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ALACONQUETEDELAGRANDEOURSE
Quandnousavonstraitédusujetrelatifàlaphysiologiespatialenousavonslonguementévoquéleproblèmequeposel’absencedepesanteurauxastronautesetenparticulierceluidelafontedelamassemusculaireetsesconséquencessurlesquelettequis’allonge.
Pourmaintenirlamassemusculairelesastronautessontdansl’obligationdefaireplusieursheuresdemusculationparjouraumoyendevélosoutapisroulants.
Sicettepertemusculairen’estpascompensée,lescommunautésseraienttrèsaffaiblisetdansl’incapacitétotalderéaliserdesopérationslorsdesorties.
Onadéjàpuconstaterleurétatlorsduretoursurterreaprès6moisdansl’espace.
Qu’enserait-ilaprèsdesvolsdetrèslonguedurée?
DenombreuxlaboratoirestravaillentsurcepointdanslemondeetenparticulierleMEDES/CNRSdeToulouse.
L’unedesvoiesderechercheeconcernel’hibernation.
Quihibernesurdelonguespériodes?..........LesOURS!
Enétudiantlecomportementdesourspendantcettepériode,leschercheursontconstatéquelesoursperdaientleurgraisselibremaispasleurmassemusculairecequileurpermetderepartirenchassedèslasortiedelapérioded’hibernation.
ParanalyseapprofondieduMétabolismeilsontpuconstaterquecetteconservationdelamassemusculaireétaitdueàunehormonequ’ilsontpuisoler.
Danssatanièreunoursquidort,-s’ilnerêvepasàlaconquêtedelagrandeourse,peutindirectementapportersamodestecontributionàcemerveilleuxprojetpourl’humanité.
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HISTOIREDEL’ASTRONOMIE
A-L’astronomie
-LaPréhistoire
Les 3 angles d’étude de l’histoire del’Astronomie
L’astrologie et L’astronomie: Mariage etDivorce
L’astronomiepargrandesséquences
L’astronomieparcivilisation
L’Astronomiepasàpas
Conclusion:Lasuitedel’histoire
B-L’astrologie:
Oùensommes-nous?
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Résumeren90minutesdesmillénairesd’unehistoirequiesttrèscompliquéettoucheauxfondements de toutes les civilisation peut sembler relever d’un acte prétentieux maiscettedémarcherestepossiblesions’entientàdessynthèses.
Deuxpetitesdéfinitionspoursemettred’accordsurlestempshistoriques:
- LaPréhistoire:- Dansl’histoiredel’humanitélapréhistoires’arrêteàlanaissancedespremières
écrituresquesontlestablettesSumériennesouleshiéroglypheségyptiens.Onpeutsituercettepériodevers3000B.C.
- Stonehenge serait de cette époque et certains y voient une relation avec lemouvementdesastres.
- .
Stonehengevers2800B.C
Sur la préhistoire on a très peu de signes, aucun dans les grottes du type Lascaux ouChauvet;àCarnacdeshypothèsessontémisessurlarelationentreobservationducieletlesalignementsmaissansaucunecertitude
UnepartiedesAlignementsduMenecàCarnac4000à2000B.C.
- L’Astronomie- - L’histoire qui commence donc vers 3000B.C peut être vue sous 3 angles qui
sontdesniveauxd’analysestrèsdifférents:
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1- Par grandes séquences, qui font surtout références à desniveauxdeconnaissances.
2- Parcivilisation.
3- Pas à pas, en foncions des découvertes, des observations ou desthéories
L’AstrologieetL’Astronomiedansl’histoireMariageopportunisteetdivorcederaison
Un Constat: Pendant toute la période historique et on peut dire jusqu’au 17 èmesiècle,celuideslumières,l’astrologieetl’astronomieonfaitlitcommun.
L’astronomies’estconstruiteaudépartsurlabasedesobservationsdesastrologues
Depuis3à4siècleslesdeuxapprochessonttrèsnettementséparéesetledivorceestsansambiguïtétoutaumoinspourlemondescientifique.
Lemot«astrologie»vientdugrecαστρολογία,deάστρον,astron(«étoile»)etλόγος(logos), dont la signification est liée à la notion de « discours » (λογία est un suffixedésignant d'une manière générale une discipline ou une matière d'enseignement).Étymologiquement,l'astrologieestdoncle«discourssurlesastres»:
Lesscientifiquesconsidèrentl'astrologiecommeunepseudosciencesouunesuperstition,l'ensembledesrecherchesmenéesdepuisl'Antiquitéayantaboutiaufaitquel'astrologieseplace,parsaméthodemême,endehorsdudomainescientifique.Onsaitparexemple,depuisHipparque,que,d'unsiècleàl'autre,àunmomentcomparable(lorsquelarouteduSoleilfranchitl'équateuràl'équinoxedumoisdeMars),lesétoilesnesontpasvuesdansla même direction, ce qui rend caduque l'analyse des thèmes astraux en termes deconstellations.
L’astrologie est donc considérée commeune croyance n’ayant aucunebase scientifiquemalgré toutes les tentatives faites par les tenants de cette pensée, tentatives qui onttouteséchouéesmêmecellesbaséessurdesérieusesanalysesstatistiques.
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N’oublionspasque jusqu’àunepérioderelativementrécente lesroiset lesgrandsdecemonde faisaient appel aux services des astronomes pour connaitre leur avenir, de leurdynastieoularéussited’uneactionoubatailleenvisagée.
Dansl’antiquitébonnombredeceuxquiontfaitavancerl’astronomieontjouéauprèsdesmonarquesdel’époquelerôled’astrologues.
La frontièreentreastronomie, astrologie,mathématiques, alchimie,magieétait souventtrèsimprécise.
