Archives pour la catégorie Astronomie

Les Chroniques de l’espace illustrées (5) : De Gagarine à Kennedy

Ceci est la cinquième de mes « Chroniques de l’espace illustrées ». Si vous souhaitez acquérir mon livre dans sa version papier non illustrée (édition d’origine 2019 ou en poche 2020), ne vous privez pas !

De Gagarine à Kennedy

Après la récupération réussie d’animaux envoyés dans l’espace, toute l’attention est désormais tendue vers un seul objectif : l’Homme. Aux États-Unis le programme Mercury fait l’objet d’une propagande effrénée. On se pose la question de savoir qui embarquer : un condamné à mort gracié, un acrobate de cirque, un voltigeur aérien ? On se rabat finalement sur le pilote de chasse, dont la discipline est à toutes épreuves. Le film L’étoffe des héros de Philip Kaufman est un document très réaliste sur les problèmes de la sélection. La NASA prévoit le lancement d’une capsule habitée pour la fin avril 1961.

Le film de 1983 “L’étoffe des héros” est adapté du remarquable roman de Tom Wolfe paru en 1979.

Le programme russe, lui, est beaucoup plus discret mais suit le même chemin en sélectionnant le profil du candidat idéal: un bon soldat avant tout. Il est vrai que les chances de réussite du lancement ne sont à l’époque que de 50 %. Après une sélection féroce, le pilote de chasse russe Youri Gagarine fait partie, avec son collègue German Titov, des deux derniers candidats au premier vol humain orbital de l’histoire. La commission tranche en faveur de Gagarine, dont les origines plus modestes symbolisent « l’idéal de l’égalité soviétique ». Déçu, Titov ne bronche pas mais il ne félicite pas Gagarine comme il serait d’usage.

Gagarine et Titov en 1961

Le 12 avril 1961 à 08:40, l’agence Tass annonce qu’un homme a pris place à bord de Vostok 1, un vaisseau spatial de 4 tonnes et demi. Gagarine a accompli une révolution complète autour de la Terre durant 108 minutes, en orbite basse montant jusqu’à 327 km d’altitude, et il a été récupéré vivant sur le territoire de l’URSS. La grande Histoire de l’exploration spatiale a désormais son Christophe Colomb.

Article du 13 avril 1961 dans Literatournaïa gazeta relatant le vol de Youri Gagarine. A droite, le module de descente de Vostok1, sorte de grosse boîte de conserve dans laquelle Gagarine n’avait aucune liberté de mouvement!

Dans le monde c’est la stupeur. Après le camouflet de Spoutnik 1, L’URSS a de nouveau damé le pion aux Américains. En toute hâte, ces derniers expédient le 5 mai Alan Shepard à 180 km d’altitude, mais dans un petit bond balistique d’à peine 15 minutes. Les Russes, eux, frappent encore plus fort au mois d’août. Gagarine n’a séjourné dans l’espace que le temps d’une orbite. Le deuxième vol de Vostok, lui, va durer 25 heures, soit 17 orbites. Titov tient sa revanche, mais la mission ne se déroule pas sans quelques péripéties. Au bout de quelques tours de Terre le cosmonaute ressent pour la première fois le mal de l’espace. Il parvient malgré tout à filmer durant 10 minutes l’horizon courbe de notre planète. Un grande première à nouveau. Son état s’améliore, il boucle la dernière orbite, s’éjecte du module de descente et regagne le sol en parachute et en parfaite santé. Il a 25 ans, Titov reste à ce jour le plus jeune être humain à être allé dans l’espace.

Ce poster célébrant le vol de Titov à bord de Vostok 2 porte les signatures des 9 premiers cosmonautes soviétiques Gagarine, Titov, Nikolaev, Popovich, Bykovsky, Tereshkova, Komarov, Egorov et Belyaev sous l’inscription manuscrite de Gagarine disant: “Le vol de Guerman Titov est une preuve de plus de la grandeur et de la puissance de la Science et de la Technique Soviétiques”.

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Le prix Nobel de physique 2020 pour les trous noirs (2/2) : Genzel et Ghez

Comme annoncé dans le billet précédent consacré à Roger Penrose, ce second billet « Nobel de physique 2020 » s’attache aux travaux de Genzel, Ghez et consorts sur le Centre Galactique et son putatif trou noir. Putatif, car rien ne prouve encore de façon irréfutable que l’objet compact et massif qui se tient au centre de notre galaxie, Sagittarius A*, est bel et bien un trou noir délimité par son horizon des événements, tel qu’il est décrit par la relativité générale, ou bien un objet exotique aux propriétés similaires, dont l’existence, bien qu’improbable, n’est pas interdite dans certaines théories alternatives de la gravité.

A cet égard il est intéressant de noter que le communiqué de l’Académie des sciences de Suède mentionne que Reinhard Genzel et Andrea Ghez sont récompensés pour « la découverte d’un objet compact supermassif dans le centre de notre galaxie », sans mentionner le terme de trou noir.

Et de fait, les remarquables travaux effectués depuis trente ans par les équipes de Genzel à l’Observatoire Européen Austral du Chili, puis de Ghez au télescope Keck de Hawai, ne démontrent aucunement l’existence d’un trou noir, même si en l’état actuel de nos connaissances cela reste l’hypothèse de loin la plus plausible. Si les observations télescopiques de l’ombre d’un trou noir, effectuées par l’Event Horizon Telescope (EHT) en avril 2017 et publiées en 2019 (dont on aurait pu croire qu’elle leur aurait valu rapidement le Nobel) avait pu fournir l’image de Sagittarius A* plutôt que celle de la plus lointaine source M87*, nul doute que le communiqué aurait été formulé différemment. Mais voilà, à cause de la trop grande variabilité temporelle de la luminosité du disque d’accrétion autour de Sagittarius A*, le complexe programme de reconstitution d’images de l’EHT a pour l’heure pu fournir une indication convaincante de l’existence d’un trou noir dans M87*, mais pas dans Sagittarius A*.

Comme je l’explique plus longuement ci-dessous, les travaux des lauréats Genzel et Ghez ont été consacrés à l’étude de la dynamique orbitale d’étoiles gravitant autour et très près du Centre Galactique, et à en déduire la valeur de la masse de l’objet compact responsable de leurs vitesses « anormalement » élevées.

Je reprends maintenant quelques éléments déjà publiés dans mon ouvrage de 2006 « Le destin de l’univers, trous noirs et énergie sombre » et réactualisés à travers diverses conférences sur le sujet que j’ai récemment données.

Le centre dynamique de la Galaxie, dans la direction de la constellation du Sagittaire, se dissimule à la vue des astronomes par de gigantesques bancs de gaz et de poussières cosmiques. Sur 1 000 milliards de photons émis dans le domaine visible, un seul survit au voyage de 25 000 années-lumière qui le sépare de la Terre. Dans ces conditions, l’observation du centre galactique au moyen des télescopes traditionnels est sans espoir. Par bonheur pour les astronomes, la radiation électromagnétique a un large spectre s’étendant des ondes radio aux rayons gamma, et certaines longueurs d’onde peuvent franchir l’obstacle des poussières. C’est le cas des rayonnements radio, infrarouge, X durs et gamma.

Tout se passe dans une région de 30 années-lumière. La luminosité « bolométrique » – somme de toutes les contributions radio, infrarouge, X, etc. – atteint 10 millions de fois la luminosité solaire. On y trouve deux sources radio : Sagittarius A Est, qui a toutes les caractéristiques d’un reste de supernova, et Sagittarius A Ouest, qui présente une superposition de deux types d’émission radio ; l’une est « thermique », c’est-à-dire qu’elle provient du rayonnement naturel d’un nuage d’hydrogène moléculaire en forme de mini-spirale ; l’autre, au cœur même de Sagittarius A Ouest, est produite par des électrons animés de vitesses proches de celle de la lumière – il s’agit du rayonnement synchrotron.

En haut à gauche: Image radio de Sagittarius A prise au VLA (en fausses couleurs). La région brillante est la source compacte Sagittarius A*, censée abriter un trou noir supermassif.
En bas à gauche:  Zoom sur Sagittarius A Ouest, montrant la structure spirale du nuage d’hydrogène moléculaire.
A droite :  Zoom sur le centre galactique dans le proche infrarouge obtenu en 2002 au VLT. La position de Sagittarius A* est indiquée par les flèches jaunes. Le champ embrasse un peu plus d’une année-lumière.

Cette source non thermique, baptisée Sagittarius A* (l’astérisque évoque son apparence ponctuelle et met en relief l’unicité de cette radiosource au sein du complexe plus large de Sagittarius A), est la plus puissante de toutes les radiosources de la Galaxie. Sa luminosité est 10 fois supérieure à la luminosité optique du Soleil. Mais le plus remarquable est sa compacité : l’émission provient d’une région plus petite que 3 milliards de kilomètres, c’est-à-dire de la taille de l’orbite de Saturne ou celle d’une géante rouge. Il est impossible de « caser » un amas d’étoiles dans un volume aussi faible. L’émission radio est donc due à un astre unique. Quels sont les types d’astres capables d’émettre du rayonnement radio synchrotron ? Pour diverses raisons, les hyopthèses d’un pulsar, d’une source X binaire ou d’un reste de supernova sont exclues. De toute façon, l’astre responsable de l’émission radio ne peut avoir une masse d’ordre stellaire. Si c’était le cas, il serait animé d’une vitesse propre typique de celle des étoiles dans le centre de la Galaxie, qui est de 150 km/s. Cette vitesse se traduirait par un lent déplacement de la source radio sur la sphère céleste. Un tel mouvement n’est pas observé. Les mesures confirment que l’astre doit rester au repos au centre de la Galaxie ; sa masse doit donc excéder largement celle d’une étoile. Reste l’hypothèse d’un trou noir de quelques millions de masses solaires, compatible avec les observations radioastronomiques. Continuer la lecture

Le prix Nobel de physique 2020 pour les trous noirs (1/2) : Roger Penrose

Le prix Nobel de physique 2020 a été annoncé mardi 6 octobre en fin de matinée. L’Académie des sciences de Suède a récompensé trois pionniers de la recherche sur les trous noirs en la personne du théoricien britannique Roger Penrose (à qui va la moitié du prix) pour avoir découvert « que la formation d’un trou noir est une prédiction solide de la théorie de la relativité générale », des astronomes allemand Reinhard Genzel et américaine Andrea Ghez (qui se partagent l’autre moitié) pour « la découverte d’un objet compact supermassif dans le centre de notre galaxie ».

Les trois lauréats 2020 (un peu plus jeunes qu’actuellement !)

Autant dire que j’ai été extrêmement surpris par cette annonce, et ce pour deux raisons. La première est que je ne pensais pas que le prix Nobel serait attribué deux années de suite à l’astrophysique. Souvenons-nous en effet que le prix 2019 était allé à un trio comprenant déjà un théoricien de l’astrophysique, Jim Peebles, pour ses travaux en cosmologie, et aux deux astronomes Michel Mayor et Didier Queloz pour leur découverte observationnelle de la première planète extrasolaire. Cette année la communauté des physiciens s’attendait donc plutôt à un prix récompensant les domaines de la théorie quantique et/ou de la physique des particules ainsi qu’aux innombrables expériences de laboratoire qui s’y rapportent. Il n’en a rien été, et c’est très bon signe pour les sciences de l’univers, qui semblent avoir le « vent en poupe » auprès de l’Académie suédoise !

Ma seconde surprise, bien plus grande encore, est que le prix récompense des travaux sur les trous noirs, ces énigmatiques puits de l’espace-temps dont ni matière ni lumière ne peuvent s’échapper. Non pas que le sujet ne le mérite pas, bien au contraire – je n’ai pas passé pour rien quarante années de passionnantes recherches sur ces objets exotiques ! –, mais c’est le choix des lauréats qui a de quoi surprendre. On m’aurait dit à l’avance : le prix Nobel va récompenser trois chercheurs pour leurs travaux sur les trous noirs, j’aurais immédiatement pensé, pour la partie observationnelle, aux deux directeurs, l’un américain, l’autre européen, de l’Event Horizon Telescope – qui, je le rappelle, à l’issue d’une quête de près de 20 ans, a délivré en avril 2019 la première image télescopique du trou noir géant situé au centre de la galaxie M87 –, et pour la partie théorique, au néo-zélandais Roy Kerr (86 ans) qui a découvert en 1963 la solution exacte des équations de la relativité générale décrivant un trou noir en rotation (la situation astrophysique générique).

Voir ici la conférence plénière que l’équipe américaine de l’Event Horizon Telescope m’avait invité à donner en mai 2019 à l’Université de Harvard.

Entendons-nous bien, ceci n’est pas une critique du choix de l’Académie suédoise (qui par le passé a pu en effet se montrer contestable !)  : pour moi, nul autre physicien que Roger Penrose méritait davantage le prix théorique. Pour la partie observationnelle, le choix de Genzel et Ghez – dont les travaux de longue haleine exclusivement centrés sur la traque du putatif trou noir galactique Sagittarius A* font référence – me semble plus diplomatique, voire « politiquement correct », car partagé d’une part entre deux équipes, l’une européenne avec Genzel, l’autre américaine avec Ghez, qui se sont livrées une féroce concurrence, partagé d’autre part entre représentants des deux sexes, une équitabilité bien dans l’air du temps, devenue incontournable dans tous les secteurs de l’activité humaine .

