Quels sont les grands astronomes ? Kelly (11 ans, Retschwiller, France)

Salut Kelly,
Nous partirons des tous premiers astronomes, les Grecs :
- Anaximandre propose la théorie selon laquelle la Terre ne repose ni sur de l’eau, ni sur des colonnes, sur rien. Il explique que la Terre est au centre d’un ballon complet à égale distance des bords, elle a la forme d’un tambour isolé dans l’espace. Autour du cylindre, tournent de gigantesques roues creuses comme des chambres à air remplies de feu. On l’aperçoit au travers de petits trous (le Soleil et la Lune s’explique de la même façon). Il est le premier à dire que le Soleil est si gros, donc il est loin. Le premier aussi à parler de mouvements réguliers des astres sur des roues différentes, donc à des distances différentes.
- Thalès est allé en Egypte où il étudie les méthodes d’arpentage des champs (connaissance sur les mesures des côtés d’un triangle). Rentré à Milet, il va essayer d’appliquer ce qu’il a appris pour mesurer les hauteurs des montagnes.
- Pythagore apprendra l’astronomie auprès d’un élève d’Anaximandre. Il veut en savoir plus et parcourt l’Egypte, Babylone, la Phénicie. Il revient à Samos avec plein de connaissances. Mais à Samos, plus de démocratie, un tyran règne. Pythagore décide de partir, il va à Crotone, dans le sud de l’Italie. Dans l’école qu’il fonde, on cherche à mettre le monde en nombre, on aime la perfection (= le monde est une sphère). Cette idée peut maintenant expliquer la "disparition" des bateaux à l’horizon, expliquer ce que des marins phéniciens avaient dit une fois au retour d’un de leur voyage autour de l’Afrique ("Nous avons vu le Soleil sur notre droite" - ils étaient sous l’équateur.) Dans la foulée, il était naturel de penser que le Soleil était rond, la Lune aussi. L’un des élèves de Pythagore (Parménide) va plus loin. Il explique les changements de phases de la Lune. Il avait remarqué que le côté brillant de la Lune était toujours tourné vers le Soleil. Il en conclut que c’était le Soleil qui devait la faire briller. (Tout est éclairé par le Soleil, là où ses rayons n’arrivent pas, il fait noir - on croyait que la nuit était plus qu’une absence de lumière, on pensait qu’il s’agissait d’une brouillard opaque).
- Eratosthène deviendra bibliothécaire d’Alexandrie (de -235 à -195 av.J.-C.) : "Si la Terre est une boule, il faut la mesurer" : Il faudra mesurer d’abord une fraction connue de la circonférence terrestre. Au cours d’un voyage en Egypte, il se trouve près de Syène (Barrage d’Assouan) et remarque qu’à midi précise, le Soleil éclaire le fond d’un puits, c’est le jour du solstice d’été. Il lui suffira ensuite de mesurer l’angle formé par les rayons avec la verticale lorsqu’il sera midi à Alexandrie l’année suivante à la même date (même latitude). Il trouve qu’entre Syène et Alexandrie, il a un cinquantième de la circonférence terrestre = 5000 stades, la Terre mesure donc 250’000 stades. Plusieurs stades étaient en usage à l’époque. Si on prend le stade égyptien, la précision serait remarquable (39’400 km)
- Aristarque pourra calculer dès lors la grosseur de la Lune : il trouve qu’elle doit être le tiers de la Terre (Ombre de la Terre sur la Lune lors des éclipses). Hipparque rectifiera cette mesure, l’ombre de la Terre ne forme par un cylindre derrière la Terre, mais, vue la grosseur du Soleil, elle forme un cône. L’ombre de la Terre sur la Lune est donc plus petite que la Terre elle-même. Il trouvera que la Lune équivaut à 1/4 de la circonférence terrestre. On a pu ainsi mesurer la distance Terre-Lune (La Lune nous paraît grosse comme une boule d’un mètre placée à 120 mètres, sa distance vaut donc 120 x son diamètre : valeur publiée par Hipparque au IIe siècle av J.-C.). Aristarque avancera une théorie : "La Terre et les planètes tournent autour du Soleil" Aristarque a sûrement eut vent des travaux d’Héraclide qui décrivait déjà une Terre tournant sur elle-même en 24 heures, Mercure et Vénus tournant autour du Soleil (ce qui expliquerait leur variation de luminosité). Aristarque va plus loin, pour lui le Soleil est fixe. Comment se fait-il que les mouvements de la Terre ne fassent pas changer la forme des constellations ? Il l’explique par le fait que les sphères soutenant les étoiles sont beaucoup plus éloignées que les sphères soutenant les planètes. Ces idées sont repoussées : on se tient au principe d’Aristote : la Terre est plus lourde que le feu, elle se trouve donc au centre. Idée repoussée aussi parce qu’ainsi Aristarque mêlait la Terre au domaine des cieux, des dieux.
