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« Mais examinez toutes choses ; retenez ce qui est bon. » (La Bible, I Thessaloniciens V, 21)
Les débats sur l'héliocentrisme et le géocentrisme n'existent pratiquement plus dans le monde scientifique occidental. Ils sont morts et enterrés depuis que l'intelligentsia a massivement choisi d'abandonner le modèle géocentrique de Claude Ptolémée (v. 90-v. 168) – c'est-à-dire le système selon lequel la Terre est statique alors que le Soleil, la Lune, les planètes tournent autour d'elle – pour adopter l'héliocentrisme de l'astronome polonais Nicolas Copernic (1473-1543). Pour rappel, l'héliocentrisme est la théorie selon laquelle le Soleil est au centre de l'Univers et que la Terre tourne autour de lui (modèle qui fut vraisemblablement déjà présenté au deuxième siècle avant notre ère par l'astronome grec Aristarque de Samos). Depuis, chacun d'entre nous a appris que la Terre fait un mouvement de rotation sur elle-même en presque 24 heures et à une vitesse de plus de 1000 kilomètres par heure, et qu'elle orbite autour du Soleil à une distance d'environ 150 millions de kilomètres et à une vitesse de près de 108'000 kilomètres par heure (30 km/s), pour finalement faire sa révolution en 365 jours et quelques heures. De quoi donner le tournis!
Malgré cela, l'héliocentrisme fait partie de ces rares modèles qui recueillent la plus large adhésion dans la communauté des chercheurs, y compris parmi les créationnistes qui croient en une Terre récente. C'est pourtant cette "vérité" incontestable que allons remettre en question ici, au risque de passer encore une fois pour un "hérétique". Ce faisant, nous procéderons d'une manière rigoureusement cartésienne, puisque ce sujet de la cosmologie est d'abord et avant tout une vue de l'esprit.
Pour rappel, le Français René Descartes (1596-1650) est souvent considéré comme le père de la philosophie moderne ne serait-ce que par son fameux "doute méthodique", fer de lance du raisonnement rationnel. Ce "doute méthodique" est une démarche parfaitement scientifique qui est en réalité bien plus ancienne que Descartes lui-même, puisque certains philosophes grecs, en particulier les sceptiques, la pratiquaient déjà dans l'Antiquité sous une forme connue sous le nom de zététique. La foi chrétienne nous encourage aussi à examiner toutes choses (I Th. V, 21). Nous voulons donc appliquer ici la zététique ou le "doute méthodique", c'est-à-dire la remise en question de tout en partant d'une seule certitude présupposée (le sujet pensant, "je pense, donc je suis"), pour examiner les modèles astronomiques que nous avons évoqués supra. Autrement dit, nous allons être, au moins pour le temps de cet article, absolument "cartésien". Mais attention! préparez-vous à sortir de vos gonds, car cette méthode est finalement plus scandaleuse qu'on ne le croit.
Précisons d'emblée que quelle que soit la réalité, héliocentrique ou géocentrique, aucun des deux modèles ne remet fondamentalement en cause la Bible. Certes, il est vrai que certains textes bibliques pris de manière littérale semblent plutôt nous orienter vers un modèle de type géocentrique (par ex. I Ch. XVI, 30 ; Jos. X, 12-14 ; Ps. XCIII, 1 ; etc.). Mais ceux-ci peuvent très bien s'interpréter autrement. Selon le contexte, l'écrit peut être poétique, spirituel, symbolique, allégorique ou phénoménologique, c'est-à-dire qu'il peut donner un point de vue strictement "humain", puisque la Bible s'adresse évidemment à des hommes dont le référentiel a toujours été la Terre.
Et justement, en parlant de référentiel, c'est ici précisément que commence notre fameux "doute méthodique". Car que pouvons-nous observer depuis notre Terre, sinon que c'est le Soleil qui se déplace? Et que pouvons-nous ressentir, sinon que la Terre est immobile? Voilà pourtant qu'à notre époque où l'on prétend que la raison a définitivement triomphé de la foi – du moins en Occident –, la plupart des hommes ont une foi plus grande que jamais, non pas en Dieu mais en la science (et bien sûr en la Technique). Ils sont ainsi plus disposés à croire en celle-ci qu'en ce qu'ils voient et ressentent eux-mêmes. Tant et si bien que les premiers à dire "je ne crois qu'en ce que je vois" sont paradoxalement les plus prompts à croire en ce qu'ils ne voient pas. Car qui peut se vanter d'être allé suffisamment haut dans l'espace pour avoir une vue d'ensemble permettant de découvrir qui du Soleil ou de la Terre est en mouvement ? En vérité, personne. Jusqu'à présent, nous n'avons vu que des images de synthèse censées expliquer le système héliocentrique. Rien de plus.
Il faut donc admettre que si pratiquement tous les hommes acceptent aujourd'hui l'idée que la Terre tourne sur elle-même en presque 24 heures, et qu'elle fait sa révolution autour du Soleil en 365 jours et des poussières, ce n'est point parce qu'ils l'auraient observés eux-mêmes, mais simplement parce que tout le monde le répète depuis plus de trois cents ans. Or, si on applique le fameux "doute méthodique" cette croyance ne devrait plus être une certitude. D'autant que le géocentrisme explique tout aussi bien les jours et les saisons. La sphère armillaire, instrument pédagogique représentant le ciel et les astres, est d'ailleurs pratiquement toujours géocentrique. Preuve que cette représentation fonctionne aussi très bien.
Il faut néanmoins reconnaître que le système géocentrique de Claude Ptolémée, que défendait énergiquement l'Église catholique, posait quelques difficultés notamment au sujet des épicycles. C'est la raison pour laquelle certains scientifiques voyaient le modèle héliocentrique de Copernic comme nettement plus ordonné et plus à même d'expliquer certains phénomènes. Mais puisque l'Église romaine avait érigé Aristote en quasi docteur "pré-chrétien" et qu'elle avait marqué de son sceau le modèle ptoléméen, elle ne pouvait admettre un autre système sans risquer de compromettre sa prétendue "infaillibilité". Ceci explique en partie son manque d'enthousiasme à accueillir une nouvelle cosmologie.