Cette réaction « à chaud » une fois donnée,  je vais décrire de façon plus développée les travaux respectifs de Penrose (ici), puis de Genzel et Ghez (dans un autre billet). Il me suffit pour cela de reprendre en grande partie quelques « bonnes feuilles » de mes nombreux écrits sur le sujet. Dans mon tout neuf « L’écume de l’espace-temps », qui paraît le 14 octobre 2020, je ne cesse de rendre hommage aux géniales et très diverses contributions de Roger Penrose aussi bien à la théorie de la relativité générale, qu’à la physique des trous noirs, à la cosmologie, aux mathématiques pures et même aux sciences cognitives ! Quant à mon « Destin de l’Univers : trous noirs et énergie sombre » de 2006, il consacre un chapitre détaillé aux observations de Sagittarius A* au Centre Galactique, tandis que les plus récentes observations sont résumées dans mon article de 2019 pour l’Encyclopædia Universalis.


Allons-y! Et à tout seigneur tout honneur, commençons avec Roger Penrose. Il est l’un des esprits les plus puissants que j’aie jamais rencontrés, d’autant qu’il montre encore aujourd’hui, à l’âge de 89 ans, une exceptionnelle créativité.

« Sir » Roger Penrose (il a été anobli en 1994 par la reine d’Angleterre pour services rendus à la science) a profondément contribué au renouveau de la relativité générale pendant les années 1960 et 1970, en faisant usage des concepts et méthodes de la physique mathématique développées par l’école de Cambridge. Créée par Dennis Sciama (1926-1999) au début des années 1960, cette école a compté parmi ses plus remarquables représentants Roger Penrose (né en 1931), George Ellis (né en 1939), Stephen Hawking (1942-2018) et Brandon Carter (né en 1942), qui deviendra en 1976 mon directeur de thèse. Ces méthodes permettent notamment de traiter de manière originale des sujets comme la structure globale de l’espace-temps, les propriétés des trous noirs et les singularités inhérentes à la théorie de la relativité générale, sans qu’il soit nécessaire de résoudre les équations du champ d’Einstein.

L’école de Cambridge de physique mathématique. De gauche à droite : Dennis Sciama, Roger Penrose, Stephen Hawking, Brandon Carter et George Ellis

La relativité générale prédit que les étoiles très massives s’effondrent sur elles-mêmes sans limite. Leur champ gravitationnel devient alors si grand qu’il emprisonne la matière et la lumière à l’intérieur d’un trou noir, zone de non-retour délimitée par une surface appelée « horizon des événements ». En 1965, Roger Penrose démontra qu’au-delà de l’horizon, l’effondrement gravitationnel doit inévitablement se poursuivre pour atteindre un stade « singulier » où la densité devient infinie. C’est essentiellement à ce travail que fait référence le communiqué du prix Nobel. Continuer la lecture

Les Chroniques de l’espace illustrées (4) : Spoutnik, Pioneer, Lunik et les autres

Ceci est la quatrième de mes « Chroniques de l’espace illustrées ». Si vous souhaitez acquérir mon livre dans sa version papier non illustrée (édition d’origine 2019 ou en poche 2020), ne vous privez pas !

Spoutnik, Pioneer, Lunik et les autres

« À toute chose malheur est bon », dit le proverbe. La course à l’espace des années 1960 en est une illustration. Conséquence d’un terrible conflit politique entre les États-Unis et l’Union soviétique, elle aurait probablement été remplacée par une guerre nucléaire si les deux superpuissances n’avaient pas trouvé l’arène spatiale pour croiser symboliquement le fer.

Dans cette rivalité technologique, les premières victoires sont russes. Le 4 octobre 1957, un satellite de 85 kilos est mis en orbite autour de la Terre par le puissant lanceur mis au point par Korolev. Dédié à la géophysique il se nomme Spoutnik 1, ce qui signifie « voyageur 1 ». C’est le premier engin à atteindre la vitesse de satellisation, il va tourner plusieurs mois dans l’espace.

Préparation de Spoutnik 1 dans son laboratoire soviétique (image colorisée). C’est une petite sphère en aluminium de 58 centimètres de diamètre pesant 84 kg, dotée de quatre antennes. La sphère est constituée de deux coques concentriques, la coque externe servant de protection thermique, la seconde formant une enceinte pressurisée dans laquelle étaient placés les différents équipements.

À peine un mois plus tard, Spoutnik 2 crée à son tour la sensation. Non seulement sa masse atteint la demi-tonne, mais il a embarqué la chienne Laïka. Elle restera vivante quelques heures avant de mourir par arrêt du système permettant la survie à bord. Le sacrifice de l’animal est caché par les autorités russes, mais l’information essentielle passe : un être humain pourra vivre au moins quelques jours dans l’espace.

La chienne Laïka positionnée dans son habitacle Spoutnik 2 avant le lancement, ne se doutant certainement pas ce qu’elle allait subir… .

Pour les Américains, qui ne croyaient pas l’URSS aussi avancée, c’est un choc, une blessure d’orgueil, un Pearl Harbor technologique. Ils tentent de riposter aussitôt, mais le lancement de leur minisatellite Pamplemousse est un désastre. C’est finalement le 31 janvier 1958 que, grâce à la fusée Jupiter, de l’ex-ingénieur nazi Wernher von Braun – entre-temps naturalisé américain –, ils réussissent à mettre en orbite un petit satellite de 14 kilos, Explorer 1.

L’échec américain du lancement de la fusée Pamplemousse est en première page du journal La Liberté du 07/12/1957
Devancé par Spoutnik, Explorer 1 a malgré tout lancé les Etats-Unis dans la course à l’espace et réussi une première collecte de données scientifiques. Sur la photo, W. H. Pickering, J. Van Allen et W. Von Braun célèbrent le succès du satellite.

Dès lors, la compétition bat son plein. En mai 1958, l’énorme Spoutnik 3, soviétique, 1 400 kilos, découvre une zone de fortes radiations située entre 700 et 10 000 kilomètres d’altitude, invivable pour les humains s’ils doivent y rester sans protection : les ceintures de Van Allen.

Schéma des ceintures dites de Van Allen, mises pour la première fois en évidence par Spoutnik 3 et structurées par les lignes du champ magnétique terrestre. La ceinture intérieure contient des atomes lourds issus du rayonnement cosmique et des protons issus du soleil. La ceinture extérieure est constituée d’électrons solaires.

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Les Chroniques de l’espace illustrées (3) : Quitter le berceau

Ceci est la troisième de mes « chroniques de l’espace illustrées ». Si toutefois vous souhaitez acquérir mon livre dans sa version papier non illustrée (édition d’origine 2019 ou en poche 2020), ne vous privez pas !

Quitter le berceau

« La Terre est le berceau de l’humanité, mais nul ne reste éternellement dans son berceau. »

Vous avez probablement déjà entendu cette phrase célèbre. On la doit à Konstantin Tsiolkovski, un instituteur russe du début du xxe siècle, ardent partisan de l’exploration et de la colonisation de l’espace : « L’Homme ne restera pas sur Terre à jamais, mais, toujours en quête de lumière et d’espace, il se hasardera d’abord timidement hors de l’atmosphère, puis fera la conquête du système solaire tout entier », ajoute-t-il. En 1903, il publie le premier traité de fuséologie et explique comment quitter la gravité terrestre pour atteindre le vide de l’espace. Véritable père de l’astronautique moderne, il imagine les fusées à étages, les stations spatiales et l’utilisation de combustibles liquides en remplacement de la poudre qui ne peut pas brûler dans le vide de l’espace.

Deux études de Tsiolkovski. A gauche : Projet de vaisseau spatial comprenant un système de gyroscopes et figurant l’apesanteur à laquelle seront soumis les astronautes. A droite : Evolution de la conception d’un vaisseau spatial de 1903 à 1915

Quelques années plus tard, un professeur d’université américain nommé Robert Goddard passe à la pratique et s’attache à la réalisation de fusées à propulsion liquide. Il dépose des brevets, on le prend pour un fou, sa première fusée s’élève néanmoins avec élégance vers le ciel en 1932.

Robert Goddard et sa fusée

En Europe centrale, Hermann Oberth, après s’être passionné pour les romans de Jules Verne, rédige en 1923 une thèse intitulée « La Fusée dans les espaces interplanétaires », pour un doctorat qui lui est refusé. En 1935, il réussit pourtant le lancement d’une fusée à combustible liquide.

Oberth en 1923
Hermann Oberth (au centre, de profil) fait la démonstration d’une fusée à carburant liquide à Berlin en 1930. En second à partir de la droite, Wernher von Braun.

L’armée nazie l’engage pour travailler sur les missiles balistiques, aux côtés de jeunes ingénieurs allemands passionnés. Wernher von Braun est le plus brillant d’entre eux. Le 3 octobre 1942, il réussit le tir de la première fusée militaire. Baptisée V2, elle franchit pour la première fois le seuil du domaine spatial, c’est-à-dire 80 kilomètres d’altitude. Mais c’est une arme de destruction. Durant la guerre, 3 000 exemplaires sont lancés contre les populations de Londres et de Belgique, tuant des milliers de civils.

Missile V2 monté sur un dispositif permettant de le placer à la verticale sur une embase de lancement.

À la chute de Hitler, les Alliés mettent la main sur les stocks de V2 et la documentation technique. Désireux de rattraper leur retard sur l’Allemagne dans le domaine spatial, les États-Unis exfiltrent von Braun pour le faire travailler à leur compte. Sans lui, le programme Apollo n’aurait pas réussi à poser des hommes sur la Lune ! Continuer la lecture

Les Chroniques de l’espace illustrées (2) : La conquête imaginaire de l’espace

L’an dernier (2019), à l’occasion du cinquantième anniversaire de la mission Apollo 11 qui avait déposé pour la première fois des hommes sur la Lune, j’avais entrepris de retracer la fabuleuse épopée de l’exploration spatiale à travers quarante chroniques, diffusées tout l’été sur les ondes de France Inter.

Un livre était paru dans la foulée, se contentant de reprendre le texte de mes chroniques. Compte tenu de l’état déplorable du “marché”, une version illustrée a peu de chance d’être un jour publiée, ce qui est bien regrettable tant l’iconographie liée au sujet est d’une extrême richesse. Mon blog me permet de pallier ce manque.  Voici donc la seconde de ces « chroniques de l’espace illustrées ». Ceci dit, si vous souhaitez acquérir mon livre dans sa version papier d’origine, ne vous privez pas !

La conquête imaginaire de l’espace

Loin de la vision spatiale que nous en avons aujourd’hui, les premières fusées ont été des armes, inventées en Chine aux alentours du XIIIe siècle. Ce ne sont alors que des tubes de carton contenant de la poudre, dont les tirs très aléatoires sont dangereux même pour ceux qui les allument.

C’est en 1500 qu’aurait eu lieu la première tentative de lancement d’un être humain à l’aide de fusées. Wan-Hu, un fonctionnaire chinois, serait monté sur une chaise équipée de 47 fusées dans l’espoir d’atteindre la Lune. Il n’en est évidemment pas sorti vivant ! Par la suite, les Chinois améliorent la technique des fusées en leur ajoutant des baguettes de guidage et des ailettes de stabilisation, ou en utilisant des cylindres de fer plutôt que du carton, ce qui les rend plus sûres, stables et puissantes. Mais les développements de l’artillerie classique conduisent à des armes plus efficaces, et les fusées ne servent plus qu’à faire de jolis feux d’artifice.

Fonctionnaire de la cour impériale, Wan Hu rêvait de se rendre sur Lune; c’est en regardant un feu d’artifice qu’il a eu l’idée d’utiliser la propulsion de fusées pour s’élever dans le ciel. Il a équipé une planche de bois d’un système de 47 fusées. Le jour du lancement, vêtu de ses plus beaux atours, Wan-Hu a grimpé sur la chaise et ses assistants ont allumé en même temps les fusées. Après une énorme explosion, le navire et Wan Hu ont disparu… Son nom a été donné à un cratère lunaire.

C’est à la fin du XVIIIsiècle qu’en Occident la science et la technique triomphantes laissent entrevoir la possibilité concrète d’explorer le ciel, à l’aide d’appareils plus légers que l’air. L’aventure commence en France avec Pilâtre de Rozier. En 1783, il est le premier être humain à s’envoler à 1 000 mètres de hauteur et à revenir sain et sauf, à bord du ballon à air chaud inventé par les frères Montgolfier.

Le premier vol véritable en Montgolfière a lieu en novembre 1783 à Paris, avec Pilâtre de Rozier et le marquis François Laurent d’Arlandes ; il a duré une vingtaine de minutes. Pilâtre tente en 1785 de traverser la Manche en compagnie du scientifique Pierre-Ange Romain, mais le ballon se dégonfle et s’écrase sur le sol, provoquant la mort des deux aéronautes.
Cartes postales commémoratives du premier voyage aérien de Pilâtre de Rozier et du marquis d’Arlandes (à gauche), de la mort de Pilâtre de Rozier et de Pierre-Ange Romain (à droite). Imprimées entre 1890 et 1900.

Dès lors, la conquête de l’air se développe, les auteurs rivalisent d’imagination pour concevoir des moyens techniques de se rendre dans l’espace interplanétaire.

Les romans de Jules Verne en constituent les premiers exemples. Dans De la Terre à la Lune, publié en 1865, le héros, Michel Ardan, et deux amis américains sont lancés dans l’espace à l’aide d’un canon géant de 300 mètres de long. Si Jules Verne fait l’erreur de ne pas se rendre compte que les voyageurs seraient tués par l’énorme accélération due au tir, il explique à juste titre que le corps du chien accompagnant les spationautes, largué du vaisseau en mouvement dans l’espace, continue à se déplacer sur une trajectoire parallèle. Ce phénomène, exact mais peu intuitif, montre l’approche scientifique du sujet. Continuer la lecture

Les Chroniques de l’espace illustrées (1): Utopies célestes

L’an dernier (2019), à l’occasion du cinquantième anniversaire de la mission Apollo 11 qui avait déposé pour la première fois des hommes sur la Lune, j’avais entrepris de retracer la fabuleuse épopée de l’exploration spatiale à travers quarante chroniques, diffusées tout l’été sur les ondes de France Inter.

