Astronomie

Science étudiant la structure de l'univers et la matière cosmique (surtout les corps célestes). A la différence de l'Astrologie, l'astronomie se fonde uniquement sur des faits mesurables et vérifiables. On distingue notamment l'astrophysique, qui étudie les propriétés chimiques et physiques des corps célestes, et la cosmologie, qui cherche à comprendre l'origine et l'évolution de l'univers.

Les pierres alignées (menhirs, Mégalithes) de Sion, Yverdon-les-Bains, Lutry et Falera, ainsi que de nombreuses Pierres à cupules (Kurzer Tschuggen près de Zermatt, Carschenna près de Sils im Domleschg par exemple) témoignent probablement d'un intérêt pour les astres aux temps préhistoriques. A l'époque des Celtes, les Ballons de la région bâloise servirent de repères astronomiques et des moines saint-gallois observèrent et consignèrent de leur côté la supernova de l'an 1006.

1 - Vers une astronomie scientifique et institutionnalisée

Le système copernicien ne s'imposa que lentement en Suisse. A Bâle, Christian Wurstisen (1544-1588) publia un ouvrage sur le sujet; mais l'orthodoxie protestante lui défendit de l'enseigner à l'université. Le professeur de mathématiques Peter Megerlin subit la même interdiction en 1675, puis en 1681. A Zurich, Michael Zingg (1599-1676), constructeur d'une horloge astronomique, et Matthias Hirzgartner (1574-1653) purent s'affirmer un temps disciples de Copernic, mais se heurtèrent ensuite eux aussi à l'opposition de l'orthodoxie. Comme, à cette époque, l'astronomie se vouait essentiellement au calcul du temps et à l'établissement des Calendriers, la fabrication d'horloges et d'instruments d'observation devint une activité de plus en plus répandue, illustrée notamment par Konrad Dasypodius (1531-1601), qui construisit à Strasbourg une horloge astronomique. Le fabricant d'horloges et de globes célestes le plus célèbre fut sans doute Jost Bürgi, qui fut appelé en 1579 au premier observatoire d'Europe à Cassel (Hesse) et qui, plus tard, travailla avec Johannes Kepler à la cour impériale à Prague.

A la fin du XVIIe et au XVIIIe s., des travaux théoriques fondés sur les développements les plus récents des Mathématiques et de la Physique marquèrent l'histoire de l'astronomie: outre les travaux de Leonhard Euler et de Jean Philippe Loys de Cheseaux, il faut citer la théorie des comètes de Jacques Bernoulli et le calcul des inclinaisons orbitales des planètes par Jean Bernoulli (1667-1748) et Daniel Bernoulli. Jean Bernoulli (1744-1807) devint directeur de l'observatoire de l'académie de Berlin en 1767.

Le premier observatoire de Suisse fut fondé à Genève en 1771, sous la conduite de Jacques-André Mallet. Cette institution, qui faisait aussi des relevés météorologiques, favorisa le développement de l'horlogerie locale en organisant dès 1790 des concours de chronomètres.

A Berne, Johann Friedrich Trechsel, professeur de physique à l'académie, créa en 1822 un observatoire, dirigé par Rudolf Wolf de 1847 jusqu'à sa nomination à l'Ecole polytechnique de Zurich. Cette vénérable institution, gérée à titre accessoire par des physiciens, périclitait lorsque le nouvel institut d'astronomie de Berne prit son envol en 1922 sous la direction de Sigmund Mauderli.

A Genève, l'ancien observatoire fit place en 1830 à celui du bastion Saint-Antoine. Son directeur le plus remarquable fut Emile Plantamour. Collaborateur de Raoul Gautier et de Georges Tiercy (directeur de 1928 à 1955), le constructeur de télescopes Emil Schaer entreprit en 1922 des observations sur le Jungfraujoch, lesquelles aboutirent à la construction de l'observatoire de la Jungfrau. Fondé en 1858, l'observatoire cantonal de Neuchâtel s'attacha principalement à fournir un service d'heure exacte et de chronométrie à l'industrie horlogère. Agrandi grâce à un legs de son premier directeur, Adolphe Hirsch, il se consacre aujourd'hui essentiellement à la géophysique (calcul du temps, irrégularités de la rotation terrestre).

Une chaire d'astronomie fut instituée à l'Ecole polytechnique de Zurich dès sa fondation en 1855. Rudolf Wolf l'occupait quand fut édifié entre 1860 et 1864 l'observatoire fédéral dont Gottfried Semper avait conçu les plans. Le nom de Wolf est attaché à la méthode de calcul de la périodicité des taches solaires. Sous Alfred Wolfer, William Brunner et Max Waldmeier, Zurich resta pendant des décennies un centre international pour les travaux sur le Soleil.

A Bâle, l'observatoire dépendit d'abord de l'institut de physique du Bernoullianum; il fut doté d'une chaire en 1880 (Albert Riggenbach) et acquit sa pleine autonomie en 1895. Jusqu'en 1947, il s'occupa surtout de géodésie (Theodor Niethammer)

Auteur(e): Uli Steinlin / WW

2 - L'essor de l'astronomie après 1950

Jusqu'au lendemain de la Deuxième Guerre mondiale, la recherche astronomique avait gardé en Suisse des dimensions modestes, si l'on excepte le programme zurichois de surveillance de l'activité solaire. A partir de la décennie 1950 et surtout pendant celle qui suivit, les instituts se développèrent rapidement, tandis que de nouveaux programmes voyaient le jour. L'effort principal porta sur l'astronomie optique. Pour ne pas disperser des moyens relativement modestes, on renonça délibérément à la radioastronomie, seuls Zurich et Berne y recourant pour l'étude des rayonnements solaires. La recherche helvétique s'appuie essentiellement sur les télescopes de l'observatoire européen austral (European Southern Observatory) au Chili. La Suisse s'est ralliée à cet organisme international en 1981 après avoir abandonné un coûteux projet d'observatoire national sur le Gornergrat. Elle a participé dès le début à de nombreux programmes de l'Agence spatiale européenne (Astronautique).

