Observatoire de Paris durant une période de 122 ans. L’ancêtre, Jean-Dominique Cassini, sera désormais désigné sous le nom royal de Cassini I^er…

Pour conclure

Le changement radical de conception cosmologique, parachevé en 1687 dans les Principes mathématiques de la philosophie naturelle d’Isaac Newton, est le prolongement logique des épisodes relatés ici, dont ceux concernant Peiresc et, dans une moindre mesure, Gassendi, sont peu ou mal connus des historiens. Ce sont pourtant ces aventuriers du savoir qui ont poursuivi la révolution entamée au siècle précédent par Copernic et ouvert la voie à la civilisation moderne. Non contente de révolutionner l’astronomie et la science en général, la nouvelle philosophie issue de l’astronomie copernicienne, puissamment développée par Kepler et Galilée et propagée en Europe par les humanistes provençaux du XVII^e siècle, a imprégné les autres domaines de la pensée humaine et conditionné l’évolution ultérieure de la société occidentale. Newton, qui cherchait Dieu dans la Nature comme dans les Écritures, a paradoxalement laissé derrière lui un monde dans lequel la religion n’est plus aux commandes. Comme je l’ai écrit dans l’introduction à ma série historique Les Bâtisseurs du ciel :

Avec [Newton], la science a contribué à décomposer la lumière de la foi qui jusqu’alors dominait la pensée. Libre, elle a emporté l’humanité aux confins de l’Univers, lui faisant toucher la petitesse et la touchante fragilité de sa planète³⁰.

Le XVIII^e siècle qui a suivi verra le triomphe des théories de Newton, le temps d’une mécanique céleste parfaitement mathématisée, capable de prévoir le retour de la comète de Halley ou les détails de l’orbite lunaire, le siècle aussi où l’on découvrira au télescope la première planète invisible à l’œil nu (Uranus), celui où sera dressé le premier catalogue de nébuleuses et celui on l’on inventera le concept d’astre invisible, précurseur du fameux « trou noir » relativiste. Sur un plan culturel plus général, ce sera le siècle des salons d’intellectuels éclairés où l’on pourra entendre Voltaire, Diderot, d’Alembert et autres philosophes disserter avec aisance de science, de société, de mœurs ou de politique. Hélas, la grande majorité de nos philosophes et littéraires d’aujourd’hui sont bien incapables de discuter avec pertinence du big bang, de la supraconductivité ou de la gravitation quantique. Pour cause, le clivage désastreux entre scientifiques et littéraires qui s’est instauré à partir du XIX^e siècle. L’un des buts (probablement utopique) de mon travail de chercheur et d’écrivain est de retisser en partie le lien perdu entre science, philosophie, art et littérature.