Un livre était paru dans la foulée, se contentant de reprendre le texte de mes chroniques. Mes éditeurs espéraient que le succès attendu de ce petit livre accessible à tous et qui avait fait l’objet d’une forte promotion radiophonique, leur donneraient l’occasion de publier ultérieurement une version « de luxe », c’est-à-dire illustrée par une riche iconographie. Or, contrairement aux attentes et pour des raisons encore obscures, mon livre a été le pire bide commercial de toute ma production littéraire (25 ouvrages) alors qu’il aurait normalement dû en être le sommet ! Une version illustrée n’a donc aucune chance de voir le jour, et c’est bien dommage car l’iconographie, je  le répète, est d’une extrême richesse. Ce blog va me permettre de rattraper un peu cette déception. Voici donc la première de ces « chroniques de l’espace illustrées ». Ceci dit, si vous souhaitez acquérir mon livre dans sa version papier d’origine, ne vous privez pas !

Utopies célestes

Le rêve de quitter la Terre et de voyager dans l’espace a toujours existé. Souvenez-vous du mythe d’Icare, le premier homme à s’élever dans les airs pour s’évader du labyrinthe. Mais son orgueil le fait se rapprocher trop près du Soleil : ses ailes collées à la cire se mettent à fondre, et Icare retombe vertigineusement… Profonde et cruelle métaphore de la condition humaine !

Deux représentations picturales de la Chute d’Icare. A gauche : “Chute d’Icare” de Carlo Saraceni (1580-1620), Musée Capodimonte de Naples. A droite : “Pleurs pour Icare” de Herbert Draper, 1898, Tate Britain.

Dans deux romans rédigés au IIsiècle, le Grec Lucien de Samosate conte de manière fantaisiste des voyages sur la Lune, mais à aucun moment les trajets relatés n’ont recours à une technologie vraisemblable. Ce n’est pas encore de la science-fiction, c’est une utopie, exercice philosophique permettant de prendre du recul pour critiquer la société de son époque.

A gauche : gravure du buste de Lucien de Samosate par William Faithorne. A droite: une édition moderne des œuvres de Lucien comprenant notamment “Histoire véritable”, où le personnage voyage sur la Lune.

Au Moyen-Âge, le voyage céleste devient un exercice mystique. Il s’agit de rejoindre l’empyrée – la demeure des dieux et des bienheureux. Voilà pourquoi dans sa Divine Comédie, le poète Dante traverse le ciel sans même le regarder…

A gauche : une édition illustrée de la Divine Comédie datant du XVe siècle. A droite : une représentation du système cosmographique de Dante, conforme à la conception chrétienne médiévale

   À la Renaissance, l’attitude de l’Homme face au ciel se fait plus hardie. Le philosophe Giordano Bruno exprime pour la première fois l’ivresse du vol, la joie du voyage sans retour : « C’est donc vers l’air que je déploie mes ailes confiantes. Ne craignant nul obstacle, je fends les cieux et m’érige à l’infini. Et tandis que de ce globe je m’élève vers d’autres globes et pénètre au-delà par le champ éthéré, je laisse derrière moi ce que d’autres voient de loin », écrit-il avant d’être brûlé vif par l’Inquisition en l’an de grâce 1600.

Ce numéro de la revue Europe auquel j’ai participé compare les conceptions cosmologiques de Giordano Bruno et de son contemporain Galilée, très différentes en ce qui concerne la question de l’infinité de l’univers.

Voir ici le long billet de blog que j’ai récemment consacré à Giordano Bruno.

Peu après, Galilée découvre à la lunette astronomique le relief de la Lune, prouvant qu’elle est de même nature que la Terre. Son contemporain, le génial Johannes Kepler, s’enthousiasme et entrevoit les voyages interplanétaires. Il lui écrit : « Créons des navires et des voiles adaptés à l’éther, et il y aura un grand nombre de gens pour n’avoir pas peur des déserts du vide. En attendant, nous préparerons, pour les hardis navigateurs du ciel, des cartes des corps célestes ; je le ferai pour la Lune et toi, Galilée, pour Jupiter. » Continuer la lecture

Les nuits étoilées de Vincent Van Gogh (5) : De Saint-Rémy-de-Provence à Auvers-sur-Oise

Suite du billet précédent  La Nuit étoilée de Saint-Rémy-de-Provence (2/2)

1. Paysage nocturne au lever de lune

Ce tableau (actuellement au musée Kröller-Müller, Otterloo, Pays-Bas) a été peint durant l’été de l’année 1889, alors que Vincent Van Gogh résidait à Saint-Rémy-de-Provence.

En juin 2002, l’astronome américain Donald Olson, de la Southwest Texas State University, s’est déplacé à Saint-Rémy-de-Provence avec son équipe afin de localiser l’endroit précis où le peintre se trouvait lorsqu’il a réalisé cette toile. En utilisant les tables des phases de la lune et un logiciel d’astronomie, ils ont pu calculer le jour et l’heure auxquels une pleine lune montante pouvait apparaître au-dessus de l’horizon à cet endroit. Deux dates étaient possibles : le 16 Mai et le 13 juillet 1889. Comme le blé de la peinture est mûr et moissonné, ils ont conclu que la bonne date devait être le 13 juillet à 21h08 heure locale, le lever de lune durant à peine 2 minutes.

Leur article, intitulé Dating van Gogh’s moonrise, a été publié dans le numéro de Juillet 2003 de la revue américaine Sky and Telescope. Chose étonnante, ce même 13 juillet 2003, année du 150ème anniversaire de la naissance de Van Gogh, on a pu observer un lever de lune identique au même endroit (bien qu’il y ait une pleine lune chaque mois, la lune repasse au même endroit du ciel et dans la même phase selon un cycle d’environ 19 ans.)

On peut se demander toutefois s’il était vraiment nécessaire de déplacer toute une équipe pour faire ce travail, et si, afin d’obtenir de son université les importants crédits nécessaires pour financer son expédition, Olson n’a pas quelque peu exagéré en faisant croire que le moment exact de la réalisation du tableau était inconnu. Il suffit en effet de lire (et Olson a déclaré l’avoir fait) la lettre que Vincent a adressée à son frère Théo le 15 juillet [lettre 790] pour connaître sa date d’exécution, à savoir le 13 juillet  :
« […] je ne peux faire que tripoter un peu dans mes tableaux. J’en ai un en train d’un lever de lune sur le même champ du croquis dans la lettre de Gauguin mais où des meules remplacent le blé. C’est jaune d’ocre sourd et violet. »

 Je ne le reprocherai certainement pas à Olson.  Moi-même chercheur, j’ai vite compris que tous les moyens étaient bons pour obtenir des crédits auprès d’administrations universitaires le plus souvent rétives et ignorantes…

2. Route avec étoiles et cyprès
Route avec étoiles et cyprès. Musée Kröller-Müller (Otterlo)

Ce magnifique tableau représente une route avec un cyprès sur le bord, et dans le ciel bleu sombre, la Lune au premier croissant de sa lunaison, ainsi que deux astres bas sur l’horizon.

Notons que cyprès et fin croissant de Lune sont des symboles récurrents chez Van Gogh, présents dans plusieurs toiles, dont le Cyprès [F613] dont on sait par la lettre [854] qu’il a été peint en février 1890, et Promenade au clair de lune au milieu des oliviers, peint en mai 1890 juste avant de quitter Saint-Rémy pour Auvers-sur-Oise :

A gauche : Cyprès, février 1890 (Metropolitan Museum, New York). A droite : Promenade au clair de lune au milieu d’oliviers, mai 1890 (Muée d’art de Sao Paulo, Brésil)

La seule mention de Route avec étoiles et cyprès dans la correspondance de Van Gogh figure dans la lettre du 24 juin 1890 qu’il écrit à son frère Théo depuis Auvers-sur-Oise :

«  Maintenant les toiles de là-bas sont arrivées, les Iris ont bien séché et j’ose croire que tu y trouveras quelque chose; ainsi il y a aussi encore des roses, un champ de blé, une petite toile avec montagnes et enfin un cyprès avec une étoile. » [Lettre 891]

La toile a donc été peinte à Saint-Rémy. On a une indication qu’elle a même probablement été peinte le mois d’avril grâce à une lettre antérieure datée du 29 avril 1890 : « Etant malade j’ai bien encore fait quelques petites toiles de tête que tu verras plus tard, des souvenirs du nord ». Parmi ces « toiles de tête » figure Cottages au coucher de Soleil, Réminiscence du Brabant, qu’il décrit un peu plus précisément dans une autre lettre écrite le même jour (en hollandais) mais adressée cette fois à sa mère et à sa sœur : « J’ai peint aussi, parmi d’autres choses, une réminiscence du Brabant, des cottages avec des toits en mousse et des haies de hêtres un soir d’automne avec un ciel agité, un coucher de soleil rouge parmi des nuages rougeâtres. » [Lettre 864].

A gauche, détail de “Route avec étoiles et cyprès”. A droite, “Cottages au coucher de Soleil, Réminiscence du Brabant”.

Or ces cottages sont très ressemblants à celui qui est représenté dans Route avec étoile et cyprès, qui daterait donc d’avril 1890.

Revenons maintenant au ciel du tableau. On est tenté de voir la planète Vénus dans le plus brillant des deux astres, l’autre pouvant être alors la planète Mercure. Supposant que la scène a été captée d’après nature (du moins le ciel, puisque le cottage est fait de mémoire), elle se déroulerait un peu avant le lever du Soleil, ce dernier situé encore sous l’horizon du côté gauche (comme en témoigne le voile blanchâtre, qui évoque celui de la Nuit étoilée). Mais à ce compte, le croissant de Lune ne devrait pas être éclairé par la droite ! Il y a donc une anomalie astronomique, qui semble déroger à l’exactitude habituelle de Vincent. Serait-ce donc une nuit étoilée imaginaire ? Continuer la lecture

Les nuits étoilées de Vincent Van Gogh (4) : La Nuit étoilée de Saint-Rémy-de-Provence (2/2)

Suite du billet précédent  La Nuit étoilée de Saint-Rémy-de-Provence (1/2)

Au mois de septembre 2016 je me rends au monastère Saint-Paul-de-Mausole, chef d’œuvre de l’art roman provençal construit dans le voisinage de la cité gallo-romaine Glanum, au Sud de Saint-Rémy de Provence. Une partie du bâtiment demeure aujourd’hui un établissement sanitaire à vocation psychiatrique. Van Gogh y a séjourné du 8 mai 1889 au 16 mai 1890. Au premier étage, la chambre où il était interné a été reconstituée.

Vue aérienne de l’asile Saint-Paul-de-Mausole et orientation de la fenêtre de la chambre de Van Gogh

Par la fenêtre, orientée plein Est, on y voit le paysage que Van Gogh pouvait contempler. Même si celui-ci a été transformé depuis un peu plus d’un siècle, on n’y aperçoit nullement les collines représentées dans sa peinture. Il y a dans la réalité le mur du parc de l’asile qui enserre un champ de blé, lequel s’étend entre l’asile et le mur. Et pas de grand cyprès en vue, et encore moins le village de Saint-Rémy.

De fait la petite chaîne des Alpilles est en direction du Sud. Quant au village de Saint-Rémy et son clocher d’église, assez loin dans la direction du Nord, il est tout autant invisible depuis la fenêtre. On en conclut que Van Gogh n’a pas peint la partie terrestre de sa Nuit étoilée d’après ce qu’il voyait de sa fenêtre.