Parmi les noms les plus célèbres et en restant au seul moyen âge on peut citerNostradamus,Cagliostro,Ruggieri
ÀlaRenaissance,ladécouvertedel’héliocentrismedusystèmesolaire,quipourtantaétéimaginé et défendu par les astronomes / astrologues de l’époque, vient mettre à mal,selon certains, l'anthropocentrisme de l’astrologie : Pic de la Mirandole (puis JérômeSavonarolereprenantlesargumentsdecelui-ci)l’ontlargementcondamnée.Cen’estpaslecasd’astronomesetastrologuescommeGaliléeetKeplerdemêmequeTychoBrahe,ouCassini,lepremierdirecteurdel’ObservatoiredeParis.
DanslapréfacedesesTablesrudolphines,Keplerfaitobserverquel’astrologie,toutefollequ’elleest,estlafilled’unemèresage,etquelafillefolleestindispensablepoursouteniretfairevivresamère.CecommentaireserainterprétéparVoltaire,danssonTraitésurlatolérance (1767), de manière restrictive : « La superstition est à la religion ce quel’astrologie est à l’astronomie, la fille très folle d’une mère très sage ». La citation deKepleraétésouventrepriseerronément,etl'estencoreaujourd'huipoursoutenirlathèseque les grands esprits de la Renaissance comme Galilée, Cassini ou Kepler n'étaientastrologuesqueparcontrainte,pouravoirlesmoyensdes'adonneràlavéritablescience:
« Souvent les travaux astrologiques de Kepler et Tycho Brahe sont invoqués par lesdéfenseursdecettepseudoscience.Keplerestpourtanttrèsclairsursavaleuret justifiesansambiguïtélapratiquedesprédictionsendisantquelavénaleastrologiepermettraitàl'astronomiedevivre.»
LestablesRudolphines(TabulaeRudolphinae),sontdestablesastronomiquesétabliesparJohannes Kepler et publiées en 1627. Elles sont fondées sur les lois dumouvement desplanètesqu'ilavaitdécouvertes,etutilisentlesobservationsd'unegrandequalitédeTychoBrahe auquel Kepler rend hommage dans l'ouvrage. Elles bénéficient de la découverterécentedeslogarithmesqueKeplerutilisepoursescalculs.
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Elles permirent alors de prédire avec une bien meilleure précision que les tablesprécédemmentenvigueur(lesTablesalphonsinesfondéessurlesystèmedePtolémée,etlesTablespruténiquesfondéessurlesystèmedeCopernic)lesévénementscélestestelsquelespassagesdeMercureetdeVénusdevantleSoleiletleséclipsessolairesetlunaires.
IllustrationdesTablesRudolphines
Lavéritableruptureentre l’astronomieet l’astrologienes’estproduitequ’avec ledébutdelarévolutionscientifiqueamorcéeàlarenaissanceetconfirméeausiècledeslumières.
Nousreviendronsdansunedeuxièmepartiesurl’astrologiepouressayerdemieuxcomprendrecettecroyancequin’apasdisparuetquiesttoujourstrèsactive;unrécentsondagepréciseque40%delapopulationFrançaiseyattacheencoredel’importance
- L’Astronomie:
L'étymologiedutermeastronomievientdugrecαστρονομία(άστρονetνόμος)cequisignifieloidesastres....L'astronomiemodernedoitsondéveloppementàceluidesmathématiquesdepuisl'Antiquitégrecqueetàl'inventiond'instrumentsd'observationàlafinduMoyenÂge.
Cesontcesmathématiciensdel’antiquitégrecquequiontfaitfairedegrandsprogrèsenplaçantdéfinitivementl’astronomieauniveaud’unescience.
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Parmile35mathématiciensGrecquesconnusB.C.onpeutciterlespluscélèbres:Pythagore,Ptolémée,Thales,Archimède,Parménide,Euclide,Anaxagore,Zenon,Démocrite,Platon.
L’écoled’Athènes
Pythagore,etsoncélèbrethéorème
Ilapporteuneconnaissancequiémerveilleencore:l'étoiledusoir(cellequ'onvoitenpremieràlatombéedelanuit)etl'étoiledumatinsontuneseuleetmême:Vénus.CetteidentitéétaitconnueàBabylonedepuis-685.
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Pythagore«futlepremieràappelerlecielcosmos(ordre)etàdirequelaTerreestronde;maisonattribueplussouventlathéoriedelasphéricitédelaTerreàParménide.Lesdisciplesdéveloppentl'astronomiepythagoricienne.
Ptolémée,Engéométrie,estundespremiersàtenterdedémontrerlecinquième
postulatdesElémentsd’Euclided’Alexandrie(-320?;-260?).
Illaisseégalementunthéorèmeélégantquel’onpeuttrouverdanslelivreIdel’Almageste:
Dansunquadrilatèreconvexeinscritdansuncercle,leproduitdeslongueursdesdiagonalesestégalàlasommedesproduitsdeslongueursdescôtésopposés.
ACxBD=ABxDC+ADxBC
Sestravauxentrigonométrie,intimementliésàceuxenastronomie,sontenpartieempruntésàHipparquedeNicée(-180;-125).Ilfournit,enbasesexagésimale,unetabledescordescequirevientàunetabledessinus.Ilétablitégalementquelquesformules.
PtoléméeobtientainsiuneexcellenteapproximationdunombrePi,soit:3+8/60+30/602enbasesexagésimale,ouencoreenviron3,1417dansl’écritured’aujourd’hui.
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L'astronomieestconsidéréecommelaplusanciennedessciences.Mêmesinousavonspeudetraces,l'archéologierévèleeneffetquecertainescivilisationsdisparuesdel'Âgedubronze,etpeut-êtreduNéolithique,avaientdéjàdesconnaissancesenastronomie.Ellesavaientcomprislecaractèrepériodiquedeséquinoxesetsansdouteleurrelationaveclecycledessaisons,ellessavaientégalementreconnaîtrecertainesconstellations.L'astronomiemodernedoitsondéveloppementàceluidesmathématiquesdepuisl'antiquitégrecqueetàl'inventiond'instrumentsd'observationàlafinduMoyenÂge.Sil'astronomieestpratiquéependantplusieurssièclesparallèlementàl'astrologie,lesiècledesLumièresetlaredécouvertedelapenséegrecqueavunaîtreladistinctionentrelaraisonetlafoi,sibienquel'astrologien'estpluspratiquéeparlesastronomes.