Quoi qu'il en soit, l'héliocentrisme de Copernic aurait pu faire l'unanimité dans le monde scientifique, mais voilà qu'un savant, et non des moindres, allait donner matière à interpréter certains passages bibliques de manière littérale. Le grand astronome danois Tycho Brahe (1546-1601) rejettera en effet le modèle héliocentrique de Copernic, cela non pour des raisons religieuses – comme certains l'ont laissé entendre pour tenter de le discréditer –, mais surtout en raison d'observations et d'analyses rigoureuses qu'il avait faites. Tycho Brahe ne put en effet admettre le nouveau système en vogue, notamment en raison de son impossibilité à observer les parallaxes annuelles des étoiles. Cependant, à l'instar de Copernic, il n'arrivait pas non plus à accepter le système géocentrique de Ptolémée.
Pour y remédier, il proposa une troisième voie, c'est-à-dire un autre modèle dépouillé des "problèmes" des deux autres. Un système à mi-chemin entre le géocentrisme et l'héliocentrisme, c'est-à-dire un modèle géo-héliocentrique dans lequel la Terre est stationnaire, au centre de l'Univers, avec le Soleil et la Lune tournant autour d'elle, et les autres planètes orbitant autour du Soleil. Ce système ingénieux permettait ainsi d'expliquer à la fois les épicycles et l'absence de parallaxe stellaire. Cependant, quoique ce système semblait se rapprocher un peu plus de la vérité, il ne jouira point de la même faveur que l'héliocentrisme de Copernic et ne bénéficiera pas non plus de la même publicité. Il sera donc délaissé. Son célèbre assistant Johannes Kepler (1571-1630) préféra lui-même suivre l'air du temps plutôt que le "maître" danois. Kepler se servit donc de tout ce qu'il avait appris pour soutenir ce que Brahe avait combattu de son vivant, à savoir l'héliocentrisme. C'est ainsi que le modèle de Tycho Brahe fut délaissé, non qu'il eût été irrecevable scientifiquement, mais simplement faute de successeurs sérieux. Comme tous les autres domaines, la science qui s'impose est aussi souvent une histoire de mode.
Au début du XVIIe siècle, le modèle géocentrique de Ptolémée était théoriquement de plus en plus rejeté par les scientifiques pour les raisons invoquées supra. Cependant, il n'avait pas encore été invalidé sur le plan de l'expérience. C'est le célèbre astronome italien Galilée (1564-1642) qui, dit-on, se chargea de lui donner le coup de grâce. Car avec sa lunette astronomique, Galilée aurait vu ce qu'aucun des anciens n'avait pu observer : les phases de Vénus. En effet, un peu comme la Lune, la planète Vénus reflèterait la lumière du Soleil. Mais puisque selon le système ptoléméen la planète Vénus orbite autour de la Terre, entre celle-ci et le Soleil qui tourne autour de la Terre, et malgré les épicycles, Galilée n'aurait dû voir qu'une partie de sa face éclairée (semblable au croissant de Lune). Or ce ne fut pas le cas. Avec sa lunette, Galilée put observer et faire observer les différentes phases de Vénus. Cela rendait le géocentrisme de Ptolémée très peu probable. Du moins dans l'hypothèse du mouvement circulaire uniforme qui avait été défendu (car en imaginant un mouvement elliptique, l'argument de Galilée aurait peut-être pu tomber et "sauver" en partie le modèle ptoléméen).
Il ne restait alors plus que l'héliocentrisme de Copernic ou le modèle de type géo-héliocentrique de Tycho Brahe pour expliquer ce phénomène. Et comme on le sait tous, Galilée défendit l'héliocentrisme, tandis que les inquisiteurs utilisèrent un moment (pour de mauvaises raisons) le système de Brahe pour tenter de sauver l'honneur de l'Église catholique. On connaît aussi tous la fameuse phrase que Galilée aurait prononcé au sujet du mouvement supposé de la Terre : "E pur si muove !" (et pourtant elle bouge !).
En rejetant le système de Ptolémée (donc quelque part celui d'Aristote), Galilée se devait néanmoins de trouver une alternative pour expliquer le mouvement des corps. Jusqu'alors, en se basant sur les travaux d'Aristote, il était admis que le mouvement des corps célestes étaient naturellement circulaire, alors que les corps terrestres tombaient "naturellement" pour ensuite rester au repos, sauf si une force les poussait. Mais Galilée affirma qu'aucune force n'était nécessaire pour laisser un corps en mouvement "rectiligne uniforme", mais que des forces pouvaient "simplement" modifier le mouvement ou la trajectoire des corps (par exemple, sur une surface lisse, une balle roule dans un sens si aucune force ou aucun obstacle ne l'arrête ou ne la fait dévier). Cette idée sera plus tard reprise par Newton pour constituer sa première "loi".
Galilée fut aussi à l'origine de ce qu'on nommera plus tard la relativité galiléenne. Très brièvement, il s'agit de l'idée selon laquelle les lois du mouvement sont les mêmes dans tous les référentiels dits inertiels (ou "galiléens"). Par exemple, si deux hommes tapent dans une balle de la même manière, l'un dans un train en mouvement et l'autre au sol, chacun verrait la même chose dans son propre référentiel, indépendamment du fait que l'un est en mouvement et que l'autre ne l'est point. Par contre, celui qui est au sol verrait la vitesse de la balle de celui qui est dans le train aller plus vite, pour la simple raison que celui-là se trouve dans un autre référentiel que celui-ci. Donc, pour l'observateur au sol, il faut ajouter à la vitesse de la balle la vitesse du train.