Il a dû forcément sortir. Mais quand ?
L’ami Philippe André, psychiatre et amateur d’art qui a étudié à fond la correspondance de Van Gogh avant de publier en 2018 son roman Moi, Van Gogh, artiste peintre, m’écrit l’an dernier que dans les premiers jours suivant son internement le 8 mai : « La nuit, il est enfermé dans sa chambre et son matériel est sous clef dans une autre chambre vide qu’on a bien voulu lui allouer à cet usage. De plus il est très angoissé et ne parvient qu’à repeindre ses propres œuvres (Tournesols, Joseph Roulin…) ou à peindre des éléments très proches qui sont dans le parc de l’asile (Iris, Lilas…). Aucune force, durant ces premières semaines, pour peindre de profonds paysages ! »

De fait, lorsque j’ai enfin pu consulter la correspondance complète de Van Gogh, je lis que le 9 mai, lendemain de son arrivée, il écrit à sa belle-sœur « Jo » (l’épouse de Théo donc) : « Quoiqu’ici il y ait quelques malades fort graves, la peur, l’horreur que j’avais auparavant de la folie s’est déjà beaucoup adoucie. Et quoique continuellement on entende ici des cris et des hurlements terribles comme des bêtes dans une ménagerie, malgré cela les gens d’ici se connaissent très bien entre eux et s’aident les uns les autres quand ils tombent dans des crises. En travaillant dans le jardin ils viennent tous voir et je vous assure sont plus discrets et plus polis pour me laisser tranquille que par exemple les bons citoyens d’Arles. Il se pourrait bien que je reste ici assez longtemps, jamais j’ai été si tranquille qu’ici et à l’hospice à Arles pour pouvoir enfin peindre un peu. Tout près d’ici il y a des petites montagnes grises ou bleues ayant à leur pied des blés très très verts et des pins. » D’après la première phrase, il ressort que son angoisse n’était peut-être pas aussi forte que cela, et la suite confirme qu’il a malgré tout commencé à peindre, sans toutefois pouvoir dépasser les lieux fermés de sa chambre ou du petit jardin.
Le 23 mai, il écrit à son frère Théo : « Le paysage de St Rémy est très beau et peu à peu je vais y faire des étapes probablement. Mais en restant ici naturellement le médecin a mieux pu voir ce qui en était, & sera j’ose espérer plus rassuré sur ce qu’il peut me laisser peindre. […] A travers la fenêtre barrée de fer j’aperçois un carré de blé dans un enclos, une perspective à la v. Goyen au-dessus de laquelle le matin je vois le soleil se lever dans sa gloire. Avec cela – comme il y a plus de 30 chambres vides j’ai une chambre encore pour travailler. […] Ce mois ci j’ai 4 toiles de 30 et deux ou trois dessins. »
Cela montre que Vincent envisage de pouvoir très bientôt se promener dans la campagne, hors du monastère. Les quatre toiles qu’il a en train ont été peintes dans le jardin.
Entre le 31 mai et le 6 juin il écrit à Théo pour lui demander de lui envoyer des toiles, des couleurs et des brosses, sa réserve arlésienne étant épuisée. Il ajoute : « Ce matin j’ai vu la campagne de ma fenêtre longtemps avant le lever du soleil avec rien que l’étoile du matin laquelle paraissait très grande. […] Lorsque j’aurai reçu la nouvelle toile & les couleurs je m’en vais un peu voir la campagne. »
Et enfin le 9 juin, après qu’il ait reçu les toiles et les couleurs envoyées par Théo qu’il remercie chaleureusement : « J’en ai été bien content car je languissais un peu après le travail. Aussi est-il que depuis quelques jours je sors dehors pour travailler dans les environs.[…] J’ai en train deux paysages (toiles de 30) de vues prises dans les collines. […] Dans le paysage d’ici bien des choses font souvent penser à Ruysdael. »

Nous avons donc la réponse : Ce n’est que la première semaine de juin que Vincent a pu sortir du monastère et commencer à peindre les paysages vus depuis la campagne environnante. Commençons avec les collines des Alpilles. Comme dit plus haut, elles sont invisibles depuis sa chambre, elles ont donc forcément été peintes à l’extérieur. On retrouve le même profil dans d’autres toiles de la période :

Champ de blé après la tempête (détail), juin 1889.
Le faucheur (détail), juin 1889

Le profil des collines est assez fidèlement restitué, comme j’ai pu le constater en retrouvant l’emplacement approximatif où Van Gogh a posé son chevalet (aujourd’hui un champ de vignes) :

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Les nuits étoilées de Vincent Van Gogh (3) : La Nuit étoilée de Saint-Rémy-de-Provence (1/2)

Suite des billets Terrasse de café à Arles et  La Nuit étoilée sur le Rhône

Nous avons quitté Vincent Van Gogh en septembre 1888, après qu’il ait peint à Arles sa Nuit étoilée sur le Rhône. Le 23 octobre, Paul Gauguin le rejoint dans la « Maison Jaune » qu’il loue et où il va rester deux mois. La cohabitation entre ces deux génies de la peinture n’est pas facile. Outre les querelles de nature domestique, les choses se gâtent le 23 décembre 1888, après une discussion sur la peinture lors de laquelle Gauguin soutient qu’il faut travailler d’imagination, et Van Gogh d’après la nature. Selon la thèse classique, Vincent menace Paul d’un couteau ; ce dernier, effrayé, quitte les lieux. Se retrouvant seul, pris d’un accès de folie, Vincent se coupe un morceau de l’oreille gauche à l’aide d’un rasoir, l’enveloppe dans du papier journal et l’offre à une employée du bordel voisin. Ensuite il se couche. La police ne le trouve que le lendemain, la tête ensanglantée, l’esprit embrouillé. Gauguin leur explique les faits et quitte Arles. Il ne reverra plus son ami.

La Maison jaune (« La Rue »), 1888, huile sur toile, 72 × 89 cm, New Haven, Yale University Art Gallery.

Le lendemain de sa crise, Van Gogh est admis à l’hôpital. Une pétition signée par trente personnes demande son internement ou son expulsion de la ville. En mars 1889, il est interné d’office à l’hôpital d’Arles sur ordre du maire tout en continuant à peindre, et le 8 mai il quitte Arles, ayant décidé de suivre un traitement psychiatrique à l’asile d’aliénés Saint-Paul-de-Mausole, un peu au sud de Saint-Rémy-de-Provence. Il y restera une année (jusqu’en mai 1890), sujet à trois crises de démence, mais entre lesquelles sa production picturale sera d’une extraordinaire richesse : il y réalisera 143 peintures à l’huile et plus de 100 dessins en l’espace de 53 semaines.

L’une des œuvres phares de cette période est la Nuit étoilée, aujourd’hui au Museum of Modern Art à New York.

J’ai toujours été fasciné par cette toile nocturne, avec son ciel tourmenté très présent à l’arrière-plan, composé de volutes, de tourbillons, d’étoiles énormes et d’un croissant de lune entourée d’un halo de lumière. Au second plan, un village au clocher d’église exagérément étiré vers le ciel, qu’au premier abord on pense être le village de Saint-Rémy-de-Provence. De par la position de la lune, l’orientation des cornes de son croissant et le filet de brume blanchâtre au-dessus des collines, il ne faut pas être très grand clerc pour voir au premier coup d’œil que la Nuit étoilée représente un ciel un peu avant l’aube. Peut-on aller plus loin ?

En 1995, fouinant en librairie, je tombe par hasard sur un petit livre intitulé La Nuit étoilée : l’histoire de la matière et la matière de l’histoire. C’est la traduction française d’un opuscule publié en 1989 aux Etats-Unis par Albert Boime (1933-2008), professeur d’histoire de l’art à l’Université de Californie à Los Angeles.

Le livre est passionnant. L’auteur soulève de nombreuses interrogations auxquelles il tente de répondre, notamment en ce qui concerne la date d’exécution du tableau et la nature des objets astronomiques représentés.

J’ai dit dans les billets précédents que Van Gogh peignait d’après nature, et entendait donc reproduire les cieux nocturnes tels qu’il les voyait au moment précis où il commençait ses toiles. J’ai montré combien son Café le soir et sa Nuit étoilée au-dessus du Rhône, peints à Arles, montraient l’étonnant réalisme dont il faisait preuve dans la transposition picturale du firmament. Ce réalisme est moins évident dans la Nuit étoilée de Saint-Rémy, avec son ciel immense chargé d’objets lumineux, cette lune et ces étoiles bien trop grosses éparpillées parmi de vastes volutes tourbillonnantes. Ses représentations du ciel auraient-elles glissé du réalisme à l’imagination la plus folle, voire au délire devant le chevalet, au rythme de sa propre détérioration psychique ?

Pour y répondre, il faut enquêter sur la genèse précise de l’œuvre. Si, grâce à une reconstitution astronomique, on retrouve un ciel identique ou proche de celui représenté dans le tableau – comme c’était le cas pour ses œuvres nocturnes arlésiennes –, alors on aura prouvé le réalisme du tableau, en plus d’en avoir daté l’esquisse au jour et à l’heure près. Continuer la lecture

Hommage à Giordano Bruno : l’ivresse de l’infini

Le 17 février 1600, Giordano Bruno est brûlé vif à Rome par l’Inquisition : la liberté d’esprit face à la pensée unique. L’article qui suit lui rend hommage. Je le reprends d’une de mes publications parue en mai 2007 dans la Revue Europe n°937.

Bruno et Galilée au regard de l’infini

« Qui est là ? Ah très bien : faites entrer l’infini »
Louis Aragon, Une vague de rêves (1924)

Une des questions les plus anciennes à propos de l’univers est de savoir quelle est son étendue. Est-il fini ou infini ? Il va de soi que la question n’est pas seulement d’ordre scientifique, mais qu’elle a suscité nombre de débats philosophiques et théologiques. Selon les époques et les cultures, la réponse a oscillé, telle une valse hésitante, entre ces deux visions radicalement opposées du monde. On ne peut analyser les positions respectives de Giordano Bruno et de Galileo Galilei face à cette question sans remonter aux sources mêmes de la pensée cosmologique occidentale.

Détail de la fresque de Raphaël “L’école d’Athènes”, censé représenter Anaximandre de Milet.

Dès le VIe siècle avant notre ère, dans la Grèce antique, les premières écoles de savants et de philosophes, dites «présocratiques », tentent chacune à leur façon d’expliquer rationnellement le «monde », c’est-à-dire l’ensemble formé par la Terre et les astres conçu comme un système organisé. Pour Anaximandre, de l’école de Milet, le monde matériel où se déroulent les phénomènes accessibles à nos investigations est nécessairement fini. Il est toutefois plongé dans un milieu qui l’englobe, l’apeiron, correspondant à ce que nous considérons aujourd’hui comme l’espace. Ce terme signifie à la fois infini (illimité et éternel) et indéfini (indéterminé). Pour son contemporain Thalès, le milieu universel est constitué d’eau et le monde est une bulle hémisphérique flottant au sein de cette masse liquide infinie. On retrouve cette conception intuitive d’un monde matériel fini baignant dans un espace-réceptacle infini chez d’autres penseurs : Héraclite, Empédocle, les stoïciens notamment, qui ajoutent l’idée d’un monde en pulsation, passant par des phases de déflagrations et d’explosions périodiques.

Buste de Démocrite

L’atomisme, fondé au Ve siècle par Leucippe et Démocrite, prône une tout autre version de l’infini cosmique. Il soutient que l’univers est construit à partir de deux éléments primordiaux : les atomes et le vide. Indivisibles et insécables (atomos signifie « qui ne peut être divisé »), les atomes existent de toute éternité, ne différant que par leur taille et leur forme. Ils sont en nombre infini. Tous les corps résultent de la coalescence d’atomes en mouvement; le nombre de combinaisons étant infini, il en découle que les corps célestes sont eux-mêmes en nombre infini : c’est la thèse de la pluralité des mondes. La formation des mondes se produit dans un réceptacle sans bornes : le vide (kenon). Cet « espace » n’a d’autre propriété que d’être infini, de sorte que la matière n’influe pas sur lui : il est absolu, donné a priori.

Schéma du cosmos atomiste
Détail d’une fresque de l’Université Nationale d’Athènes représentant Anaxagore. Artiste : Eduard Lebiedzki, d’après un dessin de Carl Rahl (vers 1888).

La philosophie atomiste est fermement critiquée par Socrate, Platon et Aristote. De plus, en affirmant que l’univers n’est pas gouverné par les dieux, mais par de la matière élémentaire et du vide, elle entre inévitablement en conflit avec les autorités religieuses. Au IVe siècle avant notre ère, Anaxagore de Clazomènes est le premier savant de l’histoire à être accusé d’impiété – en quelque sorte le malheureux précurseur de Bruno et Galilée; toutefois, défendu par des amis puissants (Périclès !), il est acquitté et peut s’enfuir loin de l’hostilité d’Athènes. Grâce à ses deux plus illustres porte-parole, Épicure (341-270 av. J.-C.) – qui fonde la première école admettant des femmes pour étudiantes –, et Lucrèce (Ier siècle av. J.-C.), auteur d’un magnifique poème cosmologique, De la nature des choses, l’atomisme n’en demeure pas moins florissant jusqu’à l’avènement du christianisme.

Une édition anglaise du poème de Lucrèce

Parménide, au Ve siècle avant notre ère, est peut-être le premier représentant du finitisme cosmologique. Selon lui, le Monde, image de l’Etre Parfait, est pareil à une « balle bien ronde » et possède nécessairement des limites. Dans Le Timée, Platon (428-347) introduit un terme spécifique, khora, pour désigner l’étendue ou espace en tant que réceptacle de la matière, et défini par elle. Il le considère comme fini, clos par une sphère ultime contenant les étoiles. De la même façon, Aristote (384-322) prône une Terre fixe au centre d’un monde fini, circonscrit par la sphère qui contient tous les corps de l’univers. Mais cette sphère extérieure n’est « nulle part », puisque au-delà il n’y a rien, ni vide ni étendue.

Platon et Aristote au centre de la fresque de Raphaël, “l’Ecole d’Athènes” (1511)

Il existe ainsi, dans l’Antiquité grecque, trois grandes écoles de pensée cosmologique. L’une, qui rassemble les milésiens, les stoïciens, etc., fait la distinction entre le monde physique (l’univers matériel) et l’espace : l’univers est considéré comme un îlot de matière fini plongé dans un espace extracosmique infini et sans propriété, qui l’englobe et le contient. Les deux autres, atomiste et aristotélicienne, considèrent que l’existence même de l’espace découle de l’existence des corps; le monde physique et l’espace coïncident; ils sont infinis pour les atomistes, finis pour les aristotéliciens.

La conception stoïcienne du cosmos

Les premiers théologiens du christianisme ne s’y trompent pas : ils rejettent violemment la philosophie atomiste, qui est matérialiste, mais aussi la doctrine aristotélicienne, qui implique un temps éternel et un univers non créé. Les modèles cosmologiques du Haut Moyen-Âge reviennent aux conceptions archaïques des milésiens, à savoir un cosmos fini baignant dans le vide, à la distinction près que le cosmos revêt maintenant la forme d’un tabernacle, ou celle d’un cœur !