L’ASTRONOMIEPARGRANDESSEQUENCES:
Onpeutdécoupersonhistoireen5séquences:
-1-AstronomieAntiqueetmédiévale,de3000B.Cà1500A.C:
QuinaitaveclesSumérienne=setlesEgyptienspourtraverserl’époquegrecque,arabeetRomaineetsetermineraveclemoyen-âge
2-LaRévolutionScientifique:de1543Copernicà1687I.Newton
3-PériodedelaMecaniquecélestede1705E.Halleyà1848Fizeau
4-L’astophysiquede1863Hugginsà1949,miseenservicedutélescopede5mdumontPalomar
Périodetrèsrichededéveloppementdelaphysiqueetdel’astrophysiqueavecdegrandsnomscomme:Einstein,Hubble,Röntgen,Schrödinger,Gamow,Lemaitre…etc.
5-L’ageSpatial,quel’onpeutfairenaitreaveclelancementdeSpoutniken1957
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L’ASTRONOMIEPARCIVILISATION
Touteslescivilisationsontdèslaplushauteantiquitétournéleursyeuxverslecosmos,ellesonttouteslaisséesdestracesprofondesdeleurobservationsducieletdessignesqu’ellesyvoyaientoucroyezyvoir.
Touteslescosmogoniesetlesreligionsentémoignent.
Nousnepourronspasdansunesynthèsefaireréférenceàtouteslescivilisations,nousoublieronsl’apportdescivilisationsd’Asie(indeetchine)d’Amérique(AztèquesetMayas)etd’Afrique.
Nousneretiendronsquelesplusimportantes:
LesSumériens.
Tablettecunéiformed’observationdelaplanèteVénus
,L’histoiredel’astronomienedébutevéritablementquedansl’ancienneMésopotamie,surleborddel’Euphrate,aveclasociétésumérienne.
Celle-ciconsignaitsurdestablettesd’argile,denombreusesinformationsenécriturecunéiforme,parmilesquellesleursobservationsdelavoûtecéleste.
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LesSumériensréalisèrentainsilapremièrecarteduciel,etfurentàlabasedesconnaissanceségyptiennes-cefutégalementlecasenmathématique
IlscroyaientquelesmouvementsdesastresétaientdesmessagesadressésparlesDieuxauxhommes.
LesEgyptiens
PapyrusdatantduXièmeSiecleB.C.
:DétaildupapyrusdeGreenfield(LivredesmortsdeNesitanebtashru).Ilreprésenteledieudel'air,Shu,assistéparlesdivinitésHehàtêtedebélier,soutenantladéesseduciel,Nut,tandisqueledieudelaterre,Geb,s'inclinedessous.
Lentillefabriquéeen750B.CEgypte
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Pourétablirunlienentrel'astronomieégyptienneetcellequenousavonshéritédirectementdesGreco-Romainsetquenousutilisonsencoredenosjours,onpeutsebasersurlamythologieégyptiennepourdresserlalistedesdivinitésenrelationavecnotresystèmesolaire:
LeSoleilestRéenégyptienetpourraitêtreenlienavecl'OiseauBénou.
MercureestSovkouenégyptienetpourraitêtreenlienavecThot
VénusestDouaou-BonouenégyptienetpourraitêtreenlienavecHathor
LaTerreestKebenégyptienetpourraitêtreenlienavecGeb
LaLuneestAsetenégyptienetpourraitêtreenlienavecIsis
MarsestHoremakhetouSethenégyptienetpourraitêtreenlienavecSeth
JupiterestHartapshitiouenégyptienetpourraitêtreenlienavecHorus
SaturneestHarkahrienégyptienetpourraitêtreenlienavecOsiris
Ladifférencefondamentaleentrenotreculturegréco-romaineetl'égyptienne,c'estquelaplusanciennevisualisaitlecielinversementàlacultureoccidentale,lecielétantperçucommeétantfémininparlebiaisdeladéesseNoutetlaTerreétantmasculineparlebiaisdeGeb
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Acontrario,lesEgyptiensétablirentquelesastres,eux-mêmes,étaientdesDieuxvaquantàleursoccupations.
Cinq«!étoiles!»sillonnantlecielnuitaprèsnuitretinrentparticulièrementl’attentiondesEgyptiens.Ils’agissaitdecinq«!étoilesquinesereposentjamais!»(lesGrecslesnommerontpar
lasuite«!planêtês!»ouplanètes).Lesastronomeségyptiensseservirentdesétoilespourétablirdifférentesmesuresafind’alignerparfaitementlespyramidesetlestemplessolairessurles4pointscardinaux.
Etoilesviséesparlescanauxdelagrandepyramide
LaGrèce.
LaGrècefutlevéritableberceaudel’astronomie.
SonessordébutaainsiàMillet,oùThalèsetsesdisciplesétablirenttoutd’abordquelaterreétaitronde.Anaximandreestimaensuitequ’elleétaitisoléedansl’espaceetqu’elleétaitlecentrede
l’univers.Anaxagore,quantàlui,professaquelaluneetlesplanètesétaientdescorpsnonlumineuxéclairésparleSoleiletexpliqualeséclipses.
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Parallèlementaudéveloppementdel’astronomie,d’autressciencestelleslesmathématiques,laphysiqueseperfectionnèrentparlebiaisdesavantstelsPythagoreetsonfameuxthéorèmepermettantd’établirladistancedeladiagonaled’untrianglerectangle,Archimèdeetlapousséeportantsonnom.
