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31 octobre 2013 4 31 /10 /octobre /2013 00:00

 

L'origine des constellations


D'aussi loin que l'on remonte le temps, on trouve des civilisations ayant cherché à comprendre le mouvement du Soleil, de la Lune, des étoiles et des planètes.


Derrière la compréhension de leur mouvement, il y avait un formidable moyen de s'orienter dans l'espace et dans le temps. Pourtant, on n'avait alors aucune idée de ce que les étoiles pouvaient bien être....

 

Les premiers astronomes ont donc d'abord essayé de s'y retrouver en imaginant des formes dans l'agencement des étoiles. On a ainsi découvert par exemple des tablettes babyloniennes datant de plus de 3000 ans mentionnant la constellation du capricorne.

carte du ciel

 

La tablette babylonienne d'argile ci-contre date d'environ 1100 av. JC et constitue l'un des plus anciens relevés astronomiques connus.

 

D'après les textes qu'on a pu retrouver, les égyptiens, vers 3500 av. JC, avaient identifié les 12 constellations du Zodiaque et en Chine, il y avait 28 maisons lunaires.

 

Au IIèmesiècle, Claude Ptolémée en avait identifié 48. Aujourd'hui le nombre de constellations est fixé à 88.

 

Grande ourse

Un exemple juste à côté avec la représentation d'une des constellations les plus célèbres de toutes : La grande Ourse.

 

 

L'observation des étoiles permettait de se repérer dans le temps


Les agriculteurs égyptiens avaient compris qu'à un certain moment de l'année, de manière systématique, l'apparition de l'étoile Sirius juste avant le lever du Soleil indiquait le début de la crue du Nil.

A Rome, le même phénomène indiquait le début des chaleurs d'été et souvent des sécheresses. Sirius appartenait (et appartient toujours d'ailleurs) à la constellation du Grand Chien "Canis Major" et cette étoile était aussi appelée "La petite chienne" ou "Canicula".

Les anciens étaient donc persuadés que cette maudite étoile était liée de très près aux sécheresses d'été !

C'est donc ainsi que nous est arrivé le mot "Canicule", utilisé encore aujourd'hui !

 

Comment fonctionne le ciel ?


Bon d'accord les étoiles sont fixes les unes par rapport aux autres. Elles se déplacent aussi pendant la nuit et chaque soir, à la même heure, on les retrouve légèrement décalées par rapport à la nuit précédente...

 

Les babyloniens avaient observé vers l'an 1000 avant JC que les étoiles revenaient à la même position au bout de 360 jours et ils inventèrent le cercle de 360° que nous utilisons encore aujourd'hui. Mais nous consacrerons dans le prochain chapitre un peu de temps à l'histoire du calendrier...

 

Les étoiles devaient donc toutes appartenir à une grande sphère qui tournait autour de la Terre : c'était l'explication la plus logique... Cependant certains points lumineux ne tournaient pas exactement en harmonie avec les étoiles. Il y en avait cinq que l'on nomma "Planètes", du latin "Planeta" qui signifie "Errant".

On comprit aussi que ces planètes n'étaient pas toutes situées sur la même sphère car elles ne se déplaçaient pas toutes à la même vitesse.

En fait, la modélisation était très simple et très logique : plus la planète est située sur une sphère proche et plus elle tourne vite. Deux d'entre elles ne s'éloignant jamais à l'opposé du Soleil, elles devaient donc se situer entre la terre et le Soleil et tourner presque à la même vitesse que lui...

 

Donc l'ordre était le suivant :

Systeme de ptolemee

La Terre

La Lune

Mercure

Venus

Le Soleil

Mars

Jupiter

Saturne

Les étoiles...

 

Cette théorie fut mise en place par Aristote et améliorée par Ptolémée dans le modèle ci-dessus (cliquez dessus pour l'agrandir).

 


Tout allait donc pour le mieux dans le meilleur des mondes possibles...

Cependant plusieurs phénomènes ne collaient pas dans cette théorie et tout le monde le savait :

  • Il y avait le mouvement rétrograde de mars qu'on ne savait expliquer.

