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1. L’ASTRONOMIE
1.1. Repères historiques
Historiquement, Aristote, au 4
e siècle avant notre ère, avait arbitrairement partagé l’Univers en deux mondes bien distincts : le monde terrestre et le monde céleste, avec chacun
ses matériaux constitutifs (les 4 éléments pour la Terre : la terre, l’eau, l’air et le feu ; le
5
e élément, la quintessence : l’éther pour le monde céleste). Chacun de ces « mondes »
possédait sa « physique » (sa description, ses phénomènes).
Il faudra attendre la fin du 16
e siècle, 2000 ans plus tard, pour que Newton unifie
la physique terrestre et la physique céleste, donnant naissance à la science moderne.
Que ce soit au laboratoire du lycée ou dans l’Univers, la physique envisage les mêmes
phénomènes de la nature : seuls des facteurs d’échelle (les distances, les masses, les durées,
les températures...) distinguent ces deux domaines d’études.
L’histoire de l’astronomie décrit (entre autres) les modèles successifs que les hommes ont
mis au point pour tenter de comprendre les mouvements observés.
Voici quelques repères : ARISTOTE (4
e av.), ERATOSTHÈNE (3
e av.), PTOLÉMÉE (+120),
COPERNIC (1543), TYCHO-BRAHÉ, KEPLER et GALILÉE (vers 1600), NEWTON et HALLEY
(vers 1700), LAGRANGE, LAPLACE, HERSCHEL... (au 18
e siècle), LE VERRIER (1846),
HUBBLE, LEMAÎTRE, EINSTEIN... au 20
e .
1.2. Domaines d’étude
Étudier l’Univers se fait de trois façons différentes, selon les centres d’intérêt :
On observe et étudie les mouvements apparents des astres dans le ciel : c’est l’objet de
l’astronomie fondamentale, regroupant deux volets complémentaires :
– l’astrométrie, science d’observations qui a pour objet la mesure précise de la position
des astres et la détermination du temps (horloges, calendriers) ;
– la mécanique céleste qui cherche à expliquer les mouvements observés des astres, à
partir des lois fondamentales de la dynamique (relativiste ou non). L’étude des trajectoires astronautiques (satellites artificiels ou sondes planétaires) est également de son
ressort.
On étudie la nature physique des astres, et leur évolution dans la durée, par l’observation
et l’analyse des rayonnements émis (visible, IR, radio, UV, X ou g) : c’est l’astrophysique,
qui mobilise toutes les lois de la physique.
On étudie l’évolution de l’Univers dans son ensemble (en assimilant les galaxies à des
molécules d’un gaz par exemple) : c’est la cosmologie, qui utilise principalement les lois
de la physique nucléaire et de la relativité générale.
2. MOUVEMENTS APPARENTS. LES OBSERVATIONS
On observe les astres depuis la Terre, mais elle se déplace aussi dans l’espace (on le
soupçonne depuis COPERNIC, en 1543). Les mouvements observés de ces astres résultent
10. ASTRONOMIE
735
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1. L’ASTRONOMIE
1.1. Repères historiques
Historiquement, Aristote, au 4
e siècle avant notre ère, avait arbitrairement partagé l’Univers en deux mondes bien distincts : le monde terrestre et le monde céleste, avec chacun
ses matériaux constitutifs (les 4 éléments pour la Terre : la terre, l’eau, l’air et le feu ; le
5
e élément, la quintessence : l’éther pour le monde céleste). Chacun de ces « mondes »
possédait sa « physique » (sa description, ses phénomènes).
Il faudra attendre la fin du 16
e siècle, 2000 ans plus tard, pour que Newton unifie
la physique terrestre et la physique céleste, donnant naissance à la science moderne.
Que ce soit au laboratoire du lycée ou dans l’Univers, la physique envisage les mêmes
phénomènes de la nature : seuls des facteurs d’échelle (les distances, les masses, les durées,
les températures...) distinguent ces deux domaines d’études.
L’histoire de l’astronomie décrit (entre autres) les modèles successifs que les hommes ont
mis au point pour tenter de comprendre les mouvements observés.
Voici quelques repères : ARISTOTE (4
e av.), ERATOSTHÈNE (3
e av.), PTOLÉMÉE (+120),
COPERNIC (1543), TYCHO-BRAHÉ, KEPLER et GALILÉE (vers 1600), NEWTON et HALLEY
(vers 1700), LAGRANGE, LAPLACE, HERSCHEL... (au 18
e siècle), LE VERRIER (1846),
HUBBLE, LEMAÎTRE, EINSTEIN... au 20
e .
1.2. Domaines d’étude
Étudier l’Univers se fait de trois façons différentes, selon les centres d’intérêt :
On observe et étudie les mouvements apparents des astres dans le ciel : c’est l’objet de
l’astronomie fondamentale, regroupant deux volets complémentaires :
– l’astrométrie, science d’observations qui a pour objet la mesure précise de la position
des astres et la détermination du temps (horloges, calendriers) ;
– la mécanique céleste qui cherche à expliquer les mouvements observés des astres, à
partir des lois fondamentales de la dynamique (relativiste ou non). L’étude des trajectoires astronautiques (satellites artificiels ou sondes planétaires) est également de son
ressort.
On étudie la nature physique des astres, et leur évolution dans la durée, par l’observation
et l’analyse des rayonnements émis (visible, IR, radio, UV, X ou g) : c’est l’astrophysique,
qui mobilise toutes les lois de la physique.
On étudie l’évolution de l’Univers dans son ensemble (en assimilant les galaxies à des
molécules d’un gaz par exemple) : c’est la cosmologie, qui utilise principalement les lois
de la physique nucléaire et de la relativité générale.
2. MOUVEMENTS APPARENTS. LES OBSERVATIONS
On observe les astres depuis la Terre, mais elle se déplace aussi dans l’espace (on le
soupçonne depuis COPERNIC, en 1543). Les mouvements observés de ces astres résultent
10. ASTRONOMIE
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