Histoire de l’Astronomie de l’antiquité à Newton

1. Histoire de l’Astronomie de l’antiquité à Newton

2. Qu’y a-t-il à observer dans le ciel ? En quelques heures Le jour La nuit

3. Qu’y a-t-il à observer dans le ciel ? les saisons Mouvement du Soleil Sur un an

4. Qu’y a-t-il à observer dans le ciel ? En quelques semaines Mouvement des planètes

5. Astronomie préhistorique Stonehenge

6. Les Babyloniens

7. Les Babyloniens Héritage mathématique: système hexagésimal, division du cercle en 360 degrés

8. Les Babyloniens • Héritage astronomique: • Compilation d’Observations s’étendant sur plusieurs siècles • Identification de la bande Zodiacale • Mouvements précis des planètes • Irrégularité du mouvement du Soleil • Cycle de 19 ans (”Saros”)

9. Les Egyptiens • Astronomie fonctionnelle: • Astrologie • Calendrier (crue du Nil, Impôts) • Héritage • Année Solaire! • Division du jour en 24h Zodiaque de Denderah (époque ptolémaique, -50 av.JC )

10. Les présocratiques Pythagoriciens Ecole de Millet…

12. Ératosthène 276 – 194 avant J.-C. Calcul de la taille de la Terre

13. Platon Aristote Immuable Physique Monde sublunaire

14. 3 ”dogmes” du bon sens Aristotélicien • Géocentrisme • Séparation ciel ≠ Terre • Mouvements célestes circulaires et uniformes

15. Le grand défi de tout modèle céleste: Le mouvement rétrograde des planètes

16. Les sphères concentriques Eudoxe (27), Calippe (34), Aristote (55)

17. Calcul de la distance Terre-Lune Hipparque de Nicée 190 – 120 avant J.-C. • Précession des équinoxes • Catalogue d’étoiles dTL = 60 RT

18. Calcul de la distance Terre-Soleil dTS~ 20 dTL Distance sous-estimée d’un facteur 20 Distance exprimée en fonction de la distance Terre-Lune Aristarquede Samos 310 – 230 avant J.-C. Père de l’héliocentrisme ?

19. Mars Ptolémée IIè s.ap. J.C. l ’Almageste La somme de l ’astronomie antique

20. Saturne Mars Jupiter Ptolémée Lune Terre Mercure Vénus

21. Le cosmos de Ptolémée « hypothèses des planètes » DTerre-Soleil ~ 20 DTerre-Lune

22. L ’astronomie arabo-médiévale

23. L ’astronomie arabo-médiévale

24. L ’astronomie médiévale

25. Saturne Jupiter Mars Vénus Copernic 1543 Lune Mercure

26. Le De Revolutionibus(1543)

27. Explication du mouvement rétrograde dans le modèle héliocentrique http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/divers/ptolemee.html

28. Tycho Brahe le plus grand observateur de tous les temps

29. Uraniborg & Stjärneborg

30. les instruments de Tycho La précision des observations passe de 10’ à <2’

31. Comète de 1577 Novae de 1572 Tycho prouve que les comètes et les novae sont des phénomènes célestes Fin des sphères célestes

32. Galileo Galilei(1564-1642) • 1589: Chaire de mathématique, Université de Pise • 1590: De motu (physique d’Aristote et géocentrisme) • 1592: Université de Padoue • 1609: construit sa première lunette (x6) • 4 mars 1610: Sidereus Nuncius • juillet 1610: Florence, 1er mathématicien du Duc de Toscane • 07/1610: Saturne: oOo, 08/1610: tâches solaires, 09/1610: phases de Venus • avril 1611: triomphe à Rome • 1616: débat à Rome avec Bellarmin, Mise à l’Index du De revolutionibus • 1622: Urbain VIII (Barberini) pape • 1623: Il Saggiatore • 1632:Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo • 1633: Procès et condamnation, assigné à résidence à Florence • 1638: Discours sur deux sciences nouvelles • 1642: Mort à Florence

33. les lunettes de Galilée (1609-….) Peut on vraiment se fier à ces instruments?

34. 1610: Le messager céleste

35. La lune est montagneuse elle n’est plus « parfaite » « …la lune est inégale, accidentée, constituée de cavités et de protubérances, tout comme la face de la Terre elle même, qui est divisée, de part et d’autre, par les crêtes des montagnes et les profondeurs des vallées. »

36. La Terre est comme la Lune La Terre fait partie du cosmos « …la réflexion de la lumière solaire depuis la Terre sera efficacement montrée, à l’intention de ceux qui prétendent exclure celle-ci du cœur des Etoiles, principalement parce qu’elle serait dépourvue de mouvement et de lumière; or, que la Terre soit errante, qu’elle surpasse la Lune en splendeur, et qu’elle ne soit pas la sentine des ordures et des souillures du monde, nous le démontrerons et nous le confirmerons aussi par d’innombrables raisons naturelles . »

37. La voie lactée est composée d’étoiles

38. Quelle(s) taille(s) ont les étoiles? Pourquoi apparaissent-elles plus petites dans la lunette?? Voit-on des étoiles plus petites ou plus lointaines?

