Pourquoi appelle-t-on cet objet sphère armillaire?...... Voici une gravure extraite d un des grands ouvrages de Galilée. On y voit, réunis de gauche à droite, trois personnages qui ont pourtant vécu à des époques différentes : Aristote (384-322 av. JC), Ptolémée (env. 90-160 ap. JC) et Copernic (1473-1543). Peux-tu expliquer pourquoi Ptolémée est représenté avec une sphère armillaire géocentrique? Galilée, Frontispice de «Systema cosmicum» ou «Dialogue sur les deux grands systèmes du monde», 1663. Source : SICD Universités de Strasbourg, Patrimoine numérisé. Quelle est la différence entre les deux sphères exposées?............... 4
Qu est-ce qu une sphère armillaire? La sphère armillaire est un instrument scientifique représentant l Univers tel qu il nous apparaît quand on l observe depuis la Terre. Le nom dérivant du latin armilla (anneau) fait référence aux anneaux, qui matérialisent le volume de cet instrument. Dans cette exposition nous vous présentons deux modèles témoignant des deux visions du monde. Sur le modèle géocentrique à gauche, la Terre, immobile au centre est entourée de plusieurs anneaux mobiles qui illustrent le mouvement apparent des astres et notamment du Soleil et des planètes. Ainsi, il est possible de visualiser la position du Soleil chaque jour de l année. Ce type d instrument, déjà utilisé dans l Antiquité, est fondé sur une vision géocentrique. Ptolémée (environ 90-160 ap. J-C), auteur du célèbre traité d astronomie l Almageste, donne la première description d une sphère armillaire. Instruments pédagogiques et de démonstration plutôt que de mesure, ces sphères permettent néanmoins un certain nombre de calculs et d observations si elles sont de bonne dimension et équipées en conséquence. Ainsi, Tycho Brahé (1546-1601) fit construire des sphères de plusieurs mètres de diamètre pour son célèbre observatoire d Uraniborg au Danemark. A la Renaissance, elles deviennent de luxueux objets d art destinés aux cabinets de princes et d empereurs. Symbole de connaissance et d étude, la sphère armillaire apparaît sur de nombreux portraits de savants et de personnalités. A partir du XVIIe siècle, le système héliocentrique proposé par Copernic (1473-1543) est largement diffusé, notamment grâce à des sphères de démonstration comme celle présentée à droite. Néanmoins, les sphères du type géocentrique restent très employées pour l étude et l enseignement, car elles permettaient de réaliser un nombre de calculs et de mesures qui ne pouvaient être réalisé sur les sphères héliocentriques. 1
Les sphères armillaires Source : J. KUGEL, Sphères L art des mécaniques célestes, Florence 2001, p. 91. 2
Explications de quelques cercles Equateur Le prolongement de l'équateur terrestre donne, sur la voûte céleste, l'équateur céleste. Méridien Le méridien est un demi-cercle imaginaire reliant les pôles. Il est gradué en degrés pour repérer la hauteur des astres par rapport à l horizon. A midi solaire, le Soleil est dans le plan méridien du lieu d observation. Ecliptique Vu de la Terre, le Soleil semble se déplacer, au cours de l'année, par son mouvement propre sur la sphère céleste. Son trajet annuel apparent défini le cercle de l'écliptique. Les planètes semblent voyager dans cette même bande du ciel. Comme les éclipses ont lieu le long de cette trajectoire imaginaire, elle fut nommée écliptique. Il y a 5000 ans, les Babyloniens ont découpé cette bande du ciel en 12 secteurs égaux, ce qui a donné naissance aux zodiaques. Horizon L horizon permet de repérer l évolution de la course du Soleil et des astres tout au long de l année. Tout ce qui est au-dessus du cercle de l horizon est visible pour l observateur, tout ce qui est au-dessous est invisible pour l'observateur. Il est possible de modifier la latitude du lieu d observation, en inclinant plus ou moins l axe des pôles. Tropique du Cancer / du Capricorne Les tropiques sont des lignes imaginaires qui, sur la Terre, marquent l endroit où le soleil est exactement à la verticale, à midi, le jour du solstice. Sphères armillaires, horloges à planétaires et globes célestes... le musée du Temps possède dans ses collections d autres objets qui reflètent l évolution de la connaissance du monde. Vous êtes invités à poursuivre cette visite dans la galerie du 1 er étage du musée. 3
.................. Sphère armillaire, Fin du 18 ème siècle, Don Jacques Polain 2006, collection musée du Temps. Peux-tu à l aide des explications jointes, repérer et dénommer les anneaux en question sur la sphère armillaire exposée? 5