L’univers en forme de tabernacle, selon le moine byzantin Cosmas Indicopleustes

La cosmologie d’Aristote, perfectionnée par l’astronomie de Claude Ptolémée (vers 150 de l’ère chrétienne), est toutefois réintroduite en Occident au XIe siècle, grâce aux traductions et aux commentaires arabes, et aménagée pour satisfaire aux exigences des théologiens. Notamment, ce qui se situe au-delà de la dernière sphère matérielle du monde acquiert le statut d’espace, sinon physique, du moins éthéré ou spirituel. Baptisé «Empyrée », il est considéré comme le lieu de résidence de Dieu, des anges et des saints. Ce cosmos médiéval aristotélo-chrétien, si bien illustré par La divine comédie de Dante, est non seulement fini et centré sur la Terre fixe, mais il est très petit : la distance de la Terre à la sphère des étoiles fixes est estimée à 20 000 rayons terrestres, de sorte que le paradis, à sa frontière, est raisonnablement accessible aux âmes des défunts. Le chrétien trouve naturellement sa place au centre de cette construction.

Système du monde médiéval dans la Cosmographie d’Apianus)

Si ce modèle d’univers s’impose rapidement, il n’empêche pas la résurgence d’idées atomistes. Après la redécouverte du manuscrit de Lucrèce, le cardinal allemand Nicolas de Cues (1401-1464) plaide en faveur de l’infinité de l’Univers, de la pluralité des mondes habités et du mouvement de la Terre dans son Traité de la Docte Ignorance (vers 1440). Mais son argumentation reste principalement métaphysique : l’univers est infini parce qu’il est l’œuvre de Dieu, lequel ne saurait être limité dans ses œuvres.

La docte ignorance, de Nicolas de Cuse

Un siècle plus tard, le chanoine polonais Nicolas Copernic (1473-1543) réintroduit l’héliocentrisme, vieille hypothèse déjà formulée au IIIe siècle avant notre ère par Aristarque de Samos mais restée en sommeil, malgré la tentative de Nicolas de Cues. Son De Revolutionibus (1543) pose les hypothèses que la Terre n’est pas le centre de l’Univers ; que toutes les sphères tournent autour du Soleil, centre de l’Univers ; que tout mouvement céleste est produit par le mouvement de la Terre et non par celui du firmament ; que la Terre effectue une rotation complète autour de ses pôles en un jour et une révolution complète autour du Soleil dans le plan de l’écliptique en une année.

Copernic conserve toutefois la conception aristotélicienne d’un univers fini, enclos à l’intérieur de la sphère des étoiles fixes. Il le déclare seulement immense, et renvoie la balle aux philosophes. Néanmoins, l’héliocentrisme porte en germe une révolution fondamentale : tant que l’univers était en rotation autour de la Terre fixe, il était difficile d’imaginer qu’il puisse être infini. La difficulté disparaît dès qu’il est reconnu que le mouvement apparent du ciel est dû au mouvement terrestre. En outre, Copernic élargit le Monde médiéval. Son modèle est 2000 fois plus grand que celui de Ptolémée : il constitue un tout petit pas vers l’infini, mais en est encore loin …

Le système de Copernic, dans le De Revolutionibus de 1543

En 1572, une « étoile nouvelle »[1] observée par l’astronome danois Tycho Brahe (1546-1601) fournit un premier élément observationnel propre à accélérer la chute de la cosmologie aristotélicienne. C’est en effet dans la sphère des étoiles fixes qu’elle apparaît, c’est-à-dire dans le Monde supra-lunaire jusqu’alors réputé immuable.

Dès 1576, Thomas Digges, l’un des plus habiles observateurs de son temps et leader des coperniciens anglais, démantèle la sphère des fixes et en éparpille les étoiles dans l’espace infini. Son manifeste, A Perfit Description of the Caelestial Orbes (1576), contient un schéma héliocentrique montrant explicitement, pour la première fois dans l’histoire, des étoiles non plus fixées sur une couche mince, à la surface de la dernière sphère du monde, mais disséminées à l’infini. Ce nouveau modèle fait brutalement passer du monde clos des Anciens à un univers, sinon infini, du moins extrêmement vaste, peuplé d’étoiles innombrables qui sont autant de soleils. Toutefois, Digges ne propose pas de conception véritablement physique de l’espace infini. Pour lui, le ciel et ses étoiles constituent toujours l’Empyrée, la demeure de Dieu, et, à ce titre, n’appartiennent pas vraiment à notre monde sensible.

Système du monde de Digges (1576)

Giordano Bruno, ou l’ivresse de l’infini

La vraie rupture épistémologique est déclenchée par deux philosophes italiens. En 1587, Francesco Patrizi (1529-1597) fait paraître De l’espace physique et mathématique[2], où il émet l’idée révolutionnaire que le véritable objet de la géométrie est l’espace en tant que tel, et non les figures, comme on le considérait depuis Euclide. Patrizi inaugure un nouveau concept d’espace physique homogène et infini, obéissant à des lois mathématiques – donc accessible à l’entendement.

Mais c’est surtout à son contemporain Giordano Bruno (1548-1600) que doit être attribuée la paternité de la cosmologie infinitiste. Continuer la lecture

Les nuits étoilées de Vincent Van Gogh (2) : La nuit étoilée sur le Rhône

Comme nous l’avons vu dans le billet précédent Les nuits étoilées de Vincent Van Gogh (1) : Terrasse de café à Arles, Vincent est donc installé dans la vieille ville d’Arles depuis février 1888. Mi-septembre, après avoir écrit le 16 à sa sœur  Wilhelmina (ou Willemien selon les graphies) qu’il voulait “maintenant absolument peindre un ciel étoilé”, il passe à l’acte dans sa Terrasse de Café, où il montre un petit bout de ciel piqueté de quelques étoiles de la constellation du Verseau.

Un ciel bien plus ample est représenté dans La nuit étoilée sur le Rhône, peinte peu après, fin septembre. Cette toile de 72,5 cm x 92 cm, maintenant exposée au Musée d’Orsay à Paris, montre au premier plan, sur la berge, un couple de face et des embarcations amarrées. Les silhouettes des toits et clochers se découpent sur le bleu du ciel,  les lumières de la ville se réfléchissant sur le fleuve. Parmi les nombreuses étoiles on reconnaît au centre les sept astres du Chariot de la Grande Ourse, qui illuminent un ciel en dégradé de bleus. Comme nous allons voir, la toile soulève plus d’interrogations que la Terrasse de Café en raison de l’incompatibilité entre la vue terrestre et la vue céleste. Une enquête détaillée a été menée en 2012 par le photographe Raymond Martinez, dont je reprends ici les principaux éléments agrémentés de quelques ajouts personnels.

La date d’exécution est confirmée par une lettre adressée à son frère Théo le 29 septembre, alors qu’il vient de terminer le tableau dont il joint un croquis:  « Ci inclus petit croquis d’une toile de 30 carrée – enfin le ciel étoilé peint la nuit même, sous un bec de gaz. Le ciel est bleu vert, l’eau est bleu de roi, les terrains sont mauves. La ville est bleue et violette. le gaz est jaune et ses reflets sont or roux et descendent jusqu’au bronze vert. Sur le champ bleu vert du ciel la Grande Ourse a un scintillement vert et rose dont la pâleur discrète contraste avec l’or brutal du gaz. Deux figurines colorées d’amoureux à l’avant plan. »

Croquis de La nuit étoilée sur le Rhône joint à la lettre du 29 septembre à Théo Van Gogh.

Le 2 octobre 1888 il envoie un croquis légèrement différent à son ami peintre Eugène Boch, avec cette description : « Puis enfin une étude du Rhône, de la ville éclairée au gaz et se reflétant dans la rivière bleue. Avec le ciel étoilé dessus – avec la Grande Ourse – à scintillement rose et vert sur le champ bleu de cobalt du ciel nocturne tandis que la lumière de la ville et ses reflets brutals sont d’un or rouge et d’un vert bronzé. Peint la nuit»

Extrait de la lettre du 2 octobre à Eugène Boch où Vincent décrit sa Nuit étoilée.
Second croquis joint à la lettre du 2 octobre

Cherchons maintenant le lieu où le tableau a été peint. Une phrase de la lettre à sa sœur du 16 septembre indique qu’il l’a certainement peint sur place : « Cela m’amuse énormément de peindre la nuit sur place. Autrefois on dessinait et peignait le tableau le jour d’après le dessin. Mais moi je m’en trouve bien de peindre la chose immédiatement. Il est bien vrai que dans l’obscurité je peux prendre un bleu pour un vert, un lilas bleu pour un lilas rose, puisqu’on ne distingue pas bien la qualité du ton. Mais c’est le seul moyen de sortir de la nuit notre conventionnelle avec une pauvre lumière blafarde et blanchâtre, alors que pourtant une simple bougie déjà nous donne les jaunes, les orangés les plus riches. »

En comparant le paysage actuel (de jour et de nuit) avec celui du tableau, on repère le positionnement exact des clochers des églises Saint Julien et Saint Martin du Méjan,  la courbe du Rhône à la surface duquel, de nuit, se réflètent encore les lueurs des réverbères (aujourd’hui électriques, plus au gaz!), et au centre le Pont de Trinquetaille:

A partir de là on en déduit très précisément l’emplacement du chevalet de Van Gogh et l’angle dans lequel s’inscrit le paysage terrestre : l’orientation est Sud-Ouest. Continuer la lecture

Transit de Mercure : l’histoire méconnue de Remus Quietanus

Le 11 novembre 2019, Mercure va passer une nouvelle fois devant le disque solaire. On pourra observer en France le début du passage, puis le maximum (minimum de distance entre le centre de Mercure et le centre du Soleil), mais la suite du passage et sa fin ne seront pas observables car le Soleil sera couché. L’observation d’un tel passage, appelé plus précisément transit, n’est pas difficile mais est relativement rare, se répétant à des intervalles de 13 ou 33 ans en mai ou tous les 7, 13 ou 33 ans en novembre. Le transit de Mercure constitue donc une aubaine pour les milliers d’astronomes amateurs intéressés par les phénomènes célestes.

Lors du précédent transit qui s’est déroulé le 9 mai 2016, j’avais rédigé sur ce même blog deux billets assez détaillés sur le phénomène et l’historique de ses observations. Je vous invite à prendre le temps de relire ces billets ici et si vous voulez  mieux suivre celui de ce jour. Je ne vais en effet pas répéter les choses déjà dites et écrites, mais au contraire compléter la partie historique avec un étonnant personnage nommé Remus Quietanus.

Dans le premier billet de 2016, je décrivais en détail comment le transit de Mercure du 7 novembre 1631, prédit peu avant sa mort par le génial Johann Kepler dans son « Admonitio ad Astronomos » de 1629, avait été observé et soigneusement décrit pour la première fois par Gassendi, à Paris.  Je savais que le transit avait également été observé par le jésuite Jean-Baptiste Cysat  à Innsbruck et par un anonyme à  Ingolstadt. En revanche j’ignorais complètement, à l’instar des autres historiens de l’astronomie, l’existence d’une quatrième observation effectuée dans la ville alsacienne de Rouffach et assortie d’un compte-rendu précis. De fait c’est un lecteur de mon blog, Jacques Mertzeisen, qui a attiré mon attention sur ce fait en m’écrivant ce commentaire : “J’ai appris incidemment que le transit de Mercure de 1631 avait également été observé par Remus Quietanus à Rouffach. Habitant à quelques kilomètres de là, j’ai entrepris de rédiger un article consacré à notre gloire locale. Sa correspondance avec Kepler fournit beaucoup de données. Aux archives de Rouffach, on a quelques éléments concernant le médecin, mais de l’astronome, on a tout oublié. Accepteriez-vous de jeter un œil critique sur mon travail quand il sera avancé ?

J’ai répondu avec enthousiasme à cette proposition, et en 2017 j’ai pu collaborer avec cet ancien professeur de mathématiques passionné par l’astronomie et son histoire, pour rédiger en anglais un “Homage to Quietanus“, article publié dans la revue internationale Inference.

Jacques a poursuivi ses travaux sur la vie et l’œuvre de ce personnage oublié de l’histoire de l’astronomie – qui a tout de même entretenu une correspondance suivie avec Kepler, Galilée et autres astronomes réputés  de son temps -, et il a récemment rédigé la page de Wikipedia consacrée à notre “héros”. Surtout, Jacques Mertzeisen vient de publier dans le numéro d’octobre 2019 de la revue L’Astronomie, éditée par la Société Astronomique de France, un formidable article intitulé “Johannes Remus Quietanus, médecin et astronome”. Avec sa permission, je reprends dans ce billet nombre d’éléments d’histoire qu’il a retrouvés.

Voici la traduction française du  compte-rendu par Remus Quietanus de l’observation du transit de Mercure du 7 novembre 1631,  extrait du Liber Duodecimus de Historia Coelestis accessible en ligne à ETH-Zürich, pages 954 & 955. Il s’agit d’une lettre  en latin adressée à Léopold V de Habsbourg , archiduc d’Autriche-Tyrol.