En se déplaçant à Sauverny près de Versoix et en construisant un téléscope d'un mètre de diamètre sur le terrain de l'observatoire de Haute-Provence, l'observatoire de Genève devint vers 1960, sous la conduite de Marcel Golay, le plus important de Suisse. Il offrit une fructueuse collaboration à l'institut d'astronomie de l'université de Lausanne.

A Berne, l'institut de physique mena des recherches dans plusieurs directions. L'équipe de Johannes Geiss étudia durant de longues années la composition et les propriétés du vent solaire et du gaz interplanétaire dans l'espace proche de la Terre en participant dès le premier vol habité vers la Lune (Apollo 11) à toute une série d'observations par satellite. Disposant d'un observatoire à Zimmerwald, l'institut d'astronomie de Berne s'illustra sous la direction de Max Schürer et de Paul Wild dans les domaines de la géodésie par satellites, des mouvements orbitaux des astéroïdes et de l'astronomie de position moderne.

L'observatoire fédéral de Zurich poursuivit dans un premier temps ses recherches sur l'activité du Soleil et sur sa couronne. Pour permettre l'étude de cette dernière, une station fut construite en 1939 sur le Tschuggen près d'Arosa, tandis que l'activité solaire se voyait consacrer en 1957 la station Specola Solare de Locarno-Monti (devenue autonome sous le nom de Specola Solare Ticinese depuis l'abandon du programme zurichois optique sur les taches solaires). En 1979, l'observatoire fédéral, jusqu'alors indépendant, fut rattaché en tant qu'institut d'astronomie à l'EPF de Zurich. Tout en continuant ses travaux radioastronomiques sur l'activité solaire, il se lança dans l'analyse théorique et expérimentale des propriétés physiques de l'atmosphère du Soleil (oscillations de la surface) et d'autres étoiles. Pour permettre ces recherches nouvelles, l'institut d'astronomie s'est fait l'un des principaux initiateurs du projet international Large Earthbound Solar Telescope (LEST), aux îles Canaries. L'institut de physique de Berne mène, de son côté, des observations sur les micro-ondes de l'atmosphère et du Soleil, alors que le World Radiation Center de Davos procède à des mesures du rayonnement solaire.

Des modèles théoriques de la structure et de l'évolution des étoiles sont calculés à Genève, où le travail essentiel consiste cependant à réunir et interpréter des données photométriques (mesures de la luminosité dans diverses zones du spectre) qui serviront à analyser les propriétés physiques des étoiles. Genève joue un rôle de pionnier dans le développement de nouveaux instruments adaptés à ce type d'investigations (ballons-télescopes pour l'observation des rayonnements infrarouges et ultraviolets, etc.). L'institut d'astronomie de l'université de Lausanne se charge, quant à lui, d'exploiter statistiquement les mesures, en collaboration avec le Centre international de données astronomiques de Strasbourg. La photométrie des étoiles est aussi une spécialité des astronomes bâlois: sous la direction d'Emanuel von der Pahlen et plus encore sous celle de Wilhelm Becker (dès 1952), ils se sont plus particulièrement intéressés à la structure de la Voie lactée (station d'observation à Metzerlen), à l'aide surtout de la photométrie synthétique, qui consiste à établir les spectres théoriques d'étoiles ou de galaxies aux particularités physiques présumées et à comparer ces modèles avec les résultats d'observations réelles. Outre la structure de la spirale et du halo de notre galaxie, les astronomes bâlois se proposent d'étudier son évolution et sa constitution chimique. Ils font en outre des recherches cosmologiques sur la distance et le mouvement de galaxies hors de la Voie lactée et sur l'expansion de l'univers. Leurs collègues genevois développent la théorie de la dynamique de diverses galaxies, dont la nôtre, tout en observant les phénomènes explosifs qui se produisent en leurs centres. Enfin, l'équipe bernoise étudie les rayons cosmiques et les rayons X émis par de tels objets.

Auteur(e): Uli Steinlin / WW

Références bibliographiques

Bibliographie
– R. Gautier, G. Tiercy, L'Observatoire de Genève (1772-1830-1930), 1930
– E. Fueter, Geschichte der exakten Wissenschaften in der schweizerischen Aufklärung, 1941
– M. Waldmeier, «Eidgenössische Sternwarte», in Eidgenössische Technische Hochschule 1855-1955, 1955, 711-713
– W. Becker, «Astronomie», in Lehre und Forschung an der Universität Basel, 1960, 285-289
– E. Bonjour, Die Universität Basel von den Anfängen bis zur Gegenwart, 1460-1960, 21971, 755-757
– V. Gorgé, «Entwicklung der exakten Wiss.», in Hochschulgeschichte Berns 1528-1984, 1984
– M. Golay, «L'astronomie», in Les savants genevois dans l'Europe intellectuelle, éd. J. Trembley, 1987