ASTRONOMIE
Afficher la liste complète (20 médias)De tout temps, l'homme a été attiré par la voûte céleste, mais pas toujours pour essayer d'en percer les mystères. Il y a des milliers d'années, l'observation des astres lui servait seulement à marquer des étapes dans le déroulement du temps. L'alternance des jours et des nuits, les changements dans les phases de la Lune et la position des planètes retinrent immédiatement son attention. Mais il eut tôt fait de remarquer également que le mouvement du Soleil parmi les étoiles marquait le retour des saisons, ce qui était d'une importance capitale pour les peuples agricoles. Les premières découvertes furent certainement très subjectives, mais elles incitèrent à rechercher la cause première des phénomènes. Cela conduisit à effectuer les premières mesures précises de la position des astres ; purement contemplative à ses débuts, l'étude du ciel se transforma petit à petit en une véritable science.
Les premières lois découvertes furent d'abord considérées comme dues à l'intervention d'êtres supérieurs et non comme des conséquences inéluctables d'autres lois gouvernant les relations des corps entre eux. L'homme attribua même pendant longtemps aux astres une action surnaturelle sur son existence même : la position des planètes dans le ciel, celle du Soleil le long du zodiaque ou encore la phase de la Lune devaient marquer pour toujours la destinée humaine. De là naquit l'astrologie. Malgré ses bases irrationnelles et antiscientifiques, l'astronomie lui doit beaucoup, en ce qu'elle suscita chez l'homme un intérêt considérable envers les astres. Jusqu'au XVIIe siècle, tous les grands astronomes seront, peu ou prou, des astrologues, Kepler par exemple, pour ne citer qu'un nom illustre.
L'astronomie s'est toujours distinguée nettement des autres sciences, car elle est une science d'observation, et non une science expérimentale comme la physique ou la chimie. L'astronome ne peut agir sur le milieu qu'il étudie, mais doit se contenter de l'observer de l'extérieur. Cela explique que les progrès de l'astronomie, plus que ceux d'aucune autre science, soient liés au développement des instruments d'observation. Le premier problème que se posèrent les astronomes fut d'expliquer les mouvements des astres sur la sphère céleste, particulièrement ceux du Soleil, de la Lune et des planètes. Mais, avant d'interpréter ces mouvements, il fut nécessaire d'accumuler patiemment un nombre considérable d'observations, étendues souvent sur plusieurs siècles. N'est-ce pas ce travail patient, précis et en apparence inutile qui permit à Hipparque, dès le IIe siècle avant notre ère, de découvrir la précession des équinoxes en comparant une série déjà longue d'observations ?
Cette continuité est l'un des traits particuliers à l'astronomie. L'échelle des temps en astronomie est souvent longue en comparaison de la durée de la vie humaine, et même de celle des civilisations. Un résultat ne pourra donc être obtenu que par la comparaison d'observations très précises effectuées à l'heure actuelle et dans les temps les plus reculés. La conséquence en est qu'aucune observation n'est jamais périmée en astronomie : en dépit de leur manque de précision par rapport aux observations actuelles, on recourt encore de nos jours aux descriptions des anciens astronomes, en particulier aux chroniques chinoises et coréennes, qui sont relativement fiables.
Le désir de vérifier les résultats de la mécanique céleste conduisit les astronomes à améliorer leurs instruments d'observation. En retour, les progrès de la mécanique céleste allaient mettre en évidence des failles dans la mécanique classique de Newton, d'où devait naître la théorie de la relativité d'Einstein.
Jusqu'au début du XIXe siècle, l'astronomie s'est presque exclusivement attachée à l'étude des mouvements des astres et, dans la dernière période, à la cause de ces mouvements, mais elle ne se préoccupait guère de la nature de ces astres. Lorsque les progrès de la physique ont permis d'envisager l'étude à distance des propriétés des étoiles, puis des autres objets de l'astronomie, l'astrophysique est née. Elle a suivi pendant quelques décennies une évolution indépendante de la vieille astronomie de position et de la mécanique céleste, puis ces branches se sont réunies ; il conviendrait sans doute de ne plus employer aujourd'hui que le terme d'astronomie, car il n'y a plus guère de différence entre astronomie et astrophysique.