L'année même de la mort de Galilée, en 1642, naquit celui qui allait devenir aussi célèbre que lui et quelque part son digne héritier, à savoir le physicien britannique Isaac Newton (1642-1727). Ce savant doit sa réputation à son intelligence hors du commun, mais surtout au fait qu'il a continué et affermi le nouveau modèle astronomique de prédilection, c'est-à-dire l'héliocentrisme. Son œuvre maîtresse fut publiée en 1687 sous le titre de Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principes mathématiques de philosophie naturelle) dans laquelle se trouve les bases de ce qu'on appellera plus tard la "mécanique classique". On retient généralement trois lois ou principes qu'on peut résumer ainsi: 1. Le principe d'inertie (déjà énoncé par Galilée) qui dit que tout corps isolé est dans un état inerte (de repos) ou de mouvement rectiligne uniforme (il suit une direction droite à une vitesse constante) sauf si une force extérieure agit sur lui pour modifier la direction et la vitesse. 2. Le principe fondamental de la dynamique qui établit la proportionnalité de la force et de l'accélération. En d'autres termes, plus un objet est soumis à une force, plus il accélère, mais plus cet objet est massif, plus la force nécessaire pour le faire se mouvoir ou s'arrêter est importante. 3. Le principe d'action-réaction : les actions de deux corps l'un sur l'autre sont toujours égales mais de sens opposé.
À cela s'ajoute la célèbre théorie de la gravitation universelle, avec ce fameux principe selon lequel plus un corps a de la masse plus sa force d'attraction sur un autre corps est grande, et plus la distance qui les sépare est courte, plus l'attraction augmenterait. En somme, l'attraction entre deux corps serait proportionnelle au produit de leurs deux masses divisé par le carré de la distance entre leur centre. Par exemple, une pomme qui tombe au sol subirait l'attraction terrestre. Newton donna donc une explication "scientifique" à ce qui avait longtemps été vu comme un phénomène "naturel" (les corps terrestres tombent simplement vers le bas).
Il ne restait alors plus qu'à transposer ces principes à l'astronomie : de même que la Terre exerce une attraction sur les objets proches de sa surface causant leur accélération vers le bas, de même exerçait-elle une attraction sur la Lune, laquelle, au lieu de suivre un mouvement rectiligne, est forcée de faire un mouvement circulaire autour de la Terre. Et de même du Soleil pour la Terre, causant le mouvement de celle-ci.
Avec son modèle, Newton crut pouvoir aussi déconstruire la mécanique du Français René Descartes qui l'avait précédé, lequel avait postulé que le mouvement des planètes était dû à de grands tourbillons d'éther (matière subtile) remplissant l'espace, et emportant ou maintenant sur leur trajectoire lesdites planètes. Mais cette idée devenait inutile avec la théorie de la force gravitationnelle, parce que celle-ci était supposée se transmettre immédiatement d'un corps à l'autre, sur des distances quelconques, à travers l'espace "vide".
De manière générale, la vision de Newton s'opposait à celle de Descartes non seulement en ce qui concerne le mouvement, mais aussi en ce qui concerne l'espace. Car pour Descartes, comme autrefois pour Aristote – et contrairement aux atomistes qui croyaient qu'un vide infini était possible –, le vide ne pouvait point exister dans une création. Aussi l'espace ne saurait être infini, car seul Dieu peut l'être. Il y avait donc pour Descartes une sorte d'interdépendance entre ce qu'on appelle "corps" et "espace". Quelque part, l'espace devait "se déplacer" avec l'objet. Descartes semblait donc plutôt croire en un mouvement et un espace relatifs, c'est-à-dire en relation permanente.
En revanche, Newton croyait en un espace, un temps, et un mouvement absolus ou relatifs. Dans ses Principia, il écrit : "Il faut distinguer le temps, l'espace, le lieu et le mouvement, en absolus et relatifs, vrais et apparents, mathématiques et vulgaires […] l'espace absolu, sans relation aux choses externes, demeure toujours similaire et immobile. L'espace relatif est cette mesure ou dimension mobile de l'espace absolu…"
De même, il y avait pour lui un "temps absolu, vrai et mathématique", qui s'écoulait sans relation avec quoi que ce soit d'extérieur, tandis que le temps relatif n'était qu'une mesure de la durée qui est effectuée par le moyen du mouvement, lui-même étant aussi absolu et relatif.
Pour tenter d'appuyer sa thèse, Newton témoigna d'une expérience qu'il avait faite: il plaça un seau au bout d'une longue corde qu'il tourna jusqu'à ce que ladite corde soit tendue. Il le fit ensuite remplir d'eau avant de relâcher la corde qui entraîna le seau dans un mouvement inverse. Il remarqua que l'eau était d'abord plane, puis se mettait à tourner avant de commencer à s'éloigner du centre en montant sur les parois du seau pour former une espèce de figure concave. Pour Newton, il ne faisait aucun doute que cet "effort" pour s'éloigner de l'axe en mouvement décrivait le mouvement absolu dans l'espace (forces centrifuges). La "déformation" de l'eau prouvait, selon lui, que le mouvement n'était pas directement en lien avec les parois du seau.
Ces concepts d'absolus et de relatifs sont parfois difficile à appréhender, car ils peuvent être diversement interprétés. Mais il nous semblait nécessaire de les évoquer pour tenter de les comprendre, même partiellement, avant d'aller un peu plus loin dans notre quête de vérité. Car il s'agit en réalité d'une vieille question philosophique qui a toujours taraudé les penseurs : est-ce que le temps, l'espace, le mouvement existent absolument ou uniquement par rapport à la matière ?
Pour nous qui avons foi en Dieu et qui nous basons sur la Bible, nous pouvons dire avec Augustin que nous croyons que "Dieu a créé le monde avec le temps, non dans le temps." Le temps en soi n'existe donc pas. Aussi dit-il ailleurs : "Est-il un autre Créateur du temps que celui qui a fait les choses dont le mouvement détermine le cours du temps ?"