Lettre de Quietanus adressée à l’Archiduc Léopold

“Le 7 novembre à 9h 42’ 30’’du matin, j’ai aperçu subitement une petite tache à peine le tiers d’un scrupule [pièce de monnaie romaine] au –delà du centre du Soleil, de couleur presque noire d’acier, très différente des autres taches. Son diamètre était d’environ 18’’ et déjà à 11 heures AM, elle avait dépassé le quart depuis l’observation précédente de Mercure. Par le calcul j’ai donc déduit que le début de son incursion a eu lieu à Rouffach la nuit à 5h35 ¾ après minuit à la latitude 0°0’0’’ [???], le milieu de la rencontre à 8h 10’AM et donc que Kepler se trompait de 4h48’, lui qui posait le milieu de la conjonction pour 12h 58’ à Rouffach.
J’ai donc corrigé les calculs de Mercure et aussi de Vénus comme mes tables des mouvements célestes l’attesteront car il faut ajouter quelque chose aux mouvements moyens de Mercure, et retrancher quelque chose à son excentricité dans les Rudolphines.
Dès lors, mon opinion au sujet des diamètres des corps célestes est confortée, à savoir celui de Saturne est presque 10 fois celui de la Terre, 100 fois en superficie (du disque) et 1000 fois en volume. Pour Jupiter, c’est 5 fois, 25 fois et 125 fois en volume, pour Mars 1,5 etc. quant à Vénus et Mercure, ils n’égalent pas le volume de la Terre, car Vénus est à peine le tiers et Mercure le douzième. Le Soleil, lui, occupe 60 diamètres terrestres, son disque 3600 et son volume 21600 (le volume de la Terre), de sorte que l’espace occupé par le Soleil égale précisément toute la sphère de la course de la Lune autour de la Terre, ce qui chez Ptolémée n’était que de 166 fois.
La proportion des sphères est donc exactement la même, pour moi (aussi), que celle des diamètres des globes planétaires si quelqu’un les voyait toutes alignées à partir du centre du Soleil, il les verrait toutes sous le même angle, à savoir 30 minutes.”

Remus ajoute ensuite : “Kepler considère le diamètre de l’orbite lunaire comme moyenne proportionnelle entre le Soleil et la Lune, c’est-à-dire le diamètre de la Terre est au diamètre de l’orbite lunaire ce que le diamètre de l’orbite lunaire est au diamètre de l’orbite de la Terre.  Moi, je dirais plutôt : le diamètre de la Lune est au diamètre de l’orbite lunaire ce que le diamètre de l’orbite lunaire est au diamètre de l’orbite terrestre.”

La page 955 du Liber Duodecimus de Historia Coelestis mentionne en détail l’observation anonyme du transit de 1631 effectuée à Ingolstadt, assortie d’un diagramme.
Monnaie à l’effigie de Léopold V, protecteur de Quietanus

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Les nuits étoilées de Vincent Van Gogh (1) : Terrasse de café à Arles

« Dans quel espace vivent nos rêves ? Quel est le dynamisme de notre vie nocturne ? L’espace de notre sommeil est-il vraiment un espace de repos ? N’a-t-il pas plutôt un mouvement incessant et confus ? Sur tous ces problèmes nous avons peu de lumière parce que nous ne retrouvons, le jour venu, que des fragments de vie nocturne. »

Dans ces textes écrits de 1942 à 1962  (réunis dans Le Droit de rêver, PUF, collection “Quadrige”, 2010), Gaston Bachelard célèbre la difficile synthèse de l’imagination et de la réflexion qui lui paraît garantir, chez les écrivains comme chez les artistes, chez Baudelaire comme chez Van Gogh, la fidélité aux valeurs oniriques.

« Un jaune de Van Gogh est comme un or alchimique, un or butiné comme un miel solaire. Ce n’est jamais simplement l’or du blé, de la flamme ou de la chaise de paille : c’est un or à jamais individualisé par les interminables songes du génie. Il n’appartient plus au monde, mais il est le bien d’un homme, le cœur d’un homme, la vérité élémentaire trouvée dans la contemplation de toute une vie »

Coucher de soleil sur champ de blé près d’Arles, 1888

 

Dans la série de billets que je commence ici, je vais analyser en détail les rapports extraordinaires que Vincent Van Gogh (1853-1889) a entretenus avec la vision du ciel provençal.

Le 20 février 1888, âgé de 35 ans, Vincent, l’homme du Nord aux cieux chargés, s’installe à Arles, dans la vieille ville. Bien qu’il arrive dans la cité par temps de neige, il découvre la lumière provençale, éclatante de jour comme de nuit. Stupéfait par la limpidité du firmament, il écrit à son frère Théo : « Le ciel d’un bleu profond était tacheté de nuages d’un bleu plus profond que le bleu fondamental d’un cobalt intense, et d’autres d’un bleu plus clair, comme la blancheur bleue des voies lactées. Dans le fond, les étoiles scintillaient, claires, verdies, jaunes, blanches, rose plus clair, diamantées davantage comme des pierres précieuses ». Dès lors germe en lui le projet fou de peindre le ciel.

Autoportrait de Van Gogh en 1888

Le 12 avril, il écrit à son ami le peintre Émile Bernard : « Un ciel étoilé par exemple, tiens, c’est une chose que je voudrais essayer à faire de même que le jour j’essaierai à peindre une verte prairie étoilée de pissenlits ». Il hésite cependant et procrastine, intimidé par le sujet. Le 19 juin, il fait part de son hésitation à Émile Bernard : « Mais quand donc ferai-je le ciel étoilé, ce tableau qui toujours me préoccupe ? […] Hélas hélas, les plus beaux tableaux sont ceux que l’on rêve en fumant des pipes dans son lit mais qu’on ne fait pas. S’agit pourtant de les attaquer quelqu’incompétent qu’on se sente vis-à-vis des ineffables perfections de splendeurs glorieuses de la nature ».

Mi-juin, Van Gogh fait la connaissance du peintre impressionniste Belge Eugène Boch (1855-1941), qui vient passer quelques semaines à Fontvieille, près d’Arles. Le 8 juillet, il parle de lui dans une lettre à Théo [Lettre 637] : « C’est un garçon dont l’extérieur me plaît beaucoup. Figure en lame de rasoir, yeux verts, avec cela de la distinction ».
Dans sa lettre du lendemain, il confesse à Théo : « Mais toujours la vue des étoiles me fait rêver aussi simplement que me donnent à rêver les points noirs représentant sur la carte géographique villes & villages ».

Le 18 août, il lui fait part de son idée : « Je voudrais faire le portrait d’un ami artiste qui rêve de grands rêves, qui travaille comme le rossignol chante parce que c’est ainsi sa nature.
Cet homme sera blond. Je voudrai mettre dans le tableau mon appréciation, mon amour que j’ai pour lui.
Je le peindrai donc tel quel, aussi fidèlement que je pourrai – pour commencer.–
Mais le tableau n’est pas fini ainsi. Pour le finir je vais maintenant être coloriste arbitraire.
J’exagère le blond de la chevelure, j’arrive aux tons oranges, aux chromes, au citron pâle. Derrière la tête – au lieu de peindre le mur banal du mesquin appartement je peins l’infini.
Je fais un fond simple du bleu le plus riche, le plus intense que je puisse confectionner et par cette simple combinaison, la tête blonde éclairée sur ce fond bleu riche obtient un effet mystérieux comme l’étoile dans l’azur profond. » [Lettre 663]

De fait, à ce moment-là Van Gogh pense à Gauguin, avec qui il espère partager bientôt son appartement à Arles (ce qu’il fera à partir d’octobre). Il choisit finalement Eugène Boch pour modèle. Début septembre, Boch (33 ans) pose pour lui, et Vincent écrit à sa sœur Willemien  : « J’en ai un pour commencer, le portrait d’un jeune impressionniste Belge. Je l’ai peint un peu en poète, la tête fine & nerveuse se détachant sur un fond de ciel de nuit d’un outremer profond avec les scintillements des étoiles… »

Portrait d’Eugène Boch, appelé aussi “le Poète” ou “le Peintre aux étoiles”, septembre 1888 (musée d’Orsay)

En voulant faire le portrait idéal d’un « poète », Vincent amorce un « passage à l’acte » : il s’agit là en effet de sa première représentation d’une nuit étoilée. S’il est vrai que le peintre ne s’appuie pas sur la réalité du ciel, il n’en reste pas moins qu’avec son bleu outremer profond et ses étoiles scintillantes, il inaugure la technique qu’il utilisera pour ses futures nuits. Dans la même longue lettre à sa sœur du 9 septembre , il écrit plus loin « Je veux maintenant absolument peindre un ciel étoilé. Souvent il me semble que la nuit est encore plus richement colorée que le jour, colorée des violets, des bleus et des verts les plus intenses. Lorsque tu y feras attention tu verras que de certaines étoiles sont citronnées, d’autres ont des feux roses, verts, bleus myosotis. Et sans insister davantage il est évident que pour peindre un ciel étoilé il ne suffise point du tout de mettre des points blancs sur du noir bleu. » [Lettre 678]

De gauche à droite, autoportrait d’Emile Bernard, ami de Vincent, portraits photographiques de son frère Théo et de sa sœur Willemien.

Il ne la poste pas et reprend sa lettre le 14. Entretemps il a peint sa première nuit étoilée, le tableau s’intitule Terrasse du café le soir (actuellement au musée Kröller-Muller à Otterlo, Pays Bas) :

« Il y a déjà plusieurs jours que j’ai commencé cette lettre jusqu’ici et je reprends maintenant. J’ai été interrompu justement par le travail que m’a donné de ces jours-ci un nouveau tableau représentant l’extérieur d’un café le soir. Sur la terrasse il y a de petites figurines de buveurs. Une immense lanterne jaune éclaire la terrasse, la devanture, le trottoir, et projette même une lumière sur les pavés de la rue, qui prend une teinte de violet rose. Les pignons des maisons d’une rue qui file sous le ciel bleu constellé d’étoiles sont bleus foncés ou violets avec un arbre vert. Voilà un tableau de nuit sans noir, rien qu’avec du beau bleu et du violet et du vert, et dans cet entourage la place illuminée se colore de soufre pâle, de citron vert. Cela m’amuse énormément de peindre la nuit sur place ».

Terrasse de café le soir

Et le 16 septembre, c’est à Théo qu’il décrit plus brièvement son tableau : « Le deuxième tableau [de cette semaine] représente l’extérieur d’un café illuminé sur la terrasse par une grande lanterne de gaz dans la nuit bleue avec un coin de ciel bleu étoilé.

[…] La question de peindre les scènes ou effets de nuit sur place et la nuit même, m’intéresse énormément »

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Chappe d’Auteroche, mort pour la science le 1er août 1769

Il y a tout juste un quart de millénaire – le 1er août 1769 – disparaissait un de ces héros oubliés de l’histoire des sciences : Jean Chappe d’Auteroche. Cela se passait très loin de son Auvergne natale (il était né en 1728 à Mauriac), en un lieu désolé de la Basse-Californie du Sud, aujourd’hui San José del Cabo au Mexique. Conclusion tragique d’une vie d’aventures tout entière vouée à la science, plus particulièrement à l’astronomie et plus spécifiquement aux deux événements célestes marquants qu’ont été en 1761 et 1769 les transits de la planète Vénus devant le disque du Soleil. J’en raconte l’histoire dans mon roman historique Le Rendez-vous de Vénus, publié en 1999.

Dans ce billet-hommage je reproduis  quelques extraits choisis, mais j’en profite surtout pour dévoiler une riche iconographie qui ne pouvait figurer dans le roman.

Jean Chappe d’Auteroche, mort pour la science le 1er août 1769 à San José del Cabo (Mexique)

 

Un aperçu général de la vie et de l’œuvre de Jean Chappe d’Auteroche n’est pas mon propos : vous le trouverez ici sur Wikipédia. Place maintenant à l’imagination, documentée cependant par une étude approfondie des sources historiques. Voici par exemple comment dans mon roman j’ai imaginé la première rencontre entre le héros narrateur, l’astronome Joseph-Jérôme Lefrançois de Lalande, et l’abbé Chappe, ce dernier ayant déjà embrassé l’état ecclésiastique lui permettant de se livrer à sa passion pour les sciences :

Chappe était un garçon d’une vingtaine d’années dont le visage rond et jovial, la bouche gourmande, les cheveux de jais et l’œil bleu sombre sous un sourcil net lui donnaient un aspect de virilité extraordinaire. Virilité soulignée encore par des joues qui, soigneusement rasées à l’aurore, devenaient bleues à midi. Ses muscles semblaient devoir faire éclater à chaque mouvement les habits noirs de l’abbé. Il était très grand et massif. Plus de six pieds et… Ah sacré nom, alors que le système métrique est l’une des plus intelligentes réformes que nous ait léguées la Révolution, je n’arriverai donc jamais qu’à radoter mes pouces et mes coudées ! Chappe mesurait un mètre, huit décimètres et cinq centimètres … À peu près. Je pensai alors que cet homme-là devait plaire aux femmes.
En le voyant perdu dans ses pensées, je m’amusai à lâcher un tonitruant “ Bonjour, monsieur l’abbé ”, rien que pour le plaisir de le voir sursauter, le sachant, malgré ses allures d’athlète, d’un naturel distrait. Il ne sursauta pas, mais pour répondre à mon salut, lança son index vers son chapeau. Dans le mouvement, son coude se leva et le portefeuille qu’il tenait serré sous son bras chuta sur les gravillons de l’allée. En ce début de mois de mars – cela faisait donc sept mois que j’étais à Paris – il soufflait un vent frisquet, qui emporta sur la pelouse quelques papiers échappés de la serviette tombée à terre. Je me lançai à leur poursuite. J’arrivai enfin à les ramasser, jetai un œil dessus, et revins, en les lisant, vers l’abbé. Il tendit la main pour les récupérer, mais je continuai à examiner les documents. Enfin, je levai la tête et dis en lui tendant les feuilles ramassées :
– Vous travaillez donc sur les tables de Halley, monsieur l’abbé ?
En prononçant ces mots, je devais être bien fat. Chappe émit un sifflement admiratif et dit :
– Eh bien mon garçon, si je m’attendais à ce qu’un enfant… Vous alliez chez le père Désastre ?
Tel était le sobriquet du libraire dont la boutique jouxtait l’Observatoire, et qui répétait avec fierté qu’il était “ le libraire des astres et des planètes ”.
– Oui-da, mon garçon, répliquai-je avec insolence, vexé que ce grand dadais me traitât comme un gamin. Et moi, ajoutai-je, je m’étonne qu’un ecclésiastique essaie de violer les mystères de la divine Providence.
L’abbé Chappe rougit, s’excusa mille fois de sa grossièreté, puis mille nouvelles fois quand je lui appris mon âge en me vieillissant de deux ans. Je n’avais pas encore compris que mon intérêt était au contraire de m’afficher en enfant prodige.
– Comprenez, m’expliqua-t-il comme pour se justifier, je ne suis pas entré dans les ordres par vocation, mais ce costume me permet de vivre décemment tout en me consacrant à la science. D’ailleurs, je ne suis pas le seul dans ce cas. Dès que le titre de savant me procurera enfin une considération et une existence moins équivoques, je renoncerai à cet état. Et vous ?
– Mon propre maître, le père Béraud, à Lyon, m’a suggéré de faire de même, mais ma famille s’y est opposée.
Plantés au milieu de l’allée, nous devînmes les meilleurs amis du monde.”

