Les épicycles de Copernic produisent le mème effet qu'une orbite excentrique.
Tailles comparées des épisodes de rétrogradation de Mars (à gauche),Jupiter (au centre) et Saturne (à droite).
Figure de gauche : Si l'étoile considérée était située à relative proximité de la Terre, les lignes de visée seraienttrès divergentes : l'effet de parallaxe induit par le déplacement de la Terre sur son orbite serait donc important.Figure de droite : L'étoile considérée est en réalité si éloignée de la Terre que les lignes de viséesont presque parallèles : l'effet parallactique est donc très faible.
Des étoiles bien lointaines
La tentation était grande naturellement d'appliquer cette méthode dite de triangulation, aux étoiles les plus brillantes de notre ciel nocturne, afin de déterminer leur distance au Soleil. Le mouvement de la Terre autour du Soleil ne semblait toutefois pas modifier leur position sur la voûte céleste : leur parallaxe, soit cet angle sous lequel chacune d'elles nous apparaît depuis la surface de la Terre, ne semblait nullement perturbée en effet par la révolution de notre Terre autour de l'astre central. Copernic en conclut, non pas que la Terre était immobile dans l'espace, mais que les étoiles devaient se situer loin, très loin de la Terre... bien au-delà de l'orbite de Saturne, la dernière planète visible de notre système solaire. Le système de Ptolémée stipulant que la sphère des étoiles se situait tout juste au-delà de l'orbite de Saturne, s'en trouvait donc ébranlé. Une telle conclusion amenait de plus à penser que ces étoiles, pour ètre visibles depuis la Terre, devaient ètre très brillantes, voire mème de luminosité comparable à celle de notre Soleil. Notre univers, ce cosmos aux dimensions peut-ètre infinies, serait-il donc constitué d'une multitude de Soleils ? Tout comme notre Terre avait perdu son statut de centre de l'univers, notre Soleil n'apparaissait plus unique aux yeux de Copernic. De telles affirmations auguraient une véritable révolution cosmologique.
Explication du mouvement rétrograde de Mars dans le système de Copernic.Figure de gauche : Lignes de visée de Mars, que la Terre rattrape puis dépasse.Figure de droite : Trajectoire en apparence parcourue par Mars.
Les irrégularités constatées dans le mouvement des planètes
La détermination des distances Planète-Soleil confirma l'ordre adopté par Copernic : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Elle lui donna par ailleurs l'assurance que son hypothèse de départ était valable : la distance séparant une planète du Soleil est d'autant plus grande que la période de révolution de cette planète autour de l'astre central est grande. Son modèle héliocentrique apparaissait donc parfaitement cohérent. Ne restait plus qu'à donner, dans le cadre de ce modèle, une explication des irrégularités constatées dans le mouvement des planètes, pour le valider définitivement.
Le fait que Mercure et Vénus se déplacent sur des orbites situées à l'intérieur de celle de la Terre explique le fait que l'une et l'autre ne s'éloignent jamais beaucoup du Soleil, le fait qu'elles semblent osciller autour de la position moyenne que l'astre du jour occupe, sur la voûte céleste. Les planètes Mars, Jupiter et Saturne décrivent quant à elles des orbites extérieures à celle de la Terre ; elles se déplacent donc à vitesse inférieure à celle de la Terre sur son orbite. Aussi la Terre les rattrape-t-elle régulièrement, les dépasse mème. D'où l'impression, pour l'observateur terrestre, qu'elles reculent parfois.
Les irrégularités constatées dans le mouvement des planètes
Cette explication simple du phénomène de rétrogadation planétaire plaida nettement en faveur de la théorie héliocentrique de Copernic... le recours au système de Ptolémée et à ses multiples épicycles aux diamètres variables se révélant ainsi toujours plus dispensable. La taille mème des épisodes de rétrogradation en fonction de la planète observée trouvait à présent une explication logique : elle est d'autant plus petite que la planète considérée est éloignée de la Terre. Ces irrégularités planétaires qui semblaient le fruit du hasard dans le cadre de l'hypothèse géocentrique et requéraient mème une adaptation du système de Ptolémée, devenaient des conséquences directes de la théorie héliocentrique de Copernic - preuve que ce dernier modèle traduisait fidèlement la réalité des faits observés. Il est toutefois une réalité que le système de Copernic ne traduisait pas : la préférence zodiacale. Rendre compte du fait que certaines planètes passent plus de temps dans certains secteurs du ciel supposait attribuer à chacune de ces planètes une orbite excentrique. A la combinaison excentrique-équant de Ptolémée, Copernic préféra la méthode des épicycles. Celle-ci, combinée au décentrage des orbites planétaires - auparavant centrées sur le Soleil - expliquait convenablement les données d'observations. Elle introduisait toutefois une certaine complexité dans le système héliocentrique.
Une nouvelle voie de recherche
Ainsi cette approche moderne des mouvements célestes ne reniait-elle pas l'héritage grec : l'un au moins des principes si chers aux astronomes grecs était en effet respecté - le principe des mouvements circulaires uniformes, révélateurs de la perfection divine de l'univers auquel Copernic semblait lui aussi très attaché. Pour rendre compte de quelques irrégularités planétaires, il lui était de plus nécessaire de recourir à un système d'épicycles décrivant une trajectoire centrée, non sur le Soleil, mais sur un point situé à proximité de l'astre du jour. La théorie des épicycles n'était donc pas totalement abandonnée. La théorie copernicienne mariait habilement l'ancien et le moderne, ouvrant une nouvelle voie de recherche aux astronomes qui se succèderaient bientôt : Tycho Brahe, Galileo Galilei et Johannes Kepler pour ne nommer qu'eux.
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