Ajoutons qu'avant le quatrième jour de la création (donc des corps célestes et de leur mouvement) il ne pouvait y avoir de temps tel qu'on le conçoit aujourd'hui. Plus encore, nous pensons que le temps n'avait même aucune autre réalité que le "mouvement" avant le péché originel, puisque l'homme se trouvait encore dans un état d'innocence et d'éternité, donc, quelque part, hors du temps. Le temps ne pouvant se trouver que là où il y a un commencement et une fin. On pourrait bien sûr rétorquer que, dans la Genèse, l'expression "jour" et "nuit" prouve qu'il y avait le début et la fin d'une chose. Certes, cela est bien sûr vrai, mais par rapport à quoi ? La matière n'étant point encore périssable et ne pouvant nullement se détériorer, le temps ne montrait aucun de ses effets qu'on lui connaît aujourd'hui ; il n'y avait aucun "avant" et "après" autre que le jour et la nuit. Le temps, s'il en fût, n'était qu'un mouvement circulaire. Or, depuis la chute, et pour les mortels, le temps est devenu plutôt linéaire. Car le temps circulaire représenté dans le mouvement réel ou apparent des corps célestes (jour, nuit, saisons) n'est qu'un signe qui nous aide à nous repérer dans ce temps linéaire. La preuve est assez facilement démontrable étant donné que nous ne pouvons pas revenir en arrière. Or si le temps était circulaire, nous le pourrions. Il en résulte par ailleurs qu'il ne peut pas vraiment exister d'espace-temps : car nous pouvons revenir en arrière dans l'espace, mais pas dans le temps.
Mais revenons à notre physicien britannique. Newton, donc, croyait en un espace absolu. Et ses notions d'absolu seront longtemps admises parmi les scientifiques. Ceci dit, et sans mauvais jeu de mots, si Newton croyait en un espace absolu, il ne croyait pas pour autant en un vide "absolu". Il avait envisagé, lui aussi, une sorte d'éther comme médiateur de la force d'attraction et de pratiquement tout le reste, en le définissant comme "une espèce d'esprit très subtil qui pénètre tous les corps solides et qui est caché dans leur substance", ajoutant que "c'est par lui que les corps électriques agissent […] que la lumière émane, se réfléchit, s'infléchit, se réfracte et échauffe les corps." Il était en effet inconcevable pour lui qu'un corps puisse agir à distance sur un autre seulement à travers un vide. L'idée d'un éther était donc indispensable.
Au début du XVIIIe siècle, l'hypothèse héliocentrique était largement acceptée par les savants occidentaux. Comme on l'a vu, Galilée avait achevé le modèle ptoléméen et Newton avait renforcé le système copernicien avec sa théorie de la gravitation. Cependant, il n'y avait pas encore véritablement de preuve expérimentale en faveur de l'héliocentrisme. L'histoire officielle prétend que c'est l'astronome britannique James Bradley (1693-1762) qui aurait fourni la première preuve en faveur de ce système. Examinons cela de plus près.
En 1725, James Bradley et son collègue astronome Samuel Molyneux firent une longue observation de l'étoile Gamma Draconis dans le but d'y détecter une parallaxe. Rappelons-nous que l'absence visible de parallaxe avait été la raison principale qui avait autrefois mené l'astronome danois Tycho Brahe à rejeter l'héliocentrisme. Car le déplacement de la position apparente d'une étoile devait être observable dans le cas d'une Terre en orbite. Mais désormais, grâce à leur télescope, Bradley et Molyneux purent constater que l'étoile Gamma Draconis décrivait un petit cercle d'un rayon de 20,5 secondes d'arc (après six mois). Mais s'agissait-il réellement d'une parallaxe ? Après avoir envisagé cette éventualité, Bradley dut l'abandonner. Car il s'aperçut que Draconis ne tournait pas sur un fond d'étoiles, mais que toutes les étoiles se rejoignaient dans le mouvement. Ce qui impliquait alors, en cas de parallaxe, qu'elles se trouvaient toutes à la même distance de la Terre. Cela ne pouvait être admis. Mais alors comment expliquer ce phénomène ?
Après avoir longuement réfléchi à cette question, Bradley aurait trouvé la bonne interprétation : l'aberration de la lumière. Pour illustrer ce phénomène, on se sert parfois de l'image d'un homme qui se trouve sous la pluie: s'il reste immobile, les gouttes de pluie tombent verticalement, tandis que s'il court elles viennent de l'avant, en diagonale. Dans le cas de l'expérience de Bradley, la différence d'angle de la lumière des étoiles prouverait ainsi le déplacement de la Terre. Il suffirait donc d'incliner le télescope dans le bon angle pour voir la lumière arriver dans l'axe du télescope. Étant donné que la vitesse de la lumière (env. 300'000 km/s) est environ dix mille fois supérieure à celle de la Terre (env. 30 km/s), l'angle d'inclinaison du télescope serait de 20,5 secondes d'arc. Ce qui correspond à l'angle qui fut observé. Est-ce donc une preuve que la Terre orbite autour du Soleil ? Pas si sûr.
Toujours au XVIIIe siècle, l'astronome italien Roger Joseph Boscovich (1711-1787) proposa une solution pour vérifier l'hypothèse de Bradley. Si l'angle dépend, comme on l'a dit supra, du rapport entre la vitesse de la lumière et celle de la Terre, on devait alors trouver le moyen d'augmenter l'angle d'aberration à travers un télescope rempli d'eau. Car cela ralentirait la vitesse apparente de la lumière. Ainsi, en 1871, l'astronome britannique George Biddell Airy (1801-1892) mit en application cette vérification de l'hypothèse de Bradley proposée par Boscovich. Mais le résultat ne fut pas concluant. L'angle d'aberration était en fait le même pour un télescope avec de l'eau que pour un télescope rempli d'air. Cela aurait donc pu invalider l'idée d'une Terre en orbite par rapport à des étoiles comparativement "stationnaires" et servir de preuve en faveur d'étoiles – ou de vent d'éther – qui se déplacent par rapport à une Terre stationnaire.
Naturellement, il y eut bien des tentatives d'expliquer cet "échec" sans compromettre le postulat héliocentrique. La première explication fut reprise de la théorie ondulatoire de la lumière (en opposition à la théorie corpusculaire) du physicien français Augustin Fresnel (1788-1827). Cette théorie impliquait l'existence d'un milieu de propagation de la lumière connu sous le nom d'éther luminifère. Confronté à un problème relativement proche de l'expérience d'Airy, Fresnel avait postulé que l'éther était partiellement entraîné par la matière en mouvement.