À partir du début du XXe siècle, l'astronomie connaît un développement prodigieux qui est lié aux spectaculaires progrès de la physique et des instruments d'observation. Les grandstélescopes ont dominé la scène jusqu'aux environs de 1950 ; puis, l'apparition de nouveaux moyens d'observation, notamment dans le domaine radio, a permis entre 1950 et 1970 une moisson de découvertes inattendues qui ont renouvelé notre conception de l'Univers. L'exploration directe du système solaire et les satellites astronomiques s'y sont ajoutés pour accélérer encore le rythme des progrès de notre connaissance de l'Univers, tandis que les ordinateurs autorisent des analyses et des simulations numériques ainsi qu'un raffinement dans le traitement des observations dont on ne pouvait rêver auparavant. Enfin, on a assisté à l'apparition d'une nouvelle génération d'instruments géants, notamment des télescopes optiques de 8 à 10 mètres de diamètre ; cette course au gigantisme se poursuit.
Mais il n'est pas possible d'envisager l'astronomie sous son seul aspect scientifique, car il n'est probablement pas d'activité humaine qui ait, plus qu'elle, influencé les grands penseurs. Les découvertes de l'astronomie ont profondément marqué de nombreuses doctrines philosophiques et religieuses, aussi bien dans les temps anciens qu'à l'époque moderne. On peut d'ailleurs trouver dans cette influence deux courants opposés. Il est certain que les découvertes successives de l'astronomie ont singulièrement réduit l'importance de l'homme au sein de l'Univers. Pour les Anciens, la Terre était au centre de tout, et l'homme la plus parfaite des créatures. Copernic, au XVIe siècle, commença à détruire cette image en élaborant son système héliocentrique, que les philosophes et savants de son temps eurent tant de mal à admettre. Puis ce furent les découvertes de l'astronomie stellaire qui montrèrent que le Soleil lui-même n'était qu'une étoile quelconque semblable à des milliards d'autres et occupant, dans la Galaxie, une position qui n'a rien de remarquable. Enfin, nous savons maintenant que des milliards de galaxies, formées chacune de dizaines de milliards d'étoiles, peuplent l'Univers. Dans ces conditions, pourquoi l'homme serait-il un phénomène unique ? Beaucoup d'étoiles sont entourées de planètes ; celles-ci abritent-elles des êtres animés ?
D'un autre point de vue, l'astronomie a peut-être plus que toute autre science démontré la puissance de l'esprit humain. L'homme n'a-t-il pas réussi, tout en restant rivé à sa planète, à mesurer avec précision la distance d'astres extrêmement éloignés, à déterminer leur composition chimique, et même à aborder le problème de l'origine et de l'évolution de l'Univers dans son ensemble ?
On peut étudier l'histoire de l'astronomie de deux points de vue assez différents : envisager l'astronomie comme une science dont on peut suivre les progrès à travers l'amélioration des instruments et la découverte d'astres nouveaux et de lois nouvelles, ou relater l'histoire de la pensée astronomique, c'est-à-dire étudier comment a évolué, au cours des âges, la conception que l'homme se fait de l'Univers qui l'entoure. Nous adopterons ici le premier point de vue.
[size=22]1. Les origines
Les plus anciennes civilisations sur lesquelles nous possédons des informations occupent, entre 5000 et 4000 ans avant J.-C., les plaines fertiles de Chine, des Indes, de
Mésopotamie et d'Égypte, mais c'est probablement en Mésopotamie, sur les bords du Tigre et de l'
Euphrate, que l'observation des astres tint le plus de place.
Vers 3000 avant J.-C., les villes sumériennes du sud de la Mésopotamie possèdent déjà une
culture très développée, qui sera par la suite transmise aux Babyloniens, situés plus au nord. Les Sumériens furent les inventeurs de l'
écriture cunéiforme. Les tablettes les plus anciennes qui nous soient parvenues datent seulement de 2800 avant notre ère, mais elles montrent que l'astronomie était à l'honneur depuis longtemps déjà. Il nous est possible de reconstituer le calendrier utilisé à cette époque, et de suivre les efforts faits pour l'améliorer. Les Sumériens et les Babyloniens utilisent le calendrier lunaire, qui permet de repérer facilement les mois. Mais ce mois lunaire n'est pas un sous-multiple simple de l'année solaire, qui marque le retour des saisons : douze mois lunaires ne correspondant pas à une année, il faut intercaler de temps à autre un mois supplémentaire pour retrouver la même saison. Nous avons la preuve que l'on utilisait à
Babylone ce mois intercalaire quand le décalage des saisons devenait trop sensible.
