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Tycho Brahe
Tycho Brahe (1546-1601), astronome danois, a réalisé les observations à l’œil nu les plus précises avant le télescope. Ses mesures de Mars ont permis à Kepler de découvrir les orbites elliptiques.
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Tycho Brahe est un aristocrate excentrique, au nez en partie remplacé par une prothèse métallique, et le plus grand observateur de son siècle. Il a montré que le ciel change, contre la doctrine d’Aristote, et a constitué pendant vingt ans une base de données astronomique d’une précision inédite. Il a aussi proposé un système du monde intermédiaire entre Ptolémée et Copernic.
Repères chronologiques
| Date | Événement |
|---|---|
| 14 décembre 1546 | naissance dans une grande famille noble ; élevé par son oncle Jørgen Brahe |
| 1559-1562 | études à Copenhague ; l’éclipse de Soleil de 1560 l’oriente vers l’astronomie |
| 1562-1570 | études à Leipzig, Wittenberg, Rostock, Bâle, Augsbourg |
| 1566 | perd une partie du nez dans un duel à Rostock |
| 11 novembre 1572 | observe une « nouvelle étoile » dans Cassiopée |
| 1573 | publie De nova stella |
| 1576 | le roi Frédéric II lui donne l’île de Hven, dans l’Øresund |
| 1576-1580 | construction d’Uraniborg, puis de Stjerneborg, observatoire en partie souterrain |
| 1577 | observe une grande comète |
| 1588 | De mundi aetherei recentioribus phaenomenis : système tychonique |
| 1597 | brouillé avec le nouveau roi Christian IV, quitte le Danemark |
| 1599 | s’installe à Prague auprès de l’empereur Rodolphe II |
| 1600 | engage Johannes Kepler comme assistant |
| 24 octobre 1601 | mort à Prague, onze jours après une soirée où il se serait retenu d’uriner |
Le ciel n’est pas immuable
Pour Aristote, le monde au-delà de la Lune est parfait et immuable ; les changements ne se produisent que dans la région sublunaire.
- La supernova de 1572 : Tycho mesure que la nouvelle étoile, aussi brillante que Vénus à son maximum, ne présente aucune parallaxe et ne bouge pas par rapport aux autres étoiles. Elle est donc bien plus lointaine que la Lune. On sait aujourd’hui qu’il s’agissait d’une supernova, l’explosion d’une étoile (voir le cycle de vie des étoiles) ; son reste porte le nom de SN 1572 ou « supernova de Tycho ».
- La comète de 1577 : elle aussi est située au-delà de la Lune. Sa trajectoire traverse les orbites des planètes, ce qui ruine l’idée de sphères cristallines solides portant les astres. Voir astéroïdes et comètes.
Uraniborg, premier institut de recherche
Sur l’île de Hven, Tycho fait construire avec les revenus que lui assure le roi un château-observatoire, Uraniborg (« château d’Uranie »), avec bibliothèque, imprimerie, papeterie, atelier d’instruments et laboratoire d’alchimie. Une vingtaine d’assistants y travaillent. Il y conçoit des instruments géants : quadrant mural de deux mètres de rayon, sextants, sphères armillaires.
Ses innovations de méthode sont décisives :
- observations systématiques et répétées, et non plus seulement aux moments remarquables ;
- prise en compte des erreurs instrumentales et de la réfraction atmosphérique ;
- précision de l’ordre de la minute d’arc, environ dix fois mieux que ses prédécesseurs ;
- catalogue d’environ 1 000 étoiles, terminé en 1598.
Le système tychonique
Tycho refuse le mouvement de la Terre : aucune parallaxe des étoiles n’est observable, et une Terre en mouvement lui paraît contraire à la physique et à l’Écriture. Il propose un compromis.
| Système | Centre | Mouvements |
|---|---|---|
| Ptolémée | Terre | tout tourne autour de la Terre |
| Copernic | Soleil | la Terre et les planètes tournent autour du Soleil |
| Tycho Brahe | Terre immobile | la Lune et le Soleil tournent autour de la Terre ; les planètes tournent autour du Soleil |
Géométriquement équivalent au système de Copernic pour les mouvements apparents, le système tychonique fut adopté par de nombreux astronomes, notamment jésuites, au XVIIe siècle.
Tycho et Kepler
Le travail commun ne dure que dix-huit mois et la relation est tendue : Tycho garde jalousement ses données. À sa mort, Kepler en obtient l’usage. C’est l’écart de 8 minutes d’arc entre les positions de Mars observées par Tycho et les prévisions des modèles circulaires qui conduit Kepler aux orbites elliptiques. Sans la précision de Tycho, les lois de Kepler n’auraient pas pu être découvertes.
Sa mort
Selon Kepler, Tycho tomba malade après un banquet où, par politesse, il n’aurait pas quitté la table, et mourut onze jours plus tard, probablement d’une maladie urinaire. Des rumeurs d’empoisonnement au mercure ont circulé ; les analyses de ses restes, exhumés en 2010, ont conclu qu’aucune intoxication au mercure ne pouvait expliquer sa mort.
Questions fréquentes
Qu’a découvert Tycho Brahe ?
Il a montré que la supernova de 1572 et la comète de 1577 se situaient au-delà de la Lune, ce qui réfutait l’immuabilité du ciel, et a réuni les mesures de positions planétaires les plus précises avant l’invention du télescope.
Tycho Brahe croyait-il que la Terre tourne autour du Soleil ?
Non. Dans son système, la Terre est immobile au centre ; le Soleil tourne autour d’elle, et les autres planètes tournent autour du Soleil.
Pourquoi Tycho Brahe avait-il un faux nez ?
Il perdit une partie du nez lors d’un duel à l’épée avec un autre étudiant danois, à Rostock en 1566. Il porta ensuite une prothèse, en laiton selon l’analyse de sa tombe.