Vers280B.C.,AristarquedeSamos,danssonouvrage«!Demagnitudinibusetdistantissolisetlunae!»,futlepremieràmesurerlesdistancesetlesdimensionsduSoleil,delaTerreetdelaLune(paruneméthodesimplefondéesurleséclipses).Ilfutundespremiersàprônerunsystèmehéliocentrique(cf.infra)maissonsystèmefutrejetéparlamajoritédessavantsdel’Antiquité.
Hipparque,reprenantlaméthodedecalculd’Aristarque,estimaladistanceTerre-Luneàenviron360.000km.
UnenouvelleétapefutfranchieparErathostène,alorsdirecteurdelabibliothèqued’Alexandrie,quiréalisal’expériencesuivante:ilobserval'ombreproduiteparleSoleilsurdeuxbâtons,plantésverticalement,aumêmemomentmaisendeuxvilleséloignées,ilcompritdèslorsquelaTerreétaitronde.Paruneautreexpérience,ilparvintmêmeàcalculerlacirconférencedenotreplanèteavecunegrandeprécision!:ill’estimaà250.000stadessoitprèsde40.000km.
En100B.C,PtoléméeécrivitunTraité,l’«!Almageste!»,quiallaitconstituerlaréférenceastronomiquejusqu’àlaRenaissance.Ilcombinadeuxpréceptespourcréerle«!géocentrisme!»
(dugrec«!gê!»quiveutdirelaTerre)!:D’unepart,suivantlestracesdelaphilosophiearistotélicienne,ilestimaitquelemouvementparfaitdevaitêtrecirculaire.D’autrepart,laTerredevaitsetrouveraucentredel’Univers.
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LeMoyenAge.
LeMoyenAgen’apportaaucunegrandedécouvertescientifique.Nouspourrionsàtoutlemoinsmentionnerlacréationdel’imprimerieparGutenbergdanslesannées1450.
Maisenrèglegénérale,cettepériodefutimproductivepourdeuxraisons!:labrutalitéromaineetlavigilancedel’Egliseàl’égarddetoutedécouvertesusceptiblederemettreencausesondogme.
LesArabes
Néanmoins,lesArabesquihéritèrentdelapenséegrecque,ladéveloppèrent.Ceciexpliquenotammentlesnomsarabesdenombreusesétoiles(Altaïr,Aldébaran,Bételgeuse,…).Ils
approfondirentleursobservationsafind’améliorerlanavigation.
Dansl’histoiredel'astronomie,l’astronomiearabe,ouastronomiemusulmane,renvoieauxtravauxastronomiquesaccomplisparlacivilisationislamique,particulièrementaucoursdel’Âged'ordel'Islam(viiiesiècle-xiiesiècle),ettranscritespourlaplupartenlanguearabe.Cesdécouvertesontétéeffectuéespourl’essentieldanslessultanatsduMoyen-Orient,d’Asiecentrale,dansl’Al-Andalus,enAfriqueduNord,puisplustardenChineetenInde
Ilexisteplusieursfacteursfavorisantledéveloppementdel'astronomiearabe,certainssontcommunsàtouteslessciencescommeledésirdeconnaitrelemondeenvironnant,oubienlastructuredumondearabefavorisantleséchangesdesavoir.
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Uneautreimpulsionrésultedespratiquesreligieusespropresàl'islam,quirecèlentunefouledeproblèmesd'astronomiemathématique.Larésolutiondecesproblèmesparlessavantsmusulmansestalléebienau-delàdesméthodesmathématiquesdesGrecs1.
L'étudedesétoilesestégalementliéeaudésirdeconnaitrel'avenir.L'astrologiejouedoncaussiunrôledansledéveloppementdel'astronomiearabe.
TaquiAl-Dinetdesastronomesdanssonobservatoire-1585
LaRenaissance.EtlacivilisationEuropéenne
LaRenaissanceinduisitunchangementdeperspective.Lessystèmesantiquesacceptésjusque-là,montrèrentprogressivementleursinsuffisances.
Ainsi,en1453,NicolasCopernicélaboraunenouvellethéoriedesdéplacementsdesplanètes,destinéeàsupplanterlegéocentrisme!:ils’agissaitdel'!«!Héliocentrisme!»(Dugrec«!hélios!Quisignifiesoleil),lequelplaçaitleSoleilaucentredel’UniversetnonpluslaTerre.
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Copernicproposeuneruptureradicaledansl'organisationducosmosjusque-làétablie:lessystèmesdumondeadmisàsonépoqueavaientunpointcommun,leurgéocentrisme:laTerreétaitimmobileaucentredel'univers,touslesastrestournantautour.Aucontraire,CopernicplaceleSoleilaucentredel'univers,laTerredevenantuneplanètetournantautourdecepointfixe;c'estl'héliocentrisme.
Dèssapublication,cettethéoriefututiliséepourélaborerlesnouvellestablesdepositiondesplanètes.Malgrécesuccèset,entreautres,pourdesraisonsreligieuses,cettenouvellethéorienefutpasacceptéeimmédiatement.
LeDanoisTychoBrahé,leplusgranddesobservateursd'avantl'èredutélescope,proposa,en1583,lesystèmesuivant:touteslesplanètes,sauflaterre,auraientdesorbitescentréessurleSoleil,lequel(etparconséquenttouslesautrescorpsplanétaires)tourneraitautourdelaTerre.
Ils’agissaitd’unsystèmeintermédiaireentregéocentrismeethéliocentrisme,utilisantavantl’heure,l’artdu«!compromisàlaBelge!».
LapratiquevintalorsausecoursdelathéorieetlesystèmedeCopernicfutprouvéparl’observationparGaliléeen1609–1610.
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Celui-ci,bienqu’acclamépoursesdécouvertesdessatellitesdeJupiter,avaitprofesséunedescriptiondelalune(recouvertederochers)remettantencauselaséparationqu’effectuelaBibleentrelaTerreetleCiel.Galilées’attiralesfoudresdel’inquisition,quilefitabjurer.
