Généralités
L'Astronomie est une science
Les sciences proposent une démarche particulière pour énoncer des lois. Cette démarche consiste à définir un protocole d'expérience (les règles du jeu), à réaliser des expériences suivant ce protocole, puis à en analyser les résultats (les réponses de la Nature).
Donnons un exemple : attachons une bille de plomb à un fil, et attachons le fil à un crochet. On peut faire balancer la bille au bout de son fil (en l'écartant peu de la verticale). Elle met un certain temps pour faire un aller-retour. Si nous allongeons le fil, ce temps s'allonge. Nous définissons un protocole d'expérience en décidant de faire plusieurs mesures, avec des longueurs de fil de 0,50 mètre, 1 mètre, 1,5 mètre... Et pour chaque longueur, on notera le temps mis par la bille pour faire un aller-retour. On réalise ces expériences, et on note les temps mesurés dans un tableau.
Après cette analyse, on tente de formuler des lois. Dans l'exemple donné, on remarquera qu'on obtient toujours le même nombre (à peu près 4,02) si on divise le carré du temps par la longueur du fil. On va considérer cette relation comme une loi potentielle, qu'il convient de valider.
L'essentiel est que ces expériences doivent être reproductibles, par d'autres personnes, en d'autres lieux. Si les lois obtenues sont contredites par une seule autre expérience, elles sont abandonnées. Cette méthode permet d'avancer vers une connaissance de plus en plus fine et de plus en plus correcte de la nature. Dans notre exemple, il convient de refaire les mesures avec des fils de toutes longueurs, et en tout lieu : on confirmera la relation, si on s'en tient à des mesures simples, disons au dixième de seconde près. Si on augmente la précision des mesures, on s'apercevra que la loi reste vraie dans son principe, mais que la valeur obtenue peut varier d'un lieu à l'autre. Il conviendrait donc de raffiner la loi, de la préciser pour qu'elle tienne compte d'un facteur secondaire qu'on avait ignoré jusque là. Les scientifiques ont le courage d'énoncer et de publier des lois précises, vérifiables (ou réfutables...) par tout le monde.
Nous verrons l'explication du mouvement des planètes :
-d'abord, constatation que les planètes tournent autour du soleil, sans savoir pourquoi (Copernic) ;
-ensuite, une première explication formulée par Newton, avec la notion de force ;
-enfin, la théorie géométrique d'Einstein, qui raffine la théorie de Newton, tient compte d'effets secondaires, la précise et lui donne une base plus claire.
L'Histoire en est là, peut-être n'est-elle pas finie...
Notre propos sera donc d'expliquer tout cela, avec les méthodes scientifiques disponibles aujourd'hui. Nous proposerons quelques expériences simples pour aider la compréhension.
Il ne faut pas confondre Astronomie et astrologie. L'astrologie n'est pas une science, même si elle s'en donne les apparences. Elle ne fait aucune expérience, elle ne se base que sur une connaissance encyclopédique venue de la nuit des temps, sans en maîtriser l'origine. Rien n'est reproductible. Mars est associée au sang, à la guerre, à cause de sa couleur rouge... due à des oxydes de fer ! L'analogie de couleur a donné toute une interprétation, qui n'a plus aucune base depuis qu'une sonde a analysé le sol de la planète.
Les énoncés des astrologues sont toujours vagues. Ils font intervenir des paramètres divers selon les circonstances. Leurs prédictions sont assez floues pour masquer leurs erreurs. Une expérience a été faite dans une université : une lettre personnalisée a été adressée à une centaine d'étudiants, en leur demandant si le portrait qu'elle dressait leur était ressemblant. 90 % d'entre eux ont répondu oui... alors que la lettre était la même pour tous !
Plus grave, l'astrologie ignore totalement les réalités astronomiques sur lesquelles elle prétend se baser, et nous verrons plus loin que même les signes du zodiaque ne correspondent plus maintenant à leur constellation ! Le succès de l'astrologie est dû au flou qui entoure toujours ses prédictions, permettant d'interpréter a posteriori de la manière la plus favorable. C'est le contraire de la Science, dont les règles rigoureuses sont sans ambiguité : elles expliquent correctement les phénomènes de la Nature, ou pas.
La notion de science que nous avons maintenant s'est forgée lentement au cours des siècles. Tout ce qui touche au ciel (auquel on n'a pas accès) a toujours eu une connotation magique, religieuse. Kepler, l'un des premiers qui ait appliqué des méthodes scientifiques, qui nous a donné les lois régissant le mouvement des planètes, n'a pas échappé à cette tendance, et il a gagné sa vie en... rédigeant des horoscopes ! Mais à côté de cette activité lucrative, il a fait une immense œuvre scientifique : avant lui, la seule explication possible du ciel était religieuse, tirée de la Bible qu'il fallait lire littéralement (création du ciel et de la Terre, de la Lune et des étoiles, puis de l'Homme, en 7 jours ; âge de la Terre déduit des générations de personnages bibliques...).
Claude Ptolémée, dans l'Antiquité, a défini un système du monde, constitué de cercles (seule courbe parfaite) parcourus par les planètes d'un mouvement uniforme (mouvement parfait). Comme les vrais mouvements ne sont pas uniformes, il a dû compliquer son système en plaçant le centre d'un cercle sur un autre cercle... Pour lui, soleil, lune, planètes, étoiles, tournaient autour de la Terre ! Selon les apparences immédiates... Cette analyse ne permettait pas de prédire correctement les positions des planètes. Le système géocentrique (la Terre au centre) de Ptolémée, qui n'explique rien mais se contente de décrire les apparences, était acceptable pour les religieux, et a été le seul enseigné pendant tout le Moyen Age. Dommage, car Aristarque de Samos avait déjà compris que la Terre tourne autour du Soleil en 280 avant JC...
Kepler a montré qu'une étude raisonnée pouvait être plus fructueuse, puisqu'elle lui a permis de découvrir les lois du mouvement. Mais il a dû faire preuve pour cela d'une grande indépendance d'esprit. On sait ce qu'il pouvait en coûter, en pensant au procès de Galilée, et à la fin tragique de Giordano Bruno.
Laissons donc les aspects religieux ou ésotériques pour essayer de comprendre la réalité de l'Univers qui nous entoure. Tout le monde a entendu parler de planètes, de satellites, de nébuleuses, de galaxies, de quasars, de trous noirs... Ces mots sont apportés par certains journalistes qui font œuvre louable en parlant de science de temps en temps, mais attention aux erreurs parfois (souvent ! ) commises. Le but de ces notes sera d'expliquer progressivement toutes ces notions mais... commençons par ce qui nous entoure !
REGARDER LE CIEL
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Sujet: Cours d'astronmie 1er année . 