Les théories de Kepler

Dans cette perspective héliocentrique au cadre physique universel, Kepler développa plusieurs théories qu’il retravailla ou abandonna en raison de leur inadéquation avec des constatations de plus en plus précises. Non qu’il ait perdu en élégance métaphysique : les lois qu’il dégagea s’inscrivaient dans des cadres explicatifs qui sont passés de la théorie des polyèdres réguliers du Timée de Platon (les objets célestes organisés à partir de figures géométriques aux significations métaphysiques) à celle, à la fin de sa vie, de l’harmonie du monde (le système solaire comme l’arrangement d’une danse autour du soleil en tant que matérialisation de l’harmonie musicale de la Création).

La première théorie, celle des polyèdres réguliers, date du Mystère cosmographique de 1596. Les polyèdres platoniciens sont cinq figures géométriques se rapprochant de la sphère, qui est l’entité géométrique primordiale et parfaite. Ils possèdent donc des propriétés analogues, et étaient très convenables pour expliquer la configuration et les distances entre les planètes. Ainsi, Kepler élabora un modèle du système solaire ou les orbes des six planètes étaient intercalées avec les cinq polyèdres platoniciens. Dans l’orbe de Saturne était inscrit un cube, qui lui circonscrivait l’orbe de Jupiter, et celle-ci à son tour contenait un tétraèdre. La suite de la série consiste en Mars, un dodécaèdre, la Terre, un icosaèdre, Vénus, un octaèdre et finalement Mercure. Cette disposition était d'autant plus significative qu’elle assimilait ces polyèdres aux quatre propriétés fondamentales : le tétraèdre au feu, l’octaèdre à l’air, le cube à la terre, l’icosaèdre à l’eau, et le dodécaèdre à l’éther, la matière du cosmos. Et ceci s’ajustait de même aux propriétés que Kepler conférait aux planètes à partir d’analogies faites selon leurs propriétés sensibles : Saturne, de couleur plombée, comme une planète glacée et maléfique, Jupiter en rubis, Mars comme violente et constituée de charbon, Vénus en ambre et Mercure en Saphir. Voilà comment, à partir des connaissances et théories disponibles, Kepler dégagea un modèle théorique correspondant finement à ses observations et doté d’une profonde cohérence.

Cependant, dans les années qui suivirent, il eut accès aux données astronomiques exhaustives de son maître à Prague, Tycho Brahé, qui étaient les plus précises de l’époque. Il dut rectifier son interprétation et abandonner ses premières idées, puis publia en 1609 l’Astronomia Nova, qui présentait les deux premières de ces célèbres trois lois. Après une discussion des systèmes antérieurs (ceux de Ptolémée, Copernic et Tycho Brahé), l'ouvrage étudiait en particulier le mouvement apparent de Mars et démontrait la trajectoire elliptique, donc non circulaire (et non parfaite) de la planète, aboutissant aux deux énoncés suivants :

  1. Les planètes décrivent des trajectoires elliptiques dont le Soleil est un foyer.
  2. Le mouvement de chaque planète est tel que le segment de droite reliant le soleil et la planète balaie des aires égales pendant des durées égales.

Ces lois font aujourd’hui partie d’un système de connaissances dont la caractéristique est d’être une abstraction physico-mathématique autonome et par là indépendante d’autres formes d’intellection de la réalité. Pour Kepler, cependant, ces constatations faisaient partie d’une entreprise d’interprétation de la nature qui allait nécessairement au-delà de ces affirmations de fait. En 1619, il publiait L’Harmonie de monde, qui reprenait ces lois et présentait une troisième pour offrir une nouvelle interprétation métaphysique du système solaire. C’est celle de l’harmonie musicale de la Création.

Considérant que le système musical humain ne fait que reproduire la coordination parfaite des mouvements célestes, il établit comme base de l’harmonie musicale des rapports géométriques, liant ainsi la consonance musicale et les vitesses angulaires des planètes. Il déduisait que ces relations observables entre les corps célestes témoignaient en faveur d’une architecture divine de l’univers. Le livre traite successivement des polygones réguliers et des relations entre les figures géométriques, les proportions harmoniques musicales et des configurations harmoniques astrologiques, et finalement de l’harmonie musicale et mathématique des mouvements célestes. Kepler formait ainsi un chœur céleste où La Terre et Vénus étaient des altos, Saturne et Jupiter des basses, Mercure un soprano et Mars un ténor. Sa troisième loi est suscitée et mobilisée en son intégralité en tant qu’élément de cette théorie : elle signale la proportionnalité entre le cube du demi-grand axe de l’orbite d’une planète et le carré du temps de sa période orbitale, d’où Kepler déduira des relations harmoniques entre les planètes.

Le monde de Kepler perd sa richesse historique s’il n'est interprété que par un regard contemporain. C’est une méthode prudente qui nous permet de nous en rapprocher et de tenter de le comprendre. Ainsi les évidences portées par notre point de vue se dissipent, et nous pouvons appréhender une manière de comprendre le monde avec une complexité et une cohérence prodigieuse. Comme le disait Gérard Simon, « Rien n’est laissé au hasard dans ce monde qui forme un système parfaitement cohérent 1 ». Kepler, l’innovateur a-moderne, ne pourrait se faire comprendre que dans ses propres termes : « Les harmonies cosmiques constituent l’hymne véritable que le psalmiste dans sa préscience a prêté à l’univers, et qu’un beau jour un mathématicien inspiré a déchiffré au cours de sa contemplation astronomique 2 ».

[1] Gérard Simon, Kepler, astronome astrologue, op. cit., p. 440.

[2] Gérard Simon, Kepler, astronome astrologue, op. cit., p. 440.