Lois de Kepler

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En astronomie, les lois de Kepler décrivent les propriétés principales du mouvement des planètes autour du Soleil.

L'éponyme des lois est l'astronome Johannes Kepler (1571-1630) qui les a établies de manière empirique^[1] à partir des observations et mesures de la position des planètes faites par Tycho Brahe, mesures qui étaient très précises pour l'époque (2 minutes d'arc de précision)^[2]. Copernic avait soutenu en 1543 que les planètes tournaient autour du Soleil, mais il s'appuyait sur le mouvement circulaire uniforme, hérité de l'antiquité grecque, et les moyens mathématiques n'étaient pas si différents de ceux utilisés par Ptolémée pour son système géocentrique.

Kepler publie les deux premières lois en 1609 dans Astronomia nova^[3] puis la troisième en 1619 dans Harmonices Mundi^[3]. Les orbites elliptiques, telles qu'énoncées dans ses deux premières lois, permettent d'expliquer la complexité du mouvement apparent des planètes dans le ciel sans recourir aux épicycles, excentriques et autres équants (ou substituts de celui-ci) des modèles copernicien et ptoléméen.

En 1687, Isaac Newton découvre la loi de la gravitation qui lui permet d'expliquer les trois lois de Kepler en s'appuyant sur les travaux de Galilée, Kepler et Huygens.

Voltaire (1694-1778), dans ses Éléments de la philosophie de Newton de 1738, a été le premier à appeler « lois » celles de Kepler^[4]. Lalande (1732-1807), dans son Abrégé d'astronomie de 1774, semble avoir été le premier à énumérer et numéroter les trois lois de Kepler dans l'ordre selon lequel elles sont habituellement données aujourd'hui^[5].