Cette hypothèse un peu particulière sera donc réutilisée pour expliquer l'échec d'Airy. En bref, si nous avons bien compris, l'eau dans le tube du télescope pourrait avoir entraîné le faisceau lumineux avec elle dans son mouvement autour du Soleil, de telle sorte que l'angle d'aberration n'a pas changé mais que seul le temps que prend le rayon lumineux pour parcourir la longueur du télescope a été modifié. Ce phénomène est connu sous le nom de "coefficient de traînée de Fresnel". Cette hypothèse pourrait évidemment se défendre, sauf que, comme on le verra plus loin, lorsqu'une expérience majeure posera un sérieux problème au postulat héliocentrique, la notion d'éther luminifère sera abandonnée. Une explication relativiste y suppléera. Dans ce cas, la longueur du tube aurait pu être "raccourcie", dit-on, par la contraction de Fitzgerald selon laquelle un objet en mouvement est diminué au fur et à mesure qu'il se déplace dans l'espace.
En vérité, ces deux explications assez abstruses peuvent éventuellement sauver l'hypothèse héliocentrique, mais en aucun cas elles ne renversent quelque modèle géocentrique ou géostatique. Car il suffit juste d'imaginer le mouvement inverse (les étoiles ou l'éther au lieu de la Terre).
Mais comment expliquerait-on plus précisément l'aberration stellaire d'un point de vue géocentrique ? Il y a en tout cas deux possibilités : soit les télescopes suivent les étoiles dans leurs trajectoires, dépendantes et concordantes avec celle du Soleil en orbite autour de la Terre – mais cela supposerait un Univers relativement petit (les étoiles se trouveraient dans ce cas à environ 58 jours-lumière de la Terre); soit, plus vraisemblablement, admettre un milieu porteur de la lumière. L'angle d'aberration serait alors défini par le flux du milieu. L'idée d'un éther, ou appelons cela comme on voudra, nous paraît en effet devoir être admis, puisque l'on sait que la vitesse de la lumière est déjà différente dans l'air ou dans l'eau (env. 300'000 km/s dans l'air et env. 220'000 km/s dans l'eau). Le milieu joue donc un rôle. À noter que selon l'astronome Gerardus D. Bouw, l'aberration pourrait provenir des bords des champs gravitationnels, car le Soleil et les planètes présentent une aberration, alors que la Lune, les satellites et les lampadaires n'en présentent pas. L'angle d'aberration serait donc causée par une réfraction. À noter encore que, selon ce point de vue, l'espace serait rempli d'un "plénum d'éther" (milieu très dense) qui transporterait le Soleil, les étoiles et les planètes (celles-ci autour du Soleil). Avec le modèle du plénum, les mouvements circulaires, elliptiques, rotatifs ou ondulatoires sont tout à fait envisageables. Bouw estime que cet "éther" correspond à ce que la Bible nomme en hébreu raqiya ("firmament" ou "étendue", cf. Ge. I, 6).
Parmi les arguments susceptibles de prouver l'héliocentrisme ou plutôt le géocinétisme, le pendule de Foucault occupe l'une des premières places. C'est du moins l'argument le plus souvent invoqué par le commun des hommes pour soutenir l'astronomie conventionnelle. Ce n'est pourtant pas le plus simple à comprendre ni à défendre si l'on pousse un peu plus loin la recherche. Dans une interview de 1993, dans le New York Times, le célèbre évolutionniste américain Stephen Jay Gould eut l'honnêteté de dire à propos des pendules de Foucault : "Je ne comprends toujours pas comment ils fonctionnent, et je pense que la plupart des visiteurs du musée ne le comprennent pas non plus." Alors de deux choses l'une : soit ce scientifique était moins intelligent que la moyenne des hommes, soit la plupart des gens font semblant de comprendre le pendule de Foucault et s'autopersuadent qu'il doit constituer une preuve de la rotation terrestre puisque les prêtres de la science le disent. La deuxième option nous paraît plus probable.
Pour rappel, le pendule de Foucault est un dispositif élaboré en 1851 par le physicien français Léon Foucault (1819-1868) pour fournir "un signe sensible du mouvement diurne du globe terrestre", selon ses propres mots. Une démonstration publique eut lieu au Panthéon de Paris où un énorme pendule, composé d'une boule de vingt-huit kilogrammes (une coquille de laiton ou de cuivre remplie de plomb) suspendue à un fil d'acier de soixante-sept mètres, fut attaché au sommet de la coupole. Il y avait aussi, bien sûr, des repères au sol. Mais que se passe-t-il au juste lors de ce type d'expérience ? Pour le dire très simplement, le pendule est lâché et commence à osciller tout en semblant décrire progressivement une rotation. Autrement dit, le mouvement de va-et-vient ne passe plus au même endroit : le plan d'oscillation paraît pivoter alors qu'il devrait "normalement" rester dans une direction fixe. Or, puisque dans l'hémisphère nord le plan du pendule tourne dans le sens horaire, soit une rotation inverse de celle supposée de la Terre, il constituerait une preuve visible que notre "planète" tourne sur elle-même. En d'autres termes, ce n'est pas vraiment la direction du pendule qui tournerait, mais plutôt l'observateur en même temps que la Terre, dans son mouvement dans l'espace absolu. En clair, la Terre tournerait sous le pendule. C'est du moins ainsi que fut présentée l'expérience bien que les défenseurs de la rotation terrestre n'aiment aujourd'hui plus tellement le dire aussi explicitement.