  • Il y avait aussi le changement de luminosité de Mars qui était un mystère.

  • Enfin, si Venus et Mercure tournaient à la même vitesse que le Soleil, elles auraient dû être immobiles par rapport à lui, or ce n'était pas le cas.

 

Le casse tête du mouvement rétrograde de Mars : mouvement rétrograde de mars

Pendant un certain temps, tous les 780 jours, la planète mars bouge dans le ciel, puis fait demi-tour avant de reprendre sa marche normale. Pendant son demi-tour, sa luminosité augmente. Si Mars tourne bel et bien autour de la Terre, elle ne devrait pas faire ce mouvement bizarre...

 

Ce problème occupa les astronomes pendant près de 1400 ans ! Et pendant 1400 ans, le modèle de Ptolémée fut utilisé, adapté (avec des petits cercles en plus, des petits cercles en moins...) pour essayer tant bien que mal d'expliquer ce fichu mouvement rétrograde de Mars...

 

On inventa alors les épicycles qui étaient censés tout expliquer.

Selon cette théorie, les planètes, en plus de tourner autour de la Terre, décrivaient des petits cercles sur leur orbite :les épicycles.

 

Nous développerons les épicycles dans un prochain chapitre, mais il est important de savoir que grâce aux épicycles on expliquait pratiquement tout :

  • Sur son épicycle, Mars se rapprochait et s'éloignait de la Terre d'où son changement de luminosité.

  • Lorsque le mouvement de Mars sur son épicycle allait à l'opposé de sa vitesse de révolution, la planète reculait, expliquant ainsi le mouvement rétrograde.

  • Venus et Mercure étant toujours alignées entre le Soleil et la Terre, leurs mouvements par rapport au Soleil vus de la Terre étaient uniquement dûs à l'épicycle, d'où le fait qu'ils ne s'éloignaient jamais du Soleil. Un tel alignement Terre-Mercure-Venus-Soleil paraissait tout de même un peu tiré par les cheveux, mais c'était la seule explication possible, donc forcément la bonne.

 

En plus, la théorie des épicycles était en phase avec les concepts fondamentaux et religieux de l'époque :

- L'homme a une place privilégiée dans l'univers donc la Terre est au centre de l'univers.

- Le cercle étant une figure parfaite, expliquer l'univers créé par Dieu par des cercles était logique.

 

...et pendant ce temps les shadoks pompaient...

 

Bien évidemment, de solution simple, il n'y en avait pas car la seule explication qui tenait la route, c'était que les planètes et la Terre tournaient simplement autour du Soleil... et là, tout s'éclairait !

retrograde

Mais comment le prouver ?


Il faudrait trouver un phénomène, que le géocentrisme ne pourrait expliquer (même en ajoutant des nouveaux épicycles), et qui bien entendu serait tout naturellement expliqué par l'héliocentrisme ?

 

L'astronomie était sur le point de franchir un nouveau pas...

Mais ça, c'est une autre histoire !

 

 

 

La conclusion de cette première partie, c'est que pour comprendre le fonctionnement du système solaire et de l'univers, il fallait déjà avoir une idée de ce qui les compose, la taille des objets, des étoiles, des planètes, du Soleil et l'explication de leurs mouvements à commencer par la plus proche de nous... La Terre !!!

C'est ce que nous allons voir dans les prochaines parties en refaisant une à une les démonstrations et les observations de l'époque qui ont permis de comprendre l'univers.

 Nous allons donc oublier tout ce que nous savons et nous mettre dans la peau d'un astronome d'il y a 2500 ans qui ne savait rien et voulait répondre à toutes ces questions :  

- Quelle est la Taille de la Terre ?

- Quelle est la masse de la Terre ?

- Quelle est la Taille de la Lune ?

- Quelle est la masse de la Lune ?

- Quelle est la distance Terre - Lune ?

- Quelle est la Distance du Soleil ?

- Quelle est la Taille du Soleil ?

- Quelle est la masse du Soleil ?

- Quelle est la taille de Mercure ?

- Quelle est la distance Soleil - Mercure ?

