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Enseignement scientifique 1re

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Cours




Du modèle géocentrique au modèle héliocentrique


système solaire
Aujourd’hui, le système solaire, avec ses huit planètes en orbite autour du Soleil (échelles non respectées).

Titre
Découverte du principe d’inertie par Galilée.

De Copernic à Newton

Modèle héliocentrique de Copernic
Modèle héliocentrique de Copernic.


Système des épicycles
Système des épicycles.

De l’Antiquité au Moyen-Âge

Titre
Modèle des sphères concentriques. Les planètes sont fixées sur des sphères, elles-mêmes en rotation autour de la Terre.

2
La Lune

A
Une Lune toujours changeante...

Tout comme les planètes, la Lune est un astre qui n’émet pas de lumière : elle diffuse simplement la lumière qu’elle reçoit du Soleil. On peut donc seulement voir sur Terre la partie de la Lune éclairée par le Soleil et observer différentes phases lunaires, en fonction des positions relatives de la Lune, du Soleil et de la Terre.


B
... mais que l’on voit toujours sous le même angle

Bien que l’on observe différentes phases pour la Lune, nous voyons toujours la même face de celle-ci, à cause de ces deux mouvements synchronisés :
  • la Lune effectue une révolution autour de la Terre en 27,3 jours ;
  • en même temps, elle effectue une rotation sur elle-même et dans la même durée.

Les phases lunaires


Les phases lunaires

Le saviez-vous ?

Europe, un des quatres satellites galiléens (avec Io, Ganymède et Callisto), est le meilleur candidat de notre système solaire pour abriter la vie.
En effet, les dernières observations des agences spatiales ont confirmé la possibilité de l’existence d’eau liquide sur Europe.


1
Du géocentrisme à l’héliocentrisme

A
De l’Antiquité au Moyen-Âge

En se basant sur les observations scientifiques à leur portée, les philosophes de l’Antiquité ont créé le premier modèle du système solaire, le modèle géocentrique. Dans ce modèle, le Soleil et la Lune tournent autour de la Terre.

Ces philosophes cherchaient en toutes choses une harmonie géométrique qu’ils pensaient d’origine divine. Afin d’expliquer les mouvements apparents des astres, Ptolémée construit alors vers l'an 150 un système d’épicycles, dans lequel un astre décrit un cercle dont le centre décrit lui-même un cercle appelé déférent, et dont le centre est situé sur la Terre.


B
De Nicolas Copernic à Isaac Newton

Au XVe siècle, Copernic décrit un modèle héliocentrique du mouvement des planètes. Ce modèle a pour avantage de simplifier les trajectoires des planètes par rapport au modèle géocentrique, mais il suscite des oppositions pour des raisons religieuses et scientifiques. Le principal problème d’ordre physique étant le fait que le mouvement de la Terre n’est pas ressenti par ses habitants.

À l’aide de la lunette astronomique, Galilée fait de nouvelles découvertes, dont quatre satellites de Jupiter. L’existence d’astres en rotation autour d’autres planètes lui permet alors de soutenir le modèle géocentrique. Il résoudra ensuite le problème de la sensation du mouvement de la Terre grâce au principe d’inertie.

Par la suite, Kepler, à l’aide des observations de Tycho Brahé, construit un modèle héliocentrique dans lequel les planètes décrivent des ellipses. Les prédictions de ce modèle sont meilleures que celles de Ptolémée ou Copernic.

Finalement, Newton applique ses lois aux mouvements des planètes dans le référentiel héliocentrique : celui-ci est alors progressivement adopté par la communauté scientifique.

Le saviez-vous ?

Il a fallu attendre 1959 pour voir la face cachée de la Lune pour la première fois et 2019 pour qu’une sonde s’y pose.

Mots-clés

Modèle géocentrique

Révolution

Phases lunaires



Modèle géocentrique : modèle où la Terre est immobile au centre du système solaire.

Révolution : retour périodique d’un astre à un point de son orbite.

Phases lunaires : apparence de la Lune depuis la Terre, selon la façon dont elle est éclairée par le Soleil.

Le saviez-vous ?

Aristote, astronome et philosophe de la Grèce antique, imagine que le cosmos est divisé en deux parties : le monde sublunaire, celui du mouvement et des quatre éléments, et le monde supralunaire, parfait et immuable.
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