Partie 5. Mesure de la Terre et du ciel

Transcription

1 Partie 5 Mesure de la Terre et du ciel

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3 Forme de la Terre Plate et bordée d eau : Babyloniens, Thalès. Ronde vers -450 : Grecs. Disque de centre Jérusalem, discussions sur internet.

4 Arguments de Ptolémée (vers ) Pas plate. Pas en creux. Pas cylindrique. Montagnes qui sortent de l horizon quand on s en approche. Almageste, Terre au centre du système solaire

5 Ératosthène (273 à 192 av. J.-C) Égypte. Alexandrie. Ptolémée Évergète (-284,-222, règne en -246), Ptolémée Philopator (-240,-205, règne en -222). Crible.

6 Mesure de la circonférence terrestre par Ératosthène Tropique Équateur O α T A α S Soleil A=Alexandrie S=Syène=Assouan

7 Valeurs trouvées α = 1/50 tour ; C=Tour de la terre : 50 fois AS. AS = 5000 stades. C= stades. Si 1 stade = 157,5 m, C= km! Si 1 stade = 166,7 m, C= km. Les différentes valeurs connues du stade donnent : < C <

8 La plaisanterie de George Gamow ( ) Soleil T A S Terre plate Si AS= 800 km, alors le Soleil est à 6330 km de la Terre.

9 Galileo Galilei ( ) Galilée (Ottavio Leoni, 1624).

10 Galilée enseignant à Vincenzo Viviani (Tito Lessi, 1892).

11 La belle citation La philosophie est écrite dans cet immense livre qui se tient toujours ouvert devant nos yeux, je veux dire l univers, mais on ne peut le comprendre si l on ne s applique d abord à en comprendre la langue et à connaître les caractères avec lesquels il a été écrit. Il est écrit dans la langue mathématique et ses caractères sont des triangles, des cercles et autres figures géométriques, sans le moyen desquels il est humainement impossible d en comprendre un mot. (Il Saggiatore, L Essayeur,1623).

12 Publicité 6 Museo della storia delle Scienza, Firenze.

13 Premières lunettes

14 La Lune et la hauteur de ses montagnes, fin 1609 Galilée donne la hauteur exacte pour les montagnes de la Lune (8 000 mètres) alors qu il se trompe complètement pour les montagnes terrestres.

15 La voie lactée, décembre 1609, le paradis perdu : Dieu SDF

16 Janvier janvier janvier janvier janvier janvier janvier janvier 1610

17 Vues d aujourd hui : Io, Europe, Ganymède, Callisto

18 Les quatre satellites

19 Io et son ombre, le 5 mai 2005

20 La mesure de la Terre de Picard, 1670 Chercher dans le Ciel la mesure de la Terre. Jean Picard ( ), abbé. Professeur d astronomie en Le premier à utiliser des lunettes avec un croisillon de fils (d araignées) dans l oculaire. Membre de l Académie des sciences en Mesures de nivellement très précises (alimentation des pièces d eaux de Versailles).

21 Les triangles de Picard

22 Les sommets des triangles de Picard A est le milieu du moulin de Villejuive. B le plus proche coin du pavillon de Juvisy. C la pointe du clocher de Brie-Comte-Robert. D le milieu de la tour de Monthléry. E le haut du pavillon de Malvoisine. F une pièce de bois dressée exprès au haut des ruines de la tour de Monjay, & grossie de paille. G le milieu du Tertre de Mareuil, où l on a été obligé de faire des feux pour le marquer. H le milieu du gros Pavillon en ovale du Château de Dammartin. I le Clocher de Saint Samson de Clermont. L le clocher de Coivrel. M un petit arbre sur la Montagne de Boulogne proche Montdidier. N le Clocher de Sourdon. O un petit arbre fourchu sur la Butte du Griffon, proche Villeneuve Saint Georges. P le clocher de Montmartre. Q le clocher de saint Christophe proche Senlis. V le Clocher de Notre-Dame d Amiens.

23 Le quart de cercle de Picard Un nouveau dispositif, dont on s est avise depuis quelques anne es : remplacer les pinnules par des lunettes d approches.

