Johannes Kepler : le premier regard mathématique sur un flocon de neige

Le 31 décembre 1610, un simple cristal de neige tombé sur la manche du manteau de l’astronome Johannes Kepler devient pour lui le point de départ d’une enquête : pourquoi les flocons adoptent-ils invariablement une forme hexagonale ? Bien avant d’établir les lois du mouvement planétaire, Kepler fut le premier à contempler un flocon de neige avec les yeux d’un mathématicien. À travers la lecture de son texte Cadeau du nouvel an ou du flocon de neige hexagonal, Étienne Ghys, Secrétaire perpétuel de l’Académie des sciences, nous replonge au moment où l’émerveillement de Kepler ouvre la voie à une véritable réflexion scientifique.

 Kepler, un scientifique entre deux mondes

Dans ce début du XVIIᵉ siècle encore marqué par l’autorité de la religion, Kepler appartient à une génération charnière. Très religieux mais animé par le désir de comprendre le monde à partir de principes mathématiques simples, il cherche partout des symétries, persuadé que l’ordre du monde reflète celui voulu par le créateur. Il s’émerveille devant la perfection géométrique d’un flocon, minuscule manifestation d’un ordre universel. 

Un flocon, une question, et la naissance d’une science

En observant ces « petites étoiles » tombées sur son manteau, Kepler s’interroge : si leur forme n’était due qu’au hasard, pourquoi présenteraient-elles toujours six pointes, et jamais cinq ou sept ? Il examine tour à tour les effets du froid, la nature de la vapeur, ou encore la possibilité d’un principe organisateur interne. Rien ne le satisfait pleinement, mais son intuition est juste : une cause profonde gouverne la symétrie des flocons. 

Un podcast de l'Académie des sciences