39. Jupiter est entourée de 4 astres errants Le cosmos a au moins 2 « centres »

40. Quelques cerises sur le gâteau Les observations post-«messager » 

41. 1623: Il Saggiatore • Réponse au traité sur les comètes de Grassi (1618): • -se met à dos les Jésuites • -Galilée se trompe! • Dédié à som ami le nouveau pape Urbain VIII • ”les mathématiques sont la langue de Dieu”

42. 1632: Dialogues sur les 2 grands systèmes du monde • pamphlet Copernicien • vraiment un ”dialogue” : • -Salviati / Sagredo / Simplicio • Attaque de la physique puis de la cosmologie d’Aristote

43. abjuration de Galilée: “Moi, Galiléo, fils de feu Vincenzio Galilei de Florence, âgé de soixante dix ans, ici traduit pour y être jugé, agenouillé devant les très éminents et révérés cardinaux inquisiteurs généraux contre toute hérésie dans la chrétienté, ayant devant les yeux et touchant de ma main les Saints Évangiles, jure que j'ai toujours tenu pour vrai, et tiens encore pour vrai, et avec l'aide de Dieu tiendrai pour vrai dans le futur, tout ce que la Sainte Église Catholique et Apostolique affirme, présente et enseigne. Cependant, alors que j'avais été condamné par injonction du Saint Office d'abandonner complètement la croyance fausse que le Soleil est au centre du monde et ne se déplace pas, et que la Terre n'est pas au centre du monde et se déplace, et de ne pas défendre ni enseigner cette doctrine erronée de quelque manière que ce soit, par oral ou par écrit; et après avoir été averti que cette doctrine n'est pas conforme à ce que disent les Saintes Écritures, j'ai écrit et publié un livre dans lequel je traite de cette doctrine condamnée et la présente par des arguments très pressants, sans la réfuter en aucune manière; ce pour quoi j'ai été tenu pour hautement suspect d'hérésie, pour avoir professé et cru que le Soleil est le centre du monde, etest sans mouvement, et que la Terre n'est pas le centre, et se meut”

44. Johannes Kepler(1571-1630) • 1594: Professeur de Mathématiques à Graz • 1596: Mysterium Cosmographicum • 1600: Invité par Tycho Brahé à Prague • 1601: mort de Brahé, devient mathématicien impérial • 1604: Astronomia Pars Optica • 1606: De stella Nova (Supernova de 1604) • 1609: Astronomia Nova • 1610: Dissertatio Cum Nuncio Sidereo / Narratio de Jovis “Satellitibus” • 1611: Dioptrice, mort de son fils et de sa femme • 1612: mort de Rodolphe II: Professeur à Linz • 1619:Harmonices Mundi • 1617-21: Epitome Astronomia Copernicanae • 1627: Tables Rodolphines • 1630: Mort à Ratisbonne • 1634: Somnium

45. 1596: Mysterium Cosmographicum taille des 6 orbites planétaires en proportion des 5 solides planoniciens + sphère fantaisiste...MAIS 1er ouvrage Copernicienne publié

46. 1604: Astronomia Pars Optica • loi en 1/R2 de l’intensité lumineuse • loi de réflexion sur mirroirs plats et incurvés • physiologie de la vision humaine • - l’oeil est une lentille • - image inversée sur la retine • - image redressée par l’esprit fondation de l’optique moderne

47. 1609 (1605): Astronomia Nova • Compare les 3 systèmes du monde (Ptolémée, Tycho, Copernic) • 1ère Loi : Orbites elliptiques (1605) • 2ème Loi : Loi des aires (1602) • Discussion sur la ”gravitation” Découvre les lois du mouvement grâce aux données de Tycho sur Mars: seules une ellipse peut éliminer l’erreur résiduelle de 8’ (!)

48. 1611: Dioptrice • Explication de la lunette de Gallilée • Lunette de Kepler à 2 lemntilles convexes • Concept images réelle & virtuelle • Longueur focale / Grossissement 1ère théorie de l’optique astronomique

49. 1619: Harmonices Mundi • Polygones Régulier • Théorie Harmonie musicale • Harmonie des ”sphères” • Astrologie • ...et... • 3ème Loi: T3/a2

50. Kepler Descartes 1630 Newton Galilée