Je rappelle brièvement que, dans l’ordre des planètes du système solaire, Vénus se situe entre le Soleil et la Terre. Donc, à certaines périodes, la planète de l’amour passe exactement devant le disque de Phébus, comme un grain de beauté qui défile lentement. Cet événement est cependant assez rare : des conditions très particulières doivent en effet être réunies pour que Vénus, le Soleil et la Terre soient exactement alignés. Normalement, si le plan de l’orbite de la Terre était exactement le même que celui de Vénus, on le verrait relativement souvent. Mais comme les deux plans sont inclinés, il faut attendre une configuration très précise, à savoir le passage de Vénus sur la ligne des nœuds, lequel ne se produit que deux fois par siècle environ, groupés à 8 ans d’intervalle.

Configurations orbitales permettant le transit de Vénus devant le Soleil lors de ses passages aux nœuds ascendant et descendant. L’inclinaison des plans orbitaux de la Terre et de Vénus est ici très exagérée pour la clarté du schéma.

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L’année de la confusion

Selon le dictionnaire, le mot « confusion » désigne une situation embrouillée. Il a pour synonymes « désordre », « trouble ». Vous pensez probablement que l’année 2018 qui s’achève, avec ses gilets jaunes, sa Macronie en déroute, ses errements de Brexit, ses guerres commerciales, ses fantaisies trumpiennes et autres proliférations de moustiques, semble toute désignée pour faire l’objet du présent billet de nouvel an. Hé bien pas du tout ! Si le 1er janvier 2019 va bel et bien mettre fin à une année en effet plutôt confuse sur les plans politique et social (sans garantie aucune que la nouvelle année le soit moins !), je veux vous rappeler ici que le 1er janvier de l’an 709 du calendrier romain (soit le 1er janvier 45 av. J.-C.) a mis fin à une vraie année de totale confusion. Sous l’égide de Jules César, cette date-clé de l’histoire du monde a inauguré le calendrier dit julien, lequel a mis un peu d’ordre astronomique dans l’excessif désordre des affaires humaines. L’histoire est bien connue. Vous la trouverez fort bien racontée et dans tous ses détails sur divers sites web, mais je ne résiste pas au plaisir de vous en faire un petit résumé illustré.

L’année de confusion, soit l’an 708 du calendrier romain dit A.U.C. (de la locution latine Ab Urbe condita, qui signifie littéralement « à partir de la fondation de la Ville »), a compté non pas 365 jours mais 445 répartis en quinze mois, afin de compenser le décalage pris au fil du temps entre le calendrier romain et l’année solaire, fondée sur le rythme régulier des saisons. Comment en était-on arrivé là ?

Calendrier républicain romain

Aux premiers temps de Rome, la mesure du temps se fondait sur les cycles de la Lune. Celle-ci tourne autour de la Terre en environ 29 jours et demi, de sorte qu’il n’y a pas un nombre entier de mois lunaires correspondant à la durée d’une année solaire. Le calendrier romain républicain en usage à Rome depuis Numa Pompilius, comportait 355 jours en année normale, répartis en douze mois de longueur inégale, allant de 28 à 31 jours. L’année débutait le 15 mars (les fameuses « ides »), considéré comme le début du printemps. Le premier mois, Martius, était dédié au dieu de la guerre. Le troisième, Maius, à une amante de Jupiter nommée Maïa (les chrétiens ont astucieusement dédié ce mois de mai à la Vierge Marie, sans changement phonétique). Le quatrième, Junius, à l’épouse de Jupiter. Le onzième, Ianuarius (janvier) à Janus, le dieu à double face. Le dernier mois (février) était le mois des morts, consacré à des purifications ; réputé néfaste, c’était le plus court (de 24 à 28 jours). Le nom des autres mois – Quintilis pour juillet, Sextilis pour août, September, October, November, December – correspondait aux rangs 5, 6, 7, 8, 9 et 10 qu’ils occupaient après Mars.

Dans cette mosaïque romaine du IIIe siècle av. J-C. figurent dans la première colonne le symbole des saisons, suivi pour chacune ds trois mois correspondants. A l’époque l’année débutait en mars.

Toutefois, pour que l’année coïncide mieux avec le cycle solaire et respecte le rythme des saisons, il fallait compléter de temps à autre (environ tous les deux ans) l’année normale par un mois intercalaire de 27 jours appelé Mercedonius, qui faisait passer l’année à 377 ou 378 jours. Il fallait alors raccourcir le mois de février à 23 jours pour les intercalaires courtes ou à 24 pour les intercalaires longues. Cela paraît un peu compliqué mais, selon le célèbre philosophe du IVe siècle Macrobe, ce cycle d’intercalation était le meilleur possible puisqu’il permettait de ramener la longueur moyenne de l’année à 365,25 jours sur une période de 24 ans, très proche de l’année solaire connue depuis au moins Hipparque, au IIIe siècle av. J.-C. (Dans sa définition moderne, l’année solaire, dite aussi tropique, est le temps que met la Terre pour faire une révolution autour du Soleil, égal en l’an 2000 à 365,2422 jours).

Pourquoi donc Jules César entreprit-il de réformer le calendrier ? Parce qu’en pratique, le système compensatoire n’était pas appliqué avec rigueur ; les mois ou jours intercalaires, déterminés par les prêtres responsables du calendrier et appliqués par les consuls, étaient effectués de façon hasardeuse, soit par négligence, par concussion (les premiers jours de chaque mois, appelés calendes, étaient ceux où les Romains devaient payer les loyers ainsi que les intérêts de leurs dettes. Le mot « calendrier » en découle, mais il a d’abord désigné le registre où étaient inscrits les comptes), ou encore en raison de guerres durant lesquelles les intercalations étaient omises. Continuer la lecture

Pourquoi s’intéresser aux étoiles ? (2/2)

Suite du billet précédent

Un des mobiles les plus puissants qui poussent vers l’art et la science est le désir de s’évader de l’existence terre-à-terre avec son âpreté douloureuse et son vide désespérant, d’échapper aux chaînes des désirs individuels éternellement changeants. Il pousse les êtres aux cordes sensibles hors de l’existence personnelle, vers le monde de la contemplation et de la connaissance objective.
Albert Einstein

La connaissance pour la connaissance ?

Si notre connaissance du monde, des hommes et de leurs œuvres avait ce caractère définitif qui ne se rencontre que dans l’oubli ou la mort, c’en serait fait de notre capacité à questionner, à chercher, à connaître et à créer. L’art sait renaître sans cesse de lui-même, il sait nous protéger de l’oubli et nous parler de l’étrangeté du monde tout comme de sa beauté, il sait nous mener vers les ailleurs, les autrement et les avenirs ; il ne laisse pas de place à une éventuelle constitution définitive qui figerait sa matière.

Le « définitivement constitué » est tout autant étranger à la science. Celle-ci suit –différemment, certes – des chemins voisins de ceux de l’art et accentue encore cette réalité du caractère toujours provisoire qu’ont les acquis de la recherche. En s’accumulant, ceux-ci augmentent assurément notre connaissance du monde, mais, le plus souvent, ils entrouvrent des lucarnes sur les champs nouveaux à explorer, champs tellement vastes qu’il est permis de se demander si, finalement, notre activité de recherche nous rapproche d’une éventuelle connaissance ultime du « Grand Tout » ou si, au contraire, elle nous en éloigne.

Prenons pour exemple les mesures de la vitesse des étoiles dans les galaxies, données numériques qui augmentent utilement notre connaissance de l’Univers lointain. Voilà que, de cette liste de valeurs, surgit un fait insolite : pour chaque étoile, cette vitesse ne correspond pas du tout à celle que font prévoir les lois de la gravitation, en fonction de la distance donnée de l’étoile au centre de sa galaxie et de la quantité de matière visible dans cette galaxie : elle est beaucoup plus élevée. D’une accumulation intéressante mais routinière de mesures découle infiniment plus que la simple connaissance de celles-ci : s’ouvre en fait une passionnante page blanche dans le livre de la Nature. Ou bien il faut modifier les lois de la gravitation s’agissant d’étoiles éloignées du centre de leur galaxie ; ou bien – hypothèse plus plausible que la première, car le même type d’anomalies se découvre également à l’échelle de galaxies tout entières gravitant dans leurs amas – on doit admettre qu’il existe une quantité considérable de matière (95 % environ de la masse de l’Univers) qui, n’émettant pas de rayonnement, ne nous est pas directement connue, mais qui se manifeste cependant en ajoutant son action à celle de la matière visible : c’est la matière dite « sombre ».

Plus étonnant encore, nous croyons savoir depuis le début des années 2000 que le constituant principal de la partie sombre de notre Univers est largement dominé par une forme étrange d’énergie appelée « énergie noire ». Alors que des calculs théoriques simplifiés prédisaient un ralentissement de l’expansion de l’Univers sous l’effet de la matière gravitante (visible ou sombre), les observations indiquent que c’est l’inverse qui se produit : on constate une accélération. Passé l’effet de surprise, il a fallu trouver une explication : une énergie noire « répulsive », qui n’est ni astre invisible ni particule élémentaire, mais énergie « pure », diffuse dans tout l’espace, remplirait actuellement l’Univers aux deux-tiers et gouvernerait son évolution. Reste à savoir quelle est la vraie nature de cette énergie : énergie du vide quantique ? champs encore inconnus ? Le mystère reste entier et mobilise l’imagination fertile de quelques centaines de théoriciens. Il pourrait déboucher sur une nouvelle vision fondamentale des mécanismes de l’Univers.

J’insiste sur le fait que la quête de la connaissance « pure » justifie à elle seule la recherche scientifique, même lorsque aucune application pratique ne se profile à l’horizon de quelques générations humaines (au-delà, on ne peut jamais préjuger). Cela dit, la majorité des applications pratiques a pour origine des réponses à des questions qui n’avaient a priori rien à voir avec le but atteint. La découverte des rayons X n’a pas résulté d’un programme de détection des fractures osseuses, l’invention des ordinateurs n’est pas issue d’un projet d’amélioration des règles à calculer et l’invention de la radio et du téléphone n’est pas venue d’une tentative de perfectionnement des techniques des pigeons voyageurs. Qui sait si la compréhension, puis la maîtrise de l’énergie noire ne changeront pas le sort futur de l’humanité ?

Retour sur Terre…

Depuis deux générations, nous observons nettement des transformations dans notre vie quotidienne, issues des activités de recherche scientifiques et techniques. Tous les secteurs de l’activité humaine sont concernés : la santé, l’alimentation, la mobilité, l’habitat et la communication ont connu de fortes mutations, qui caractérisent nos sociétés développées. La raison en est simple : l’industrie et l’économie ne peuvent pas se développer sans une recherche active. Une bonne articulation entre recherche fondamentale et recherche appliquée, puis entre recherche appliquée et réalisation industrielle est évidemment nécessaire (moyennant certains contrôles nécessaires pour garantir un minimum d’éthique). Si une seule de ces étapes est négligée, la chaîne s’interrompt.

La responsabilité scientifique relève précisément de sa capacité à répondre aux besoins de la société. En retour de l’investissement dans la recherche publique et privée, les avancées scientifiques livrent des clés pour comprendre et transformer le monde. Il est vrai que certaines applications des sciences ou des technologies nouvelles suscitent la peur, la contestation ou le refus, notamment lorsqu’elles touchent au vivant et menacent potentiellement l’identité et l’intégrité de l’homme.

La recherche et ses applications peuvent enrichir notre vision du monde et nous conduire à porter un autre regard sur l’amélioration de la condition humaine. Prenons par exemple le développement de l’astronautique dans les années 1960. L’horizon s’est transformé : en s’éloignant, il est devenu courbe, puis la planète dans sa globalité s’est offerte aux caméras des satellites. Les vues de la Terre dans l’espace constituent l’une des principales retombées du programme Apollo. Dès lors, notre planète a cessé d’être assimilée à un monde infini, mais plutôt à un immense vaisseau spatial qu’il convient de protéger tant il semble fragile dans l’immensité du cosmos. Continuer la lecture

Pourquoi s’intéresser aux étoiles ? (1/2)

Écoutez! Si on allume les étoiles – alors – c’est donc utile à quelqu’un ? Alors – quelqu’un exige qu’elles existent ? Alors – quelqu’un les nomme perles ces petits machins? Et, forçant les tourbillons de poussière au zénith, il fonce vers Dieu, craint d’être en retard, pleure, baise sa main noueuse, demande qu’il y ait une étoile tôt ou tard, jure que vivre sans étoiles l’épuise. Et après le voilà dans les alarmes, mais l’air tranquille. Il arrête un passant : “Dis, maintenant ça va ? Tu n’as plus peur ? –Non !”
Écoutez ! Si on allume les étoiles – alors – c’est donc utile à quelqu’un ?
Alors il est indispensable que chaque soir, au-dessus des toits,
s’illumine au moins une étoile ?