- Quelle est la masse de Mercure ?

- Quelle est la taille de Venus ?

- Quelle est la distance Soleil - Venus ?

- Quelle est la masse de Venus ?

- Quelle est la taille de Mars ?

- Quelle est la distance Soleil - Mars ?

- Quelle est la masse de Mars ?

- Quelle est la taille de Jupiter ?

- Quelle est la distance Soleil - Jupiter ?

- Quelle est la masse de Jupiter ?

- Quelle est la taille de Saturne ?

- Quelle est la distance Soleil - Saturne ?

- Quelle est la masse de Saturne ?

- A quelle distance sont les étoiles ?

- Quelle est la taille des étoiles ?

- De quoi sont faites les étoiles ?

- Qu'est-ce que la voie Lactée ?

- Quelle est la taille de la Voie Lactée ?

- Quelle est la taille de l'univers ?

 

Au fur et à mesure des chapitres, nous serons capables de répondre à ces questions, de manière plus ou moins fiable.

Nous reprendrons donc après chacun des chapitres la liste de ces questions avec les réponses que nous aurons su y apporter.

 

Avant de commencer notre voyage nous allons revoir une histoire bien compliquée de quelque chose de très simple en apparence car nous le côtoyons et le manipulons tous les jours, mais qui pourtant a demandé des centaines d'années de réglage grâce à l'observation des phénomènes qui nous entourent... Son aboutissement est lié à notre connaissance de l'astronomie...

 

Vous avez deviné ? Il s'agit du calendrier, bien sûr !

Nous aborderons ce chapitre en premier, car le temps a toujours fasciné nos ancêtres et vous verrez bien vite que sans une bonne notion du temps, il est absolument impossible de calculer les distances des objets de l'univers.

 

Les débuts de l'astronomie : Le calendrier

 



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Published by astronomie-smartsmur - dans 2 - Les débuts de l'astronomie
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commentaires

DUCHEMIN 06/02/2017 21:17

Bonjour,
Pourriez vous m'expliquer pourquoi la parallaxe d'une étoile est égale à la moitié de l'amplitude sinusoïdale.
En vous remerciant.
David

Smartsmur 07/02/2017 17:54

Bonjour,
En fait, cela vient de la définition même de la parallaxe. C'est la variation d'angle sous lequel on voit une étoile lorsqu'on bouge d'une Unité Astronomique, c'est à dire la distance Terre-Soleil.
Lorsque la terre tourne autour du Soleil, elle décrit quasiment un cercle de diamètre 2 Unités Astronomiques. Et donc la variation d'angle sous lequel on voit une étoile pendant une année correspond dont à deux fois la parallaxe.
Il faut donc diviser par deux l'amplitude de la sinusoïde pour obtenir la parallaxe.

J'espère avoir répondu à votre question

Michel 23/01/2017 19:31

Bravo pour vos articles.
Je suis moi aussi passionné d'Astronomie. J'ai trouvé dans vos articles beaucoup d'informations précises, expliquées simplement et rigoureusement. L'approche et le ton que vous adoptez sont sympathiques et facilement accessibles.
Merci pour tout ça.
PS: Avez vous pensé à publier l'ensemble des articles sous forme d'un livre papier?
Michel

Smartsmur 07/02/2017 17:58

Bonjour Michel et merci pour votre gentil commentaire.

Au départ l'idée de ce blog était de rendre public les chapitres d'un livre que je comptais faire à titre personnel.
Le blog avait l'avantage de partager avec des passionnés et non passionnés d'astronomie afin d'avoir leurs commentaires, leurs remarques, etc.

Le livre est quasiment terminé (il contient quelques chapitres de plus que ceux de ce blog), mais je ne désespère pas un jour de me l'imprimer en quelques exemplaires, pour le plaisir ! :)

Anthony Le Cazals 13/08/2015 21:22

Bonsoir à vous, Monsieur l'astronome. C'est un article très intéressant. J'espère sur vous passez un bel été. Je me permets de vous indiquez quelques communautés. Peut-être trouverez-vous votre bonheur.

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