24 Valeurs trouvées Toise du Grand Chastelet détruite peu après. Quatre bois de piques de deux toises chacun. Grand chemin de Villejuive à Juvisy : 5662 toises cinq pieds en allant, 5663 toises un pied en revenant ; moyenne : 5663 toises (environ 11 kilomètres et 37 mètres) : stèles commémoratives à Villejuif à Juvisy ; celle de Juvisy existe encore. Différence de latitudes de Malvoisine à Sourdon : pour toises. 1 correspondant à toises (moyenne). Circonférence complète : C= toises (si 1 toise =1,949 mètres, C= 40035,6 km). Valeurs actuelles : équateur : km, méridien km).

25 Cassini-Romer-Richer 1668 : Jean Dominique (Gio Domenico) Cassini ( ), Ephemerides Bononienses mediceorum siderum : heure exacte des éclipses des satellites de Jupiter ; première résolution du problème des longitudes : Louis XIV fait venir Cassini à Paris. Construction de l observatoire de Paris Voyage de Picard à Copenhague ; il revient avec Olaf Romer : Richer à Cayenne : mesure du système solaire avec Cassini à Paris.

26 Distance Terre Mars + O S T M La configuration lors des mesures de Richer et Cassini. C P M Étoile fixe p M Mesure de la parallaxe p de Mars.

27 Valeurs trouvées p=24. Distance Mars-Terre : 54 millions de kilomètres. Distance Terre-Soleil (avec les lois de Kepler) : pas loin de 150 millions de kilomètres.

28 Vitesse de la lumière, Romer, 1675 S J T 1 T 2 s Note : figure théorique, le Soleil empêche les observations dans cette position.

29 Valeur trouvée La vitesse de la lumière est finie, mais Romer ne la donne pas. 1678, Huygens : environ km/s.

30 La gravitation universelle Isaac Newton ( ) : 1643 et non La gravitation universelle en échec pour le mouvement de la Lune : Newton prend connaissance de la mesure de Picard : Principiæ.

31 L aplatissement de la Terre : Maupertuis dans le golfe de Botnie 1735, Expédition au Pérou : La Condamine revient en descendant l Amazone en 1745, Pierre Bouguer, Joseph de Jussieu... Toise du Pérou.

32 La définition du mètre Le système des poids et mesures en France à la veille de la Révolution : l Académie propose le système décimal. mars 1791 : Condorcet propose une unité de mesure prise dans la nature, liée au méridien terrestre, le mètre, dix-millionième partie du quart du méridien terrestre. Été 1792 : début des mesures de Delambre et Méchain. Premier août 1793 : la Convention décide l abrogation de l ancien système ; mesures provisoires : adoption des unités (mètre provisoire=1000,325 mètre définitif) ; pénétration lente en France et non universelle (sondes sur Mars...) Nouvelles définitions du mètre : 1889 (étalon), 1960 (raie du krypton), 1983 (trajet de la lumière en 1/ seconde, seconde définie à partir du césium 133).

33 Aujourd hui Ellipsoïdes de références WGS 84 (World geodetic system, révisé en 2004) GPS. Communications avec les satellites, mouvement des satellites. Fusées militaires. Tectonique des plaques.

34 L étude du système solaire 1687 : Principia, Newton donne les lois de la mécanique. Il résout le problème à deux corps : trajectoires elliptiques. Problème à trois corps. Henri Poincaré ( ) : le mémoire de 1889, les débuts du chaos. Théorie KAM (Kolmogorov, Arnold, Moser) : années , Jacques Laskar : le mouvement du système solaire est chaotique : probabilité non nulle de collisions de planètes dans moins de 5 milliards d années.

35 Merci de la gentillesse de votre accueil et de votre intérêt! En espérant que certaines des choses que j ai racontées vous auront plu et qu elles vous permettront, plus ou moins directement, d en parler à votre façon à vos élèves. N hésitez pas à me contacter si vous avez des questions : jean-pierre.escofier@univ-rennes1.fr