Spontanément, le premier doute qui nous vient à l'esprit concernant l'explication usuelle du pendule de Foucault peut être formulé ainsi : si le plan d'oscillation du pendule reste fixe et que la précession n'est qu'une apparence due à la rotation de la Terre, entraînant avec elle l'observateur (un peu comme s'il se trouvait dans un tourniquet au-dessus duquel serait suspendu un pendule), alors ce phénomène pourrait éventuellement se concevoir sur un disque qui tourne ou aux pôles du globe, mais il devient nettement plus difficile à imaginer en dehors des extrémités de l'axe de rotation de la Terre (sphérique). Car même si le plan du pendule, sous nos latitudes, ne décrit qu'une fraction de tour en à peu près 24 heures (il ne ferait un tour complet qu'aux pôles), on peine à voir le lien "évident" qui existerait entre la précession du pendule et le mouvement diurne de la Terre dans ses parties où, justement, aucune giration n'est censée être apparente. Si vous peinez à comprendre ce "doute", faites donc tourner un ballon de basket sur votre doigt et observez le mouvement en dehors de l'axe de rotation. Imaginez que ce soit la Terre en miniature et que vous vous trouviez quelque part dans l'hémisphère nord devant un pendule. Pensez-vous que vous pourriez tourner autour de lui ? Bien entendu, on rétorquera aujourd'hui que ce n'est pas vraiment la Terre qui tourne sous le pendule, mais la force de Coriolis qui produit une déviation due à la rotation de la Terre et qui s'exerce sur tous les corps en mouvement à la surface de celle-ci. Soit. Mais alors ce n'est plus vraiment le "signe sensible du mouvement diurne du globe terrestre" que voulait nous montrer Foucault, mais simplement un mouvement du pendule provoqué par cette force (qui peut d'ailleurs s'expliquer autrement, comme on le verra).
Par ailleurs, autrefois, l'une des critiques les plus courantes du pendule de Foucault était de signaler certaines incohérences dans ses mouvements (inconstance de la vitesse, plan d'oscillation qui change de direction, pendule à l'arrêt). Certains auraient aussi affirmé qu'il est difficile de ne pas donné un biais latéral lors du lancement du pendule. Certes, ces critiques émanaient le plus souvent de chercheurs marginaux qui contestaient l'astronomie officielle (Samuel Rowbotham, William Carpenter, etc.), mais pas seulement. Si des scientifiques reconnus étaient plus prudents en public, certains n'auraient pas hésité à exprimer quelques doutes en privé. C'est du moins le cas de l'astronome britannique George Biddell Airy qui, dans une correspondance privée, aurait qualifié cette expérience de "fraude" ou de "curiosité mathématique". Aujourd'hui, les prétendues incohérences des mouvements ne peuvent évidemment pas se vérifier dans les musées, puisque les pendules sont généralement équipés d'un dispositif magnétique destiné à entretenir le mouvement. Cependant, en 2001, lors d'une expérience du pendule de Foucault menée dans une station de recherche au Pôle Sud, des universitaires américains ont indiqué dans un rapport que lors d'une première tentative, le plan du pendule (ou la rotation de la Terre qu'il est censé mettre en évidence) tournait à l'envers. Une deuxième tentative aurait indiqué une vitesse deux fois supérieures à celle qui était attendue. Enfin, après plusieurs réglages, la précession aurait été correcte.
Mais la remarque ou la critique qui eut sans doute le plus de retentissement dans la communauté scientifique émana du physicien autrichien Ernst Mach (1838-1916). En effet, celui-ci remit en question les notions de mouvement et d'espace absolus et donc l'explication "classique" du pendule de Foucault. À raison, Mach estimait que ces notions étaient des abstractions et que seuls l'espace et le mouvement relatifs étaient factuels. En se référant à l'expérience du seau d'eau de Newton, il posa cette question : "Pouvons-nous fixer le vase d'eau de Newton, faire ensuite tourner le ciel des étoiles fixes, et prouver alors que ces forces d'éloignement sont absentes ?" En d'autres termes, est-il possible avec ce type d'expériences (aussi bien du seau d'eau de Newton que du pendule de Foucault) de prouver le mouvement de la Terre plutôt que le mouvement du "ciel" ? De confirmer l'héliocentrisme et d'invalider le géocentrisme? La réponse est évidemment non. Sans rejeter l'expérience du pendule de Foucault, Mach pensait qu'aucun des deux systèmes ne pouvait être prouvé : "Ces deux conceptions sont également justes ; la seconde n'est que plus simple et plus pratique. L'univers ne nous est pas donné deux fois, d'abord avec une terre au repos, puis avec une terre animée d'une rotation, mais bien une fois, avec ses mouvements relatifs seuls déterminables." À noter que la pensée de Mach aura une influence considérable sur Albert Einstein.
On pourrait rétorquer que les propos de Mach sont aussi des abstractions. Cependant, il aurait été prouvé depuis qu'une sphère solide et stationnaire (représentant la terre) entourée d'une sphère creuse qui tourne autour (représentant l'univers) peut effectivement produire les forces de Coriolis (à l'origine des cyclones), le renflement équatorial de la Terre, et la traînée d'un pendule.
Enfin, contrairement à ce que pensait Ernst Mach, une découverte assez récente et plutôt curieuse pourrait éventuellement trancher en faveur d'une des deux théories. En effet, dans les années 1950, le physicien français Maurice Allais (1911-2010) observa de manière fortuite une précession anormale du plan d'oscillation d'un pendule pendant une éclipse solaire. Cette "déviation" a été confirmée à plusieurs reprises par des chercheurs de différents pays lors d'éclipses totales (par exemple le 15 février 1961 par des chercheurs de Jassy ; le 11 juillet 1991 par des chercheurs de Mexico ; du 11 août 1999 par une équipe de l'université de Bucarest). Ce type de perturbation est aujourd'hui connu sous le nom d'effet Allais. Il ne fait pas consensus et a toujours embarrassé la communauté scientifique, et l'on comprend bien pourquoi. Maurice Allais lui-même n'osa pas aller trop loin dans son interprétation de ce phénomène. En s'appuyant sur d'autres observations, il estima toutefois que la notion d'éther (qui avait été abandonnée pour les besoins de la cause, comme on le verra) devait être rétablie et que la théorie de la relativité d'Einstein méritait une révision.
Cependant, l'interprétation partielle ou plutôt la non-interprétation de Maurice Allais manquait un peu de courage. Car en réalité, si une éclipse solaire peut faire dévier le plan d'oscillation du pendule, cela tend à prouver que c'est le mouvement du "ciel" qui agit sur le pendule et provoque une "précession" plutôt que le prétendu mouvement de la Terre. En conséquence, l'expérience du pendule de Foucault ne peut être interprétée que de deux manières : soit elle ne prouve rien du tout, soit elle constitue une preuve pour un modèle de type géocentrique (ou géostatique).