Agauche,dessindelaLuneréaliséparGaliléeaumoyendesalunetteen1610.publiéedanSiderusNancius
Adroitephotodelamêmevue.
LamêmeinquisitionfitbrûlerGiordanoBrunoquiprônaitununiversinfini,contrairementàl’enseignementecclésiastique.
Finalement,cefutJohannesKeplerquitrouval'explicationexactedel’héliocentrisme.Tousavantlui,ycomprissonmaîtreCopernic,sefondantsurl'idéede"perfection",pensaientquelesplanètesdécrivaientdesorbitescirculaires.
Keplerdémontraquelesmouvementsdesplanètesn’étaientnonpascirculairesmaiselliptiques.En1619,ilpublialadernièredesestroislois,laquelleétablissaitunlienentrel'éloignementd'uneplanèteetlapériodedesonorbiteautourduSoleil.
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Cettethéorieétaitlependantenastronomiedeladémonstrationlaquadratureducercleenmathématique,cequisituesonimportance.
:IllustrationdestroisloisdeKepler.
Lemouvementdesplanètesestcaractériséparles3loisdeKepler:
Premièreloi:ChaqueplanètedécritdanslesensdirectuneellipsedontleSoleiloccupel'undesfoyers.
Deuxièmeloi:Lerayonvecteurdelaplanètedécritdesaireségalesendestempségaux.
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Troisièmeloi:Lescarrésdestempsderévolutionsidéraledesplanètessontproportionnelsauxcubesdesgrandsaxesdeleursorbites.
T^2=kxa^3aveckconstante,Tlapériodederévolutionetalerayondel'orbite.
Cetteévolutiondel’astronomiecoupléeàuneévolutiondesmœursetunedichotomieentresphèrescientifiqueetsphèrereligieuse,poussaleshommesàcomprendredeplusenplusprécisémentla«!mécaniqueduciel!».
Issacnewtonquien1687quiendéfinissantlesrèglesdelagravitationuniverselleadonnéuntournantdéfinitivementscientifiqueàl’astronomie
LoideNewton
DeuxcorpsAetBpossèderespectivementunemasseMAetMBetqueleurscentredegravitésontséparéparunedistancenotée«d»alorslavaleurdelaforcedegravitationexercéeparAsurBetcelleexercéeparBsurApeuventêtreexpriméeparlaformulesuivante:
FA/B=FB/A=GMAMB/d2
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Pourquecetterelationsoitcorrecte,ilestnécessairederespecterlesunitéssuivantes:
Lesmassesdoiventêtreenkilogramme(kg)
Ladistancesdoitêtreenmètre(m)
Laforcesestexpriméeennewton(N)
ParailleurslaconstantedegravitationvauttoujoursG=6,67.10-11m3.kg-1.s-2
Lessièclessuivantsinitièrentladécouvertedenouvellesplanètesetdeleurssatellites,larévolutionenchimie(parLavoisier)enphysiqueetenastrophysique(AlbertEinstein),ledéveloppementdel’aéronautique,….
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LesévolutionsduXIXèmeetXXèmesièclefurentainsisansprécédent.Lefaitleplusmarquantfutsansnuldoute«!laconquêtedelaLune!».
Aujourd’hui,nousnesommescertainementpasauboutdenossurprises,tantl’immensitédel’universlaisselibrechampàdenouvellesdécouvertesetnondesmoindres.
Ledéveloppementexponentieldel’astronomiepermetàl’hommedesedécouvrir.Eneffet,commeAristotel’enseignaitdanssonlycée!:
«Sansl’astronomie,l’hommeignorelaplacequ’iloccupe».
L’AstronomiePasàPas
L’astronomieantiqueetmédiévale
Vers-3000–ConstructiondeStonehenge
Vers-280–AristarquedeSamossuggèrequelaTerretourneautourduSoleiletfournitlapremièreévaluationdeladistanceTerre-Soleil
Vers-240–Eratosthènemesurelacirconférencedelaterre
Vers-130–Hipparquedéveloppelepremiercatalogued’étoilebrillantes
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Vers140–PtoléméeproposeunmodèleoùlaTerresetrouveaucentredel’Universetlesplanètessedéplacentsurdesépicycles
825–Al-Khwarizmi,l’inventeurdel’algèbre,publiesestablesastronomiquesàBagdad
829–LecalifeAl-Mamunfondel’observatoiredeBagdad
833–LepersanAl-FarghaniécritlesElémentsd’astronomie
900–L’astronomearabeAl-Battaniintroduitlaméthodetrigonométriquedansl’étudedelasphèrecéleste
994–Al-Khujandiconstruitunsextantmuralàl’observatoiredeRayprèsdeTéhéranetmesurel’obliquitédel’écliptique
Vers1020–Al-Biruniaméliorelamesuredurayonterrestre
1054–DesastronomeschinoisobserventlasupernovaduCrabe
Vers1075–LepersanOmarKhayyammesuredefaçontrèspréciseladuréedel’année
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Larévolutionscientifique
1543–NicolasCopernicpublieDerevolutionibusorbiumcoelestiumoùilsuggèrequeleSoleilsetrouveaucentredel’UniversetpaslaTerre
1572–TychoBraheobserveunesupernovadanslecieletmetfinauconceptd’immuabilitédescieux
1576–TychoBraheentreprendlaconstructiondel’observatoired’Uraniborg
1577–TychoBraheobservelepassaged’unecomèteetconfirmequelescieuxnesontpasimmuables
1582–LepapeGrégoireXIIIintroduitlecalendriergrégorien
1596–DavidFabriciusdécouvrequelaluminositédel’étoileMiran’estpasconstante
1608–HansLippersheyinventelalunetted’approche
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1609–JohannesKeplerprésentesesdeuxpremièresloissurlemouvementdesplanètesdansAstronomianova
1610–GaliléetourneunelunetteverslecieletfaitdenombreusesdécouvertescommelesreliefsdelaLune,lessatellitesdeJupiteroulamultituded’étoilesdelaVoieLactée
1619–JohannesKeplerpubliesatroisièmeloisurlemouvementplanétairedansHarmonicesmundi
1632–GaliléepublieDialogoSopraIDueMassimiSystemiDelMondooùilcomparelesthéoriesdePtoléméeetdeCopernic
1656–ChristiaanHuygensdécritlesanneauxdeSaturne
1671–IsaacNewtonconstruitlepremiertélescope
1672–GeminianoMontanaridécouvrequelaluminositédel’étoileAlgolestvariable
1675–Jean-DominiqueCassinidécouvreunedivisiondanslesanneauxdeSaturne
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1676–OlaüsRömermesurelavitessedelalumièreenobservantlessatellitesdeJupiter
Lavitessedelalumièredanslevide,communémentnotéecpour«célérité»,estuneconstantephysiqueuniverselleetuninvariantrelativiste(vitesselimitedesthéoriesrelativistes),importantedansdenombreuxdomainesdelaphysique.Savaleurexacteest299792458m/s(environ3× 108m/sou300000km/s).Selonlarelativitérestreinte,lavitessedelalumièredanslevideestlavitessemaximalequepeuventatteindretoutesformesdematièreoud'informationdansl'univers.