- Les Romains entrent en scène : la Sicile redevient une terre agricole, la bibliothèque d’Alexandrie sera brûlée. La religion reprend le dessus, de nombreuses sectes fleurissent. Toutes les idées païennes sont balayées. Une petite flamme scientifique sera entretenue par les Byzantins puis par les Arabes.
- Copernic reprendra les idées d’Aristarque là où il les avait laissées. Il publie "De revolutionibus orbium caelestium" 1543. Plus les planètes sont éloignées, plus elles mettent de temps pour parcourir leur orbite. Les idées de Copernic se propageront très peu en Europe, avec beaucoup de prudence. L’Eglise catholique le laissa tranquille, les premières condamnations viendront du monde protestant.
- En Italie, l’astronome Bruno, dépassant Copernic, proclame l’unité du Ciel et de la Terre, l’identité du Soleil et des étoiles, la pluralité des mondes.
- Galilée braque sa lunette : la voie lactée se résout en des millions d’étoiles ;l’anneau de Saturne apparaît ; Jupiter laisse entrevoir sa surface ; il peut mesurer la hauteur des montagnes lunaires grâce à l’ombre projetée ; il observe les phases de Vénus ; il découvre les 4 plus grosses lunes de Jupiter (il prouve ainsi l’erreur d’Aristote qui affirmait qu’il n’y avait qu’un seul centre à l’Univers)
- Kepler (Prague) travaillera sur les mouvements des planètes, sur la forme de leurs orbites.
- Newton : observant une pomme tomber, il se pose la question. "Pourquoi la Lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre ?" (force gravitationnelle et la pesanteur = une seule et même force). Newton posera aussi les fondements de la spectroscopie (décomposition des couleurs).
- Le premier qui découvrit les galaxies et l’échelle de l’Univers ne s’intéressait pas à ce qui se passait hors du système solaire, il chassait les comètes, il s’appelait Messier. Il balayait le ciel noir avec son télescope et lorsqu’il trouvait une tache lumineuse, laiteuse, il notait l’endroit par rapport aux autres étoiles. Le lendemain, il regardait si la tache avait bougé. Les taches qui ne bougeaient pas étaient appelées "nébuleuses". Il publia en 1774 les coordonnées de 45 "nébuleuses". En 1784, il publia une nouvelle liste de 103 objets (objets à éviter dans la recherche des comètes).
- Herschel (découvreur d’Uranus - XIXe siècle) reprit cette liste. Il avait un instrument 4x supérieur à celui de Messier. L’observation des nébuleuses lui fit pressentir que notre galaxie devait apparaître comme une nébuleuse pour un observateur lointain.
- En Arizona, en 1912, Slipher, avait mesuré l’éloignement de certaines nébuleuses spirales (800 km/s), vitesse trop élevée pour qu’elle fut rattachée gravitationnellement à notre galaxie. Mais Shapley démontra que ces nébuleuses étaient tout de même proches (Van Maanen avait observé que les nébuleuses spirales effectuaient une rotation), le débat n’était pas terminé.
- Edwin Hubble arriva en 1919 au Mont Wilson : l’instrument ne permettait pas de dire indubitablement que ces "nébuleuses spirales" contenaient des étoiles. En 1923, il découvrit en comparant des plaques photographiques une céphéide dans la galaxie d’Andromède (il trouva la distance : 900’000 AL = Andromède était une galaxie !!). Hubble mesura les distances de nombreuses autres galaxies. Il découvrit que plus une galaxie est éloignée, plus elle s’éloigne rapidement (=constante de Hubble). On pouvait maintenant calculer l’âge de l’Univers.
Pierre-André