Une expérience assez curieuse s'est déroulée vers la fin XIXe siècle. Elle fut d'abord menée par le physicien Albert Michelson seul, puis en collaboration avec le physicien Edward Morley. Cette expérience visait à détecter tout effet du supposé mouvement de la Terre sur la vitesse de la lumière, en rapport à l'hypothétique éther luminifère qui était alors considéré comme le milieu remplissant tout l'espace et dans lequel les ondes lumineuses se propageaient. Car, de même que les ondes d'eau ont besoin de l'eau pour se déplacer, et que les ondes sonores ont besoin de l'air, de même était-il admis que l'éther était le milieu transportant les ondes lumineuses.
L'expérience de Michelson et de Morley a donc été conçue plus ou moins sur la même base que les études menées sur les différences de propagation du son (selon le déplacement et le milieu). Puisque l'idée de la Terre en mouvement était communément admise, de même que celle d'éther luminifère dans l'espace, la Terre devait alors forcément se confronter à un moment donné à un "vent d'éther", à l'image d'un coureur ou d'un cycliste qui se déplace et ressent un vent plus fort. Ainsi, en se référant à la loi de composition des vitesses, il était attendu que la vitesse du rayon lumineux varie selon qu'il soit dans le sens du mouvement de la Terre dans l'éther ou alors perpendiculaire à celui-ci. Pour mesurer cette différence, Michelson mit au point un instrument composé d'une source lumineuse (lampe) générant une lumière monochromatique, d'un miroir semi-réfléchissant, de deux miroirs plans, et d'un détecteur (interféromètre), le tout sur un bloc de pierre qui reposait lui-même sur une cuve remplie de mercure afin de pouvoir tourner le bloc dans diverses directions sans produire trop de vibrations qui pourraient gêner l'expérience.
Sans trop rentrer dans les détails, le principe de l'expérience consistait à envoyer un rayon lumineux vers le miroir semi-réfléchissant placé au milieu du plateau (à 45°) qui le traverserait tout en étant réfléchi, de sorte que le rayon soit "partagé" en deux pour atteindre les deux miroirs disposés à l'extrémité du bloc, à égale distance du miroir semi-réfléchissant et de manière à former un angle droit avec lui ; les rayons seraient ensuite réfléchis par les deux miroirs pour faire chemin inverse et aboutir dans l'interféromètre. Or, dans l'hypothèse d'une Terre qui se déplace dans l'éther, le rayon qui allait dans le sens du mouvement aurait dû normalement arriver après celui qui était perpendiculaire au dit mouvement. Pour clarifier l'idée, on se sert souvent d'une analogie avec deux nageurs (vraisemblablement exprimée par Michelson lui-même). Imaginons donc deux personnes nageant exactement à la même vitesse, dans une rivière à faible courant, partant du même point, et devant faire exactement la même distance aller-retour, mais perpendiculairement : l'un faisant l'aller-retour transversalement et l'autre longitudinalement (l'aller dans le sens inverse du courant et le retour dans le même sens). Celui nageant à travers la rivière arriverait au point de départ plus rapidement.
Mais les choses furent différentes pour l'expérience de Michelson et Morley. Bien quelle fût répétée plusieurs fois et que l'instrument fût tourné dans plusieurs directions, et à diverses périodes de l'année, le résultat resta toujours identique: les rayons lumineux revenaient simultanément. Autrement dit, la vitesse de la lumière était toujours égale. Ce résultat stupéfia évidemment tous les scientifiques qui avaient eu vent de cette expérience. Car la conclusion la plus directe que l'on aurait pu attendre de cet "échec" fut d'admettre que la Terre ne bouge pas. Mais supposer cela eût été trop compromettant et humiliant pour les scientifiques qui étaient largement coperniciens ; c'eût été un véritable blasphème contre la science érigée comme la nouvelle religion avec ses dogmes, dont celui de l'héliocentrisme ou du géocinétisme occupe l'une des premières places.
Il fut alors préférable de rejeter le concept d'éther, du moins d'éther luminifère. La notion de vide le remplacera progressivement quoiqu'elle ne fût jamais vraiment éprouvée. Comme on le sait, c'est Einstein qui devint l'homme de la situation en proposant le principe de la relativité restreinte en 1905, en postulant notamment la constance de la vitesse de la lumière dans le "vide" (env. 300'000 km/s). Or ce qui n'est qu'hypothèse et convention deviendra pour la plupart des gens une vérité indiscutable.
Pourtant, contrairement à certaines idées reçues, on ne sait toujours pas ce qu'est intrinsèquement la lumière. Certains imaginent la lumière comme étant constituée de photons (selon Einstein), c'est-à-dire de corpuscules (quanta d'énergie) qu'on pourrait comparer à des grains ou des gouttes de pluie ; d'autres conçoivent la lumière comme un phénomène de vibration, comparable aux ondes sonores. Mais puisque les deux conceptions sont acceptables (la lumière se comportant tantôt comme l'une, tantôt comme l'autre), on parle parfois de dualité onde-corpuscule. Par conséquent ne sachant même pas ce qu'est véritablement la lumière, comment pourrait-on postuler que sa vitesse est partout constante? Pour nous, il y a de quoi douter à la fois de l'idée du vide et de la constance de la vitesse de la lumière (et donc aussi des années-lumière). Et, bien entendu, de l'héliocentrisme ou du géocinétisme.