Sicettevitesseestleplussouventassociéeaveclalumière,elledéfinitpluslargementlavitessedetouteslesparticulessansmasseetdesvariationsdeleurschampsassociésdanslevide(ycomprislesrayonnementsélectromagnétiquesetlesondesgravitationnelles).Cesparticulesetondesvoyagentàlavitessecquelquesoitlemouvementdelasourceémettriceouleréférentieldel'observateur.Danslathéoriedelarelativité,cpermetdelierl'espaceetletemps,etapparaîtégalementdanslacélèbreéquationd'équivalencemasse–
énergieE=mc2
1687–IsaacNewtonpubliesathéoriedelagravitationuniverselledansPhilosophiaeNaturalisPrincipiaMathematica
Lamécaniquecéleste
1705–EdmondHalleyprévoitleretourdesacomèteen1758
1718–EdmondHalleycomparesesmesuresdepositionsstellairesaveccellesdePtoléméeetdécouvrelemouvementpropredecertainesétoiles
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1758–JohannPalitzschobserveleretourdelacomètedeHalleycommeprévu
1781–WilliamHerscheldécouvreUranus;CharlesMessiercompilesoncataloguedenébuleuses
1782–JohnGoodrickeremarquequelesvariationsdeluminositéd’Algolsontpériodiquesetexpliquentqu’ellessontduesaupassagepériodiqued’uncorpsplussombreenorbiteautourdel’étoile
1784–EdwardPiggotdécouvrelapremièrecéphéide
1796–Pierre-SimondeLaplaceproposesathéoriedelaformationdusystèmesolaire
1800–WilliamHerscheldécouvrelalumièreinfrarouge
1801–GiuseppePiazzidécouvrelepremierastéroïde:Cérès
1814–JosephvonFraunhoferdécouvrequelespectreduSoleilprésentedesraiessombres
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1838–FriedrichBessel,FriedrichStruveetThomasHendersonmesurentrespectivementlesparallaxesdesétoiles61Cygni,VégaetAlphaCentauri
1842–ChristianDopplerdécritl’effetquiportesonnom
Lesondeslumineuses(ousonores)émisesparuncorpsendéplacementsontaffectéesparlemouvementdecelui-ciparrapportàunobservateuraurepos.
L'intervalleséparantdesondessuccessivesestpluspetitdansladirectiondumouvementetplusgranddansladirectionopposée.
Vousentendezl'effetDoppler-Fizeauchaquefoisqu'unvéhiculepourvud'unesirène(pompiers,ambulance)passerapidementprèsdevous:ens'approchant,lesonémisparlevéhiculeestplusaiguetens'éloignantlesonestplusgrave.
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CeteffetfutdécritparChristianDoppler(en1842)etHyppoliteFizeau(en1848).
1843–SamuelHeinrichSchwabedécritlecycledetachessolaires
1844–FriedrichBesselexpliquelesoscillationsapparentesdeSiriusetdeProcyonparl’influencegravitationnelled’uncompagnononorbite
1846–JohannGottfriedGalledécouvreNeptuneens’appuyantsurlesprédictionsmathématiquesd’UrbainLeVerrier
1848–HippolyteFizeaudécritledécalagedefréquencedesondesélectromagnétiques
L’astrophysique
1859–GustavKirchhoffetRobertBunsendécouvrentquechaquecomposéchimiquepossèdeunesignaturespectraleunique
1863–WilliamHugginscommenceàutiliserl’analysespectralepourétudierlacompositionchimiquedesétoiles
1864–JamesClerkMaxwellpubliesathéoriesurlechampélectromagnétique
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1868–PierreJulesCésarJanssenetNormanLockyerobserventlesprotubérancessolairesetdécouvrentunnouvelélémentdanslespectreduSoleil:l’hélium
1872–HenryDraperprendlapremièrephotographieduspectred’uneétoile:Véga
1877–AsaphHalldécouvrelesdeuxsatellitesdeMars:PhobosetDeimos
1878–GiovanniSchiaparelliobservedes«canaux»surMars
1895–WilhelmRöntgendécouvrelesrayonsX
1901–AnniejumpCannonpubliesonpremiercataloguedespectresstellairesetfinaliselaclassificationdesétoilesditedeHarvard
1905–AlbertEinsteinintroduitlathéoriedelarelativitérestreinte
L'expressionthéoriedelarelativitérenvoieleplussouventàdeuxthéoriescomplémentairesélaboréesparAlbertEinstein:larelativitérestreinteetlarelativitégénérale1.Cetermepeutaussirenvoyeràuneidéeplusancienne,larelativitégaliléennequis'appliqueàlamécaniquenewtonienne.