Vladimir Maïakovsky

Liminaire

Le blog de culture tous azimuts sur lequel vous me faites l’honneur de naviguer a pour objet de partager quelques-unes de mes multiples passions. A ce titre, il traite de sujets de recherche et de réflexion à l’intersection des sciences, de la littérature, de la musique, de l’art, de l’histoire,  de la philosophie.
Je prends en outre soin et plaisir à lire régulièrement les commentaires, parfois très développés et documentés, de certains lecteurs particulièrement assidus. Or, depuis quelque temps, je sens chez certains d’entre eux s’instiller le doute sur l’utilité de mon entreprise. Il est clair, mes billets sur l’histoire des pluies d’étoiles filantes, le voyage cosmique dans la littérature ou encore la révolution copernicienne chez les humanistes provençaux ne peuvent aucunement soulager les souffrances de ce bas monde. Ce n’est d’ailleurs pas leur but!

Un de mes commentateurs (ou commentatrice ?) notait récemment « Que reste-t-il de toute cette science incapable de soulager nos corps et nos âmes dans cette vallée de cendres et de larmes? Quid de ce savoir, de cette érudition sans bornes, si telle aventure livresque est incapable d’étancher notre soif dans cet enfer moderne? […] Les seules étoiles à portée de main sont celles de étalages de Noël où les marchands vendent du rêve à gogo et dans la chambre vide des décorations, il y a comme une absence […]. Les pauvres – car il y en a – restent sur leur faim et leur fin. […] Pensez que le prochain billet va y changer quelque chose? Faut pas rêver! Je vous en donne mon billet qu’il n’apportera rien au mendiant. »

Ces remarques, tout à fait compréhensibles et malheureusement pertinentes, donnent à réfléchir. Je ne nie pas, bien sûr, que la principale motivation de mon blog (qui m’est une charge assez lourde de travail s’ajoutant à mes nombreuses autres activités) n’est autre que mon propre (et narcissique ?) plaisir, davantage qu’une  noble philanthropie ou une empathie (que je possède réellement) envers les souffrances des moins favorisés que moi. Ce qui n’empêche de me poser régulièrement la question : la culture – scientifique, littéraire, artistique, philosophique, etc. – est-elle vraiment conçue pour soulager la misère du monde?
Déjà faudrait-il pour cela que les plus défavorisés – et il y en a beaucoup – aient les moyens d’accéder à ladite culture ; par exemple, un simple abonnement mensuel à l’internet haut débit permettant d’accéder à un blog comme le mien n’est pas à la portée de toutes les bourses. J’en ai pleinement conscience, tout comme du fait  que notre « belle France », bien que relativement favorisée par rapport à nombre d’autres pays de la planète, soit en plein processus de paupérisation des classes moyennes. Processus au demeurant savamment et patiemment calculé par les divers pouvoirs économiques et financiers, donc politiques. Or, je pense que la paupérisation et nombre de maux de la société moderne sont  intimement liés à l’inculture…
Dans le billet qui suit, je veux donc rappeler comment la culture – l’authentique, la « bonne », pas la bouillie que nous en donnent la plupart des médias, les réseaux sociaux et autres commentateurs auto-proclamés de la sous-culture politiquement correcte –  peut grandement aider à soulager l’inévitable fardeau de l’existence, par la seule élévation de l’âme qu’elle procure. J’entends aussi défendre – admettant que ce soit encore nécessaire – le rôle majeur des sciences fondamentales dans l’amélioration de la condition humaine.

Il s’agit de l’adaptation d’un texte jadis publié dans l’ouvrage collectif Plaidoyer pour réconcilier les sciences et la culture (Editions Le Pommier, 2010), preuve que le sujet me préoccupe depuis longtemps.

Recherche et société

Qu’est-ce que les connaissances en astrophysique apportent au corps social ? À quoi sert la recherche dans les sciences de l’Univers alors que tant de choses sont à faire pour assurer le mieux-être, sinon la survie de l’espèce humaine ? De grands défis menacent aujourd’hui la planète entière : la faim dans le monde, le manque d’eau potable, le pillage inconsidéré des matières premières, le réchauffement climatique, la pollution généralisée, la diminution drastique de la biodiversité qui en découle, l’organisation chaotique des finances mondiales, la paupérisation des classes moyennes, le retour de l’irrationnel et des fondamentalismes, les bouffées de violence qui éclatent un peu partout, et j’en passe ! La recherche scientifique est-elle le moyen de répondre à ces défis ? Un simple outil parmi d’autres ? Un luxe parfaitement inutile et dispendieux, comme le clament certains ?

Devant l’ampleur des problèmes posés, nous ne sommes pas assurés du succès, loin de là, en revanche nous pouvons être certains de l’échec si la recherche scientifique n’est pas mise au premier plan et considérée comme une priorité absolue. La recherche est en effet une activité stratégique qui concerne la société tout entière. Certes, pour beaucoup de chercheurs et de dirigeants avisés (il en reste, ne serait-ce qu’une petite poignée, notamment dans les pays asiatiques), l’investissement dans la recherche est une évidence. Mais devant le nombre de fois où la question « À quoi ça sert ? » est posée dans les médias, dans les parlements et le grand public, il est utile de rappeler avec force quelques vertus cardinales de la recherche, et d’illustrer chacune de ces vertus par des exemples puisés dans ma propre discipline, les sciences de l’Univers – lesquelles semblent pourtant, à première vue, les plus éloignées des préoccupations de ce « bas monde ». Continuer la lecture

Les Léonides, pluie céleste de novembre (2/2)

Suite du précédent billet

Dans les nuits d’automne, errant par la ville,
Je regarde au ciel avec mon désir,
Car si, dans le temps qu’une étoile file,
On forme un souhait, il doit s’accomplir.
François Coppée, Etoiles Filantes (1877)

Fontaine de flammèches et d’éclairs illuminant l’atmosphère durant la pluie de 1833.
Nom de baptème

Lors de la pluie de novembre 1833, les nombreux observateurs de la côte Est des Etats-Unis et de la région des Chutes du Niagara avaient vu les météores semblant provenir de la constellation du Lion (Leo). Le nom de Léonides fut alors donné à cet essaim.

A la mi-novembre 1799, un phénomène similaire à la pluie de 1833 avait déjà été observé au large des côtes du Vénézuela par le célèbre naturaliste allemand Alexander von Humboldt, en compagnie du botaniste français Aimé Bonpland (1773-1858) [deux jours après ils partirent explorer le fleuve Orénoque].

Gravure extraite du célèbre ouvrage de Humboldt “Cosmos. Essai d’une description physique du Monde, 1847-1859.
Hubert Anson Newton (1830-1896).  Son travail d’archives  sur les Léonides a été repris en 1958 par Susumu Imoto et Ichiro Hasegawa pour les textes anciens chinois, japonais et coréens, puis par Gary Kronk en 1988 et Donald Yeomans en 1991, qui ont dressé des catalogues descriptifs de toutes les pluies de Léonides observées, de l’an 901 jusqu’à nos jours.

Hubert Anson Newton, autre professeur de Yale, subodora donc une périodicité du phénomène. Il rechercha dans les chroniques astronomiques anciennes des allusions aux « météores de novembre ». Il en trouva treize mentions, allant de l’an 901 à 1833. Newton en déduisit une périodicité de 33 ans un quart, et en 1864 il prédit une grande nuit des Léonides pour novembre 1866, année du passage suivant. Sa prédiction fut vérifiée. En novembre 1866, des centaines de météores à la minute furent bel et bien observés partout en Europe, et de nombreux compte-rendus parurent dans les journaux.

On en vit encore en 1867 et 1868, quoique à un rythme moindre. De remarquables gravures de l’époque en attestent, comme celles du génial dessinateur et astronome de l’Observatoire de Paris Etienne-Leopold Trouvelot et celle figurant dans un bel ouvrage d’astronomie populaire d’Emmanuel Liais. [Ce dernier, expulsé de lʼObservatoire de Paris en 1858 par son irascible directeur Urbain Le Verrier, avait poursuivi sa carrière au Brésil].

A gauche, dessin de Trouvelot. A droite, deux gravures extraites de l’ouvrage publié par Liais en 1881, “L’espace céleste, ou, Description de l’univers”.
La comète Tempel-Tuttle, maman des Léonides

Restait à trouver la cause du phénomène. Le voile fut levé par la découverte d’une comète de magnitude 6 nommée Tempel-Tuttle, en hommage à ses deux découvreurs, Ernst Tempel et Horace Tuttle. Le premier la détecta le 19 décembre 1865, le second quelques jours plus tard, le 6 janvier 1866. Cette même année, l’Italien Giovanni Schiaparelli démontrait que l’orbite de cette comète était quasiment identique à celle qu’occupent les particules provoquant l’essaim des Léonides, faisant pour la première fois le lien qui manquait. Continuer la lecture

Les Léonides, pluie céleste de novembre (1/2)

Une étoile filante brille
Et tout tombe
                   Le ciel se ride
Les bras s’ouvrent
                   Et rien ne vient
Un cœur bat encore dans le vide

Pierre Reverdy :  Etoile filante (extrait),
dans Plupart du temps, 1915-1922.

Le mois de novembre est propice aux pluies d’étoiles filantes, appelées aussi essaims météoritiques. Trois d’entre eux connaîtront leur maximum d’activité. L’essaim météoritique des Taurides Nord, actif du 20 Octobre au 10 Décembre, aura son maximum le 12 novembre, avec un taux moyen de 5 météores à l’heure. L’essaim des alpha-Monocérotides est actif du 15 au 25 Novembre avec un maximum le 21 Novembre ; son activité est très variable d’une année à l’autre, pouvant monter à 400 météores à l’heure durant environ 30 minutes. Mais c’est surtout l’essaim des Léonides qui attirera l’attention. Actif du 6 au 30 Novembre, il atteindra son maximum le 17 avec un taux d’environ 15 à l’heure. Cela paraît modeste, mais comme on va le voir, au cours de certaines années passées ce taux a atteint le taux phénoménal  de 200 000 à l’heure. Ce n’était plus une pluie, mais une tempête!

Belle pluie des Orionides vue depuis la Mongolie intérieure

Avant de revenir sur ces pluies historiques qui ont marqué les mémoires, quelques petits rappels astronomiques s’imposent.

Éphémère progéniture de comète

Les belles mais fugitives étoiles filantes sont des grains cométaires microscopiques qui, en pénétrant dans l’atmosphère, s’échauffent par frottement. Leur température monte à 3 000° C, et elles se consument dans la haute atmosphère, à 80 km d’altitude, créant ces traînées lumineuses qui ne durent souvent qu’une fraction de seconde. En fait, ce n’est pas la combustion du grain porté à blanc que l’on voit à si grande distance, mais la traînée d’ionisation qu’il laisse dans l’atmosphère. Ces étincelles nomades sont la version miniaturisée et anodine des météores – le bonzaï du bolide ! Leur taille ne dépasse pas quelques millimètres. Ce sont des silicates analogues à des grains de sable.

Un bolide

Il existe un lien entre la masse du grain et sa luminosité, donné par une formule dite de Hughes. A la vitesse typique de 70 km par seconde, cela donne une luminosité égale à celle d’une étoile de première grandeur comme Sirius pour un grain de seulement 3 millimètres, et une intensité tout juste visible à l’œil nu pour un grain de 0,3 millimètre.

Pour que nous puissions voir une si petite poussière à 80 km de distance, il faut qu’elle ait mis toutes ses forces dans la bataille. Parler de chant du cygne n’est rien. Il faudrait parler de la flambée de l’étoile filante. Les scientifiques se contentent de dire que « le rendement de la combustion est très élevé ».

Un grain cométaire

Lorsque, par une nuit quelconque, vous observez une étoile filante, il s’agit d’un météore sporadique. Par ciel dégagé, on peut en voir quelques-uns par heure, en principe davantage après minuit qu’avant, et davantage en automne qu’au printemps (pour l’hémisphère nord).

Si de nombreux météores apparaissent la même nuit et semblent provenir du même endroit du ciel, il s’agit d’une pluie d’étoiles filantes. On verra alors dix, voire cinquante météores et plus par heure, dans un ciel sombre sans Lune, loin des lumières des villes.

Cet essaim de météores résulte du passage annuel de la Terre dans la traînée de poussières laissée par une comète. Dans sa course folle, l’astre vagabond véhicule et éjecte autour de lui une grande quantité de matière, allant de la poussière au caillou. Une traînée composée de myriades de particules jalonne sa trajectoire elliptique dans le vide interplanétaire.

Ces sillages remplis de grains s’étendent sur des centaines de millions de kilomètres pour quelques dizaines de milliers de kilomètres de largeur, ce qui leur confère une forme de tube tordu.

Les poussières flottent dans ce tube, obscures, et la Terre, en les bousculant de son atmosphère, les enflamme. Dans un certain sens, c’est plutôt la Terre qui tombe sur elles qu’elles sur nous. Si ce n’est que notre planète, en croisant un tube, agit comme un aspirateur gravitationnel et engloutit ce qui traîne à la ronde.

Durant les plus belles pluies météoritiques annuelles on peut voir jusqu’à cent météores à l’heure. Et beaucoup plus encore lors de certaines années exceptionnelles – les grands crus -, où l’événement prend l’allure d’une véritable tempête. Continuer la lecture