À peine venait-on de postuler que l'éther luminifère n'existait pas et que la vitesse de la lumière était constante que déjà une nouvelle expérience pouvait venir tout bouleverser. C'est un peu comme si le "hasard" voulait nous dire quelque chose. En 1913, le physicien français Georges Sagnac (1869-1928) découvrit l'inverse de l'expérience de Michelson et Morley. Pour schématiser : Sagnac utilisa plus ou moins le même dispositif qu'eux, mais fixa l'émetteur et le récepteur sur un disque tournant réellement. Il constata alors un décalage dans la réception des deux rayons lumineux. Logiquement, on aurait pu s'attendre à ce qu'une telle expérience réhabilite la notion d'éther luminifère et remette sérieusement en question la relativité restreinte d'Einstein et le dogme selon lequel la Terre orbite autour du Soleil, puisque Sagnac venait de démontrer (peut-être malgré lui) que le mouvement a effectivement un effet sur la vitesse de la lumière. Mais les religions étant ce qu'elles sont, on préféra encore interpréter ce phénomène de manière plus arbitraire.
Nous avons pu voir que l'astronomie, comme toutes les sciences, n'échappe pas au dogmatisme et que le postulat de départ est souvent plus important que les expériences elles-mêmes. Celles-ci doivent être interprétées en rapport à ou conformément au postulat de départ, quitte à faire toutes sortes d'acrobaties pour le sauvegarder. De fait, le modèle héliocentrique n'a jamais été prouvé ni le modèle géocentrique invalidé. Les deux systèmes peuvent se défendre. Mais peut-être est-il utile ici de préciser que les termes "héliocentrisme" et "géocentrisme" ne sont plus vraiment d'actualité. Car la plupart des scientifiques modernes, s'ils s'inscrivent bien dans la lignée philosophique copernicienne, ne croient plus pour autant que le Soleil est immobile au centre de l'Univers. D'après eux, il voyagerait à une vitesse moyenne d'environ 250 kilomètres par seconde autour du centre de notre galaxie (voie lactée), elle-même tourbillonnant dans l'espace à une vitesse d'environ 360'000 km/h (où il y a d'autres galaxies). De même, le terme géocentrisme n'est pas forcément idoine pour qualifier la théorie selon laquelle la Terre est statique. Car ceux qui soutiennent encore ce type de modèle ne pensent pas nécessairement qu'elle se trouve au centre de l'Univers. Cependant, nous employons ces termes par commodité et en raison d'une filiation historique des idées. Il reste à savoir lequel des deux est le plus proche de la vérité. Les débats et les recherches devraient à notre sens se poursuivre.
En attendant, est-ce qu'un modèle soutenu par la plus grande majorité des hommes est nécessairement plus vrai qu'un modèle défendu par une toute petite poignée de chrétiens ? Autrement dit, la vérité est-elle toujours du côté des masses comme le prétendent les démocrates ? La réponse est évidemment non. Car en vérité l'histoire nous enseigne exactement l'inverse, à savoir que la majorité a toujours eu une fâcheuse tendance à suivre l'erreur du moment. Notre époque ne fait évidemment pas exception à la règle: le mythe darwinien, la technolâtrie, l'effondrement moral, l'apostasie, l'esprit antichrist sont quelques exemples qui nous enseignent que la majorité demeure encore et toujours sous une puissance d'égarement. Mais en sens contraire, le fait qu'elle soit dans l'erreur la plupart du temps ne signifie pas forcément qu'elle le soit en toutes choses. Certes, nous l'avons évoqué plus haut, le "doute méthodique", l'observation simple depuis notre référentiel et certaines expériences devraient nous amener à considérer un modèle géocentrique comme plus vraisemblable qu'un modèle héliocentrique. En particulier, ce nous semble, le système élaboré par Tycho Brahe, dans la mesure où il se trouve plus épuré. Mais cela ne suffit assurément pas à en faire une vérité objective, puisqu'il faudrait pour cela sortir de notre propre référentiel. Aussi nos connaissances en cosmologie (ou en astronomie) sont bien trop rudimentaires pour nous permettre d'être trop affirmatif. En vérité, à l'heure actuelle, personne n'a toutes les cartes en main ni les compétences requises pour bien appréhender la chose et trancher définitivement pour l'un ou l'autre modèle. Il faut donc rester humble et reconnaître nos limites (ce que malheureusement peu de gens sont capables de faire). Mais faute de preuves irréfutables pour l'un ou l'autre modèle, et puisque la Bible (qui est notre référence absolue) semble plutôt tendre vers une conception non héliocentrique (et non contemporaine), nous privilégions pour l'heure un modèle concurrent. Nous ne pensons pas que la science de notre temps est la vérité, pas plus que celle des autres époques.
Au demeurant, si nous pouvons et devons avoir la ferme conviction que la vie résulte d'une Création et non d'un accident cosmique suivi d'une succession de macro-évolutions, et donc que la théorie de l'évolution est une véritable imposture, choisir entre le modèle héliocentrique ou géocentrique demeure plutôt une question d'opinion, de choix ou d'intuition. Dans tous les cas, même si le modèle héliocentrique soutenu par la majorité des hommes d'aujourd'hui était correct, il n'en demeurerait pas moins une preuve de plus en faveur de la Création et une démonstration frappante de l'idiotie athée. Comme l'avait si bien écrit André Frossard: « L'athée idiot ne se pose pas de questions. Il trouve naturel d'être posé sur une boule de feu recouverte d'une mince enveloppe de boue séchée, tournant sur elle-même à une vitesse supersonique et autour d'une espèce de bombe à hydrogène entraînée dans la giration de milliards de lampions d'origine énigmatique et de destination inconnue.» Et saint Paul bien avant lui : « Se vantant d'être sages, ils sont devenus fous. »
Sources principales : Gerardus D. Bouw, Why Geocentricity (+ art. Aberration) ; Walter van der Kamp, Airy's failure reconsidered (article) ; Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences (tome trente-deuxième, janvier-juin 1851) ; Michael F. Conlin, The Popular and Scientific Reception of the Foucault Pendulum in the United States ; E. Mach, La mécanique : exposé historique et critique de son développement ; J. Barbour et B. Bertotti, Gravity and Inertia in a Machian Framework (Il Nuovo Cimento du 11 mars 1977); Rapport en ligne des chercheurs Mike Town, John Bird et R. Allan Baker sur l'expérience du pendule de Foucault au Pôle Sud ; Jean Mawhin, La terre tourne-telle? (article de 1995, publié dans la revue Ciel et Terre); etc.