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En1905,lephysicienallemandMaxPlanckutilisel'expression«théorierelative»(Relativtheorie),quimetl'accentsurl'usageduprincipederelativité.Danslapartiediscussiondecetarticle,lephysicienallemandAlfredBuchererutilisepourlapremièrefoisleterme«théoriedelarelativité»(Relativitätstheorie)2,3.
Lesconceptsmisenavantparlathéoriedelarelativitérestreintecomprennent:
• L'espace-temps:l'espaceetletempsdoiventêtreperçuscommeformantuneseuleentité.
• Lavitessedelalumièredanslevideestinvariable,peuimportelavitessedel'observateuretdelasourcelumineuse.Lescalculsmontrentqu'alorselleestaussilavitessemaximalededéplacement,qu'ellen'estatteintequepourlalumièreoutoutenotiondépourvuedemasse,etdoitêtreconsidéréecommelavitessemaximalededéplacementdel'information.
• Lesmesuresdediversesquantitéssontrelativesàlavitessedel'observateur.Enparticulier,letempssedilateetl'espacesecontracte.
1910–EjnarHertzsprungetHenryRusselldécouvrentlarelationentrelaluminositéd’uneétoileetsontypespectral
1912–HenriettaLeavittdécouvrelarelationpériode-luminositédescéphéides
1915–AlbertEinsteinpublielathéoriedelarelativitégénérale
Lesconceptsmisenavantparlathéoriedelarelativitégénéralecomprennent:
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• L'espace-tempssecourbed'autantplusquelamasseàproximitéestgrande.
• Lagravitéinfluencel'écoulementdutemps.
1917–VestoSlipheranalyselespectredegalaxiesprochesets’aperçoitquelapluparts’éloignentdenous
1918–HarlowShapleys’appuiesurl’observationdecéphéidesdanslesamasglobulairespourétablirlatailleréelledelaGalaxieetlapositionducentregalactique;miseenservicedutélescopede2,5mètresduMontWilson
1924–EdwinHubbleidentifiedescéphéidesdanslagalaxied’Andromèdeetredéfinitl’échelledesdistancesextragalactiques;ArthurEddingtonétablitlarelationentremasseetluminositédesétoilesdelaséquenceprincipale
EdwinPowellHubble(20novembre1889-28septembre1953)[1]étaitunastronomeaméricain.Ilajouéunrôlecrucialdansl'établissementdesdomainesdel'astronomieextragalactiqueetdelacosmologied'observationetestconsidérécommel'undesastronomeslesplusimportantsdetouslestemps.[2][3]
Hubbleadécouvertquedenombreuxobjetsconsidérésauparavantcommedesnuagesdepoussièreetdegazetclassésdanslacatégoriedes"nébuleuses"étaientenréalitédesgalaxiessituéesau-delàdelavoielactée.[4]Ilautilisélarelationdirecteétroitequiexisteentrelaluminositéd'unevariablecéphéideetlapériodedepulsation[5][6](découverteen1908par
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HenriettaSwanLeavitt[7])pourréduirelesdistancesgalactiquesetextragalactiques.[8][9]
Hubbleafournilapreuvequelavitessederécessiond'unegalaxieaugmenteavecsonéloignementdelaTerre,unepropriétémaintenantconnuesouslenomde"loideHubble",alorsqu'elleavaitétéproposéeetdémontréeparobservationdeuxansplustôtparGeorgesLemaître.LaloideHubble-Lemaîtreimpliquequel'universestenexpansion.]Unedécennieplustôt,l'astronomeaméricainVestoSlipheravaitfournilapremièrepreuvequelalumièreémiseparnombredecesnébuleusesétaitfortementdécaléeverslerouge,indiquantdesvitessesderécessionélevées.
LenomdeHubbleestlepluslargementreconnupourletélescopespatialHubblequiaéténomméensonhonneur..
ClassificationdesGalaxiesparHubble
1925–CeciliaPaynemontrequelesétoilessontprincipalementconstituéesd’hydrogène;WernerHeisenberg,MaxBornetPascualJordanintroduisentlamécaniquematricielle,unepremièreversiondelamécaniquequantique
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1926–ErwinSchrödingerintroduitlamécaniqueondulatoire,unedeuxièmeversiondelamécaniquequantique
L'équationdeSchrödinger,conçueparlephysicienautrichienErwinSchrödingeren1926,estuneéquationfondamentaleenmécaniquequantique.Elledécritl'évolutiondansletempsd'uneparticulemassivenonrelativiste,etremplitainsilemêmerôlequelarelationfondamentaledeladynamiqueenmécaniqueclassique.
Laphysiqueclassiquedécritparfaitementnotreenvironnementquotidien,maisdevientinopéranteàl’échellemicroscopiquedesatomesetdesparticules.Lesscientifiquesdoiventalorsutiliserlamécanique«quantique»pourlaquellelesquantitésdematièreoud’énergieéchangéesnepeuventplusprendren’importequellesvaleursmaisseulementdesvaleursdiscrètesou«quanta».
Parailleurs,laphysiqueclassiquedécritdifféremmentuncorpuscule(atome,particule)etuneonde(lumière,électricité)tandisquelamécaniquequantiquenelesdistingueplus.Pourelle,unphoton,unélectronoumêmeunatomesontàlafoisuneondeetuncorpuscule.
Uneonde-corpusculepeutsetrouverdansunesuperpositiond'étatsquiestunesortedepotentialitédetoussesétatspossibles.Unobjetquantiquepeutainsiavoirdesprobabilitésdifférentesd’êtreicioulàetonnepeutêtrecertainqu'ilestenunseullieuquelorsqu’oneffectueunemesure.Leprocessusdemesureimposeàl’onde-corpusculeunétatbiendéfini.
1927–GeorgesLemaîtreentrevoitl’expansiondel’Univers
1929–EdwinHubbleétablitlaloilinéairedeHubble-Lemaîtreetconfirmel’expansiondel’Univers;GeorgeGamowproposelafusiondel’hydrogènecommesourced’énergiedesétoiles
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1930–ClydeTombaughdécouvrePluton;WolfgangPaulipostulel’existenceduneutrino;PaulDiracpubliePrinciplesofQuantumMechanicsetintroduitleformalismemodernedelamécaniquequantique;
1931–KarlJanskydétectedesondesradiod’originenonterrestre
1938–HansBethe,CarlvonWeizsäckeretCharlesCritchfieldidentifientlesdifférentesréactionsdefusionquiseproduisentdanslesétoiles
1946–Détectiondespremièresondesradiod’origineextragalactique
1948–RalphAlpher,GeorgeGamowetRobertHermaninvententleconceptdeBigBangetprédisentl’existencedurayonnementfossile
1949–Miseenservicedutélescopede5mètresduMontPalomar
L’âgespatial
1957–LancementdeSpoutnik1,lepremiersatelliteartificiel;HughEverettintroduitlathéoriedesmondesmultiples
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Spoutnik1(enrusseСпутникI«compagnon»,ou«satellite»)estle
premiersatelliteartificieldelaTerre.Cetenginspatialsoviétiqueestlancéle4octobre1957depuislecosmodromedeBaïkonourparunlanceurR-7Semiorkaquicouronnelestravauxdesingénieursettechniciensdel'OKB-1chargésdedéveloppercegrosmissilebalistiqueintercontinental.LeurresponsableSergueiKorolev,visionnairefascinéparlesperspectivesspatialesouvertesparlesfusées,avaitréussiàpersuadersescommanditairesmilitairesd'utiliserlemissilebalistiquecommelanceurdesatellites.
1958–JanOortcréeunecartedelastructurespiraledelaGalaxiegrâceàdesobservationsdanslesondesradios
1959–Luna1devientlapremièresondeàs’éloignerdelaTerre
1960–AllanSandageetThomasMatthewsdécouvrentlesquasars
1961–SheldonGlashowprésentelathéorieélectrofaible
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1962–Mariner2estlapremièresondeàsurvoleruneautreplanète:Vénus
1963–MaartenSchmidtcomprendquelesquasarssontdesobjetsextrêmementdistants
1964–MurrayGell-MannetGeorgeZweigproposentindépendammentl’existencedeparticulesfondamentalesbaptiséesquarks
1964-RobertWoodrowWilsonetArnoAllanPenzias,découvrentparhasardlerayonnementfossile.
1967–JocelynBelletAnthonyHewishdécouvrentlespulsars
1969–NeilArmstrongetEdwinAldrinmarchentsurlaLune
PremierpasdeNeilAmstrongsurlalunele21juillet1969
BuzzAldrinestsortiaprèslui
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1973–PremiersurvoldeJupiterparPioneer10
1974–PremiersurvoldeMercureparMariner10
1978–DécouvertedusatellitedePluton:Charon
1979–PremiersurvoldeSaturneparPioneer11;découvertedelapremièrelentillegravitationnelle
1981–AlanGuthprésentesathéoriedel’inflation
1986–Premiersurvold’UranusparVoyager2;survoldelacomètedeHalleyparplusieurssondes
1987–Explosiond’unesupernovaprochedansleGrandNuagedeMagellan
1989–PremiersurvoldeNeptuneparVoyager2
1990–LancementdutélescopespatialHubble
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1995–MiseenorbitedelasondeGalileoautourdeJupiter;découvertedelapremièreplanèteextrasolaire
1998–Deuxéquipesannoncentquel’expansiondel’Universs’accélère
1998-StationSpatialeInternationale
Le30novembrelancementparlesrussesdupremiermoduledeL’I.S.S.,habitédepuisnovembre1999.
Projetcommunde5agencesspatiales:Roscosmos–Nasa-Esa–JaxaetCsa
2003–LesatelliteWMAPfournitdesmesurestrèsprécisesdurayonnementfossileetdel’âgedel’Univers
2004–LesroversSpiritetOpportunitycommencentàétudierMars;lasondeCassinisemetenorbiteautourdeSaturne
2005–LasondeHuygensatterritsurTitan
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2012–LeLargeHadronColliderconfirmeladécouverted’uneparticulecompatibleaveclebosondeHiggs;leroverCuriositycommencesamissionsurMars
2013–LesatellitePlanckétablitunenouvellecartedurayonnementfossile
2014–LasondeRosettasemetenorbiteautourdelacomète67PChuryumov-Gerasimenko
2015–LesondeDawnsemetenorbiteautourdeCérès;lasondeNewHorizonssurvolePluton;lesdeuxinterféromètresLIGOdétectentdesondesgravitationnelles
2017–Lepremierphénomèneobservéàlafoisdanslesondesgravitationnellesetdanslesondesélectromagnétiques:lafusiondedeuxétoilesàneutrons
2019–LasondeNewHorizonssurvoleunpetitcorpsdelaceinturedeKuiper:2014MU69
Etdemain,nousallonsplacerquelquessatellitescomplémentairesautourdelaterre
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Plusde1.400satellitesopérationnels
Parmices1.419satellitesopérationnels:
780sontsurdesorbitesbassesouLEO(Low-EarthOrbit),àquelquescentainesdekilomètresau-dessusdenostêtes,àl'instardelaStationspatialeinternationale(ISS)etdeHubble,pourneciterquelespluscélèbres.
96sontenorbitemoyenneouMEO(Medium-EarthOrbit),àenviron20.000kmdelasurfaceterrestre.
37sontsuruneorbiteelliptique.
506suruneorbitegéostationnaireouGEO,à36.000km.
Conclusion:LafinouleCommencementdeL’histoire