Il est certain aussi que la définition du calendrier conduisit l'homme à observer les étoiles. Les levers et couchers héliaques des
constellations (époques où elles deviennent visibles le matin, avant que le Soleil ne se lève, et époque où, le soir, elles deviennent invisibles car se couchant avant le Soleil) sont de bons repères pour marquer les périodes de l'année. On a retrouvé la liste de trente-six constellations définies par les Babyloniens, et il est très probable qu'il faille voir là la première ébauche du zodiaque. Indépendamment, une astronomie semblable s'est développée en Amérique précolombienne, mais bien plus tard.
Chez les peuples anciens, le ciel est bien autre chose qu'un objet de curiosité. L'homme est d'abord frappé par la régularité des phénomènes célestes, du retour sans cesse identique du Soleil, de l'alternance régulière des saisons ou des phases de la Lune. Mais il ne conçoit pas encore l'existence de lois physiques naturelles auxquelles obéirait le mouvement des astres. C'est un esprit essentiellement mystique, qui attribue cette régularité à l'action d'êtres supérieurs. Cela donne naissance à un culte de ces divinités, culte qui provient d'abord d'un sentiment de crainte et est destiné à s'attirer les faveurs du ciel. La divinité s'identifie souvent aux objets eux-mêmes : le Soleil, qui donne sa chaleur et sa lumière, est un dieu favorable, la Lune est associée aux puissances de la nuit... Les principaux événements astronomiques – nouvelle lune, début des saisons, etc., sont alors marqués par des cérémonies, dont il reste encore de nos jours de nombreuses traces. En outre, les événements inattendus – comètes, bolides, astres nouveaux que l'on n'appelle pas encore
novae et supernovae,
éclipses, au début – sont attribués à la colère divine.
Ce culte des objets célestes conduit à attribuer à ces astres une influence sur la destinée humaine et donne naissance à l'astrologie qui, sauf peut-être chez les Grecs, a dominé, dans le monde entier, l'astronomie jusqu'à la
Renaissance. Cette astrologie fut particulièrement développée à Babylone et en Extrême-Orient. Pour elle, les prêtres se mirent à étudier le ciel d'une manière plus précise, ajoutant à l'observation du Soleil et de la Lune celle des planètes, qui se déplacent parmi les étoiles.
De même, les besoins de l'astrologie conduisirent aux premiers essais de prédiction des éclipses, qui nécessita une étude approfondie des observations anciennes. On a ainsi retrouvé dans la bibliothèque du roi assyrien Assurbanipal à
Ninive (vers 650 av. J.-C.) un grand nombre de tablettes astronomiques, dont les plus anciennes doivent remonter au
XXe siècle avant J.-C. On y traite de la marche en zigzag des planètes, des constellations et de leur lever héliaque ; on y trouve une description précise du zodiaque, tel que nous l'utilisons encore de nos jours ; on y trouve aussi des tables donnant la liste des éclipses passées, et tentant de prédire celles à venir. Mais toutes ces observations sont accompagnées de prophéties propres aux astrologues, comme celles-ci :
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- اقتباس :
- « En ce jour, la planète Mercure est visible. Quand Mercure est visible au mois de Kislou, il y aura des voleurs dans le pays. »
- اقتباس :
- « Mars est entré dans la constellation d'Allul : cela ne comporte aucun présage. »
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On trouve en Extrême-Orient des prophéties semblables, qui portent aussi sur les événements célestes exceptionnels que les astronomes-astrologues étaient chargés de surveiller.
Il devait revenir aux Grecs de dépouiller l'astronomie de cette gangue, et de la transformer en une véritable science.
2. L'astronomie grecque
C'est sur les bords de la Méditerranée, dans la presqu'île hellénique, que s'épanouit la plus brillante civilisation de l'
Antiquité. L'histoire grecque remonte certainement à plus d'un millénaire avant notre ère, mais nous ne possédons sur ces temps reculés que des documents de seconde main ; aucun écrit antérieur au
IVe siècle ne nous est parvenu, et il est parfois difficile de retrouver, au travers des commentaires de leurs successeurs, la pensée originale des premiers philosophes et savants.
Pour l'esprit grec, la science du ciel, et celle de la nature en général, se dépouille rapidement de son aspect surnaturel : la raison recherche la vérité par ses moyens propres. C'est pourquoi la réflexion sur la nature de l'Univers prend chez lui plus d'importance que l'observation elle-même.
• L'école ionienne
Le premier grand nom de la science grecque est celui de
Thalès (~ 625 env.-env. ~ 547), fondateur de l'école ionienne, qui fleurit à Milet, en
Asie Mineure, et dans l'île de Samos. Pour Thalès, la Terre est un disque circulaire flottant comme un morceau de bois sur une sorte d'océan dont la
substance est source de tout et dont l'évaporation donne l'air. Anaximandre (~ 610 env.-env. ~ 546), disciple de Thalès, accomplit un progrès considérable en plaçant la Terre, isolée dans l'espace, au centre de l'Univers, et en faisant tourner autour, sur des roues de différents diamètres, les divers astres. Il estima la distance de ces astres, mais sans aucune base scientifique, plaçant même les étoiles plus près de nous que le Soleil et la Lune.
Un siècle et demi plus tard, l'école ionienne devait encore être illustrée par
Anaxagore(~ 500 env.-env. ~ 428), qui eut l'
intuition de génie que les planètes et la Lune étaient des corps solides analogues à la Terre et lancés dans l'espace comme des projectiles. Il en déduisit la première explication exacte des éclipses de Lune, par immersion de celle-ci dans l'ombre de la Terre.
Vers la fin du
VIe siècle, alors que l'école ionienne était en plein essor,
Pythagore (~ 560 env.-env. ~ 480) fondait en Italie méridionale une nouvelle école, qui devait briller pendant plus de deux siècles
. Pour Pythagore et ses disciples, le nombre règle tout : art, musique, science, astronomie. Les distances des planètes forment une série « harmonique » ; ce sont les rayons de sphères concentriques tournant autour de la Terre. Ce besoin d'harmonie mystique conduisit Parménide (~ 515 env.-après ~ 450) à supposer la Terre sphérique, car la sphère « est le volume le plus parfait ». Ce n'est cependant que plus tard que la forme sphérique de la Terre sera confirmée par des voyageurs ayant observé les changements d'aspect du ciel à mesure qu'ils descendaient vers le sud. Mais Parménide n'émit pas d'idées plus précises que ses prédécesseurs sur la position des planètes.
PhotographiePythagoreLe Grec Pythagore (580 av. J.-C. env.-env. 500 av. J.-C.), philosophe et mathématicien, n'a laissé aucun écrit et n'est connu que par la tradition orale. Crédits: Hulton Getty[/size]
Consulter
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Philolaos (fin ~
VIe-déb. ~
Ve s.) est sans aucun doute le pythagoricien le plus intéressant pour l'astronomie, par le système du Monde qu'il proposa. Toutefois, il n'introduisit pas l'Univers héliocentrique, comme on l'affirme parfois. Le Soleil n'est qu'un astre tournant autour du feu central où trône Zeus. Mais la Terre devient aussi mobile, décrivant en vingt-quatre heures un cercle autour de ce feu, en présentant toujours la même face, où se trouve la Méditerranée, vers l'extérieur.
Nous sommes déjà loin des cosmogonies primitives des Chaldéens ou des Égyptiens. Tous les astres, les étoiles exceptées, sont reconnus comme des corps sphériques en mouvement. La Terre n'est pas forcément au centre de l'Univers. Ce sont les
grandes découvertes des écoles ioniennes et pythagoriciennes.[/size]
ASTRONOMIE
, instrument dans lequel la participation européenne est importante. Après des déboires initiaux, cet instrument répondra à toutes les attentes grâce à ses performances dans l'ultraviolet et à ses images d'une qualité encore jamais atteinte. Il fournit en particulier les images les plus profondes de l'Univers. Mais l'astronomie au sol n'est pas en reste : on voit fleurir des instruments encore plus grands que dans la période précédente, comme, pour le domaine radio, le Giant Metrewave Radio Telescope indien, avec ses 30 antennes de 45 mètres de diamètre, remarquable exemple de réalisation d'un pays en plein développement. Dans le visible et le proche infrarouge, les progrès de la technologie permettent désormais de construire des miroirs de télescope de 8 à 12 mètres de diamètre : il en existe une douzaine d'exemplaires, parmi lesquels les deux télescopes américains Keck, de 10 mètres d'ouverture, situés à Hawaii, et les quatre instruments du Very Large Telescope (V.L.T.) de l'Observatoire européen austral (E.S.O.),
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