L'OBSERVATOIRE DE ROUEN

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L'OBSERVATOIRE DE ROUEN

• Fondé en 1884, l'Observatoire se propose de
  populariser l'Astronomie et de participer à
  l'étude scientifique des phénomènes célestes (
  site internet www.astrosurf.com/obsrouen ).
  L'Observatoire vous propose ici
  de décrire le gigantesque essor que connut
  l'Astronomie au dix-septième siècle, siècle de
  Corneille.

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LA GRANDE LUNETTE DE L'OBSERVATOIRE DE ROUEN

• Ludovic Gully, fondateur de l'Observatoire, et la
  lunette de 160 mm de diamètre (1895). Grâce à
  cette lunette en particulier, le public peut
  observer le ciel à l'Observatoire

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L'ASTRONOMIE AU TEMPS DE CORNEILLE (1606-1684)

• Les systèmes concurrents d'explication du monde à
  la naissance de Corneille Ptolémée et Copernic.
• Les lois de Kepler.
• Galilée et les premières observations à la
  lunette.
• Newton et la fondation de la mécanique céleste.
• La fin du dix-septième siècle et le triomphe de
  la mécanique céleste Halley et Roemer

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PTOLEMEE ET COPERNIC

• Comment expliquer les trajectoires erratiques des
  planètes sur la voûte céleste ?
• Ici la trajectoire de Mars

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LE SYSTEME DE PTOLEMEE (140 ap. J.C.)

• Epicycles et déférents le déférent a pour centre
  la Terre et l'épicycle est centré sur le déférent.

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LE SYSTEME DE PTOLEMEE

• L' équant est le point symétrique de la Terre
  par rapport au centre du déférent le mouvement
  angulaire de la planète est uniforme par rapport
  à l'équant.

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LES TRAJECTOIRES PLANETAIRES SELON PTOLEMEE

• Trajectoires des sept corps célestes visibles à
  l'oeil nu. Pour Mercure et Vénus, le centre de
  l'épicycle est aligné avec la Terre et le Soleil.
  Pour les autres planètes l'épicycle est balayé
  en un an.

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LE SYSTEME DE COPERNIC

• Nicolas Copernic (1473-1543)
• Ses précurseurs grecs sont Héraclide de Pont au
  quatrième siècle avant J.C. et Aristarque au
  troisième siècle avant J.C.

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LE SYSTEME D'HERACLIDE

• La Terre est au centre du monde, mais Mercure et
  Vénus tournent autour du Soleil.

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LE SYSTEME D'ARISTARQUE

• Le Soleil est au centre du système et toutes les
  planètes tournent autour de lui.

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LE SYSTEME DE COPERNIC

• Les trajectoires des planètes selon Copernic les
  mouvements des planètes sont circulaires et
  uniformes, la sphère des fixes est immobile.

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LE SYSTEME DE COPERNIC

• Explication des rétrogradations de Mars dans le
  système de Copernic.

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LE SYSTEME DE COPERNIC

• Giordano Bruno meurt sur le bûcher en 1600 pour
  avoir, entre autres, défendu  l'hypothèse  de
  Copernic.

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LES LOIS DE KEPLER

• Tycho Brahé (1546-1601) observe très précisément
  les positions de la planète Mars depuis son
  observatoire d'Uraniborg au Danemark.

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LE SYSTEME DE TYCHO BRAHE

• La Lune et le Soleil tournent autour de la Terre,
  mais les cinq planètes tournent autour du Soleil.

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LES LOIS DE KEPLER

• Johannes Kepler (1571-1630) hérite en 1601 des
  observations de son maître Tycho Brahé et énonce
  ses trois lois.

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PREMIERE LOI DE KEPLER ( 1609 )

• Les planètes décrivent des ellipses dont le
  Soleil est un des foyers.

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DEUXIEME LOI DE KEPLER ( 1609 )

• Les aires balayées par les rayons vecteurs
  Soleil-planète sont proportionnelles au temps mis
  pour les parcourir.

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TROISIEME LOI DE KEPLER ( 1618 )

• Les carrés des temps des révolutions planétaires
  sont proportionnels aux cubes des demi-grands
  axes des orbites. K dépend de la masse du Soleil.

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GALILEE ET LES PREMIERES OBSERVATIONS A LA LUNETTE

• Galilée fait construire sa première lunette en
  juillet 1609 son diamètre était environ 3cm et
  elle grossissait 30 fois.

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LE PRINCIPE DE LA LUNETTE DE GALILEE

• L'objectif est une lentille convergente et
  l'oculaire une lentille divergente.

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LES LUNETTES ASTRONOMIQUES AU