De Vos Céline, El Aisati Chaïmae, Nys Valérie

sciences enVies
du 22 au 28 mars 2010
De Vos Céline, El Aisati Chaïmae, Nys Valérie
On ne vous apprend certainement pas grand chose en vous disant que la Terre tourne autour
du Soleil." C'est une évidence! ", direz-vous. Mais saviez-vous qu'il y a peu, on croyait encore le
contraire? Saviez-vous qu'il a fallu des siècles à l'esprit humain pour enfin comprendre ce qui
nous semble si évident de nos jours?
Retraçons les grandes lignes de ce formidable parcours :
- Définition : Modèle dont la Terre, immobile, occupe le centre.
- Les prédécesseurs de Ptolémée :
Pythagore : Premier à affirmer que la Terre est ronde.
Platon : Tous les corps célestes décrivent des cercles,
associés à la perfection.
Eudoxe de Cnide : Propose un modèle qui s'inspire des
idées de Platon tout en respectant les observations.
Aristote : Elève de Platon, il en reprendra les idées mais
y rajoutera la notion d'un monde sublunaire imparfait
et d'un monde supralunaire parfait.
Aristarque de Samos : Premier à proposer un modèle
héliocentrique, mais son idée ne fut pas retenue.
Sphères homocentriques d'Eudoxe
- Le modèle de Ptolémée(env.90-168 PCN) :
Ptolémée a vécu à Alexandrie et a élaboré un
système géocentrique basé sur des
mouvements circulaires, ce qui ne contredisait
pas la théorie d'Aristote, à ceci près qu'il fut
contraint de décentrer la Terre pour être en
concordance avec les observations,
notamment la préférence zodiacale:
Chacune des planètes du système solaire se déplace plus
lentement au niveau de certaines constellations et plus
rapidement au niveau d'autres.
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L'autre problème à résoudre fut l'existence d'un
mouvement rétrograde pour les planètes connues du
système solaire, c'est-à-dire que, depuis la Terre, on
voit les planètes interrompre leur mouvement en avant
pour partir en arrière puis repartir en avant. Pour
expliquer cela, Ptolémée a dû placer les planètes sur
des petits cercles appelés épicycles dont le centre est
lui-même en rotation sur un plus grand cercle appelé
déférent.
Mars
Saturne
−→ −→ −→
T P = T S + SP
Lune
Terre
Mercure
Jupiter
Vénus
Soleil
Le système solaire selon Ptolémée
APOD
En 1543, Copernic publie De revolutionibus dans lequel il expose sa théorie héliocentrique. Sa motivation
s'appuie principalement sur :
-La supposition d'Aristarque : plus naturel de placer le Soleil au centre de l'Univers car plus volumineux.
-L'ajout d'artifices théoriques pour la théorie géocentrique ( décaler légèrement la Terre du centre ).
Saturne
Mars
Jupiter
Vénus
Mercure
Soleil
Lune
Postulats de Copernic:
- Soleil au centre de l'Univers ;
- Les planètes tournent autour du Soleil ;
- La Terre possède un axe de rotation N-S ;
- La Lune tourne autour de la Terre ;
- La distance TS est moindre par rapport à
celle séparant le Soleil des autres étoiles.
Eto
Terre
Avantages:
- Ordre relatif des planètes : plus une planète est
éloignée du Soleil, plus sa période sidérale est
grande. Copernic établit ainsi l'ordre des planètes:
Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter et Saturne.
ile
sà
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riè
re-
pla
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nardone
2010
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- La préférence zodiacale :
Pour l'expliquer, Copernic va devoir
compliquer son modèle...
- Le rasoir d'Occam (principe de simplicité):
en faveur de Copernic pour le mouvement
rétrograde
1609 : Galilée infirme la théorie d'Aristote grâce à sa
lunette !
www.wikipedia.org
www.wikipedia.org
www.spacestationinfo.com
Vénus
www.wikipedia.org
Soleil
Terre
Vénus passe par un cycle complet de phases
et ce cycle ne peut pas s'expliquer par une
théorie géocentrique.
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B' P1
1
Loi des orbites :
Planète
P2
∆S1
A' Périhélie
Aphélie
A
Foyers
Périhélie
Foyer
Soleil
3
Loi des périodes :
Aphélie
T1
T2
∆ S2
P3
P4
2
=
R1
R2
Loi des aires :
2
B
3
Confirme le modèle héliocentrique en démontrant les lois empiriques de Kepler. Réussit à démontrer la loi de la
Gm
m
1
2 à partir de la 3è loi de Kepler.
gravitation universelle F g =
2
R
Arrière plan des étoiles
lointaines
1727 : Bradley apporte la preuve expérimentale de l'héliocentrisme basée
sur l'aberration de la lumière.
1838 : Bessel publie la première mesure de parallaxe d'une étoile.
1851 : Expérience du pendule de Foucault qui prouve la rotation de la Terre
sur elle-même.
Terre en janvier
D
Terre en juillet
d
Einstein formule une nouvelle théorie de la gravitation: la relativité générale !
Ses équations paraissent décrire le mieux notre Univers à grande échelle.
Seulement, leur complexité le pousse à faire l'hypothèse que notre Univers
possède assez de symétrie pour pouvoir les résoudre.
Cette hypothèse a évolué en principe cosmologique : l'Univers est
homogène et isotrope à grande échelle.
Selon ce principe, aucune région de l'Univers n'est à privilégier : il n'y a pas
de centre à l'Univers.
agoravox.fr
N.B : l'héliocentrisme figure
toujours comme une bonne
approximation si l'on
considère le Soleil comme le
centre du système solaire et
non plus de l'Univers.
g
apod.nasa.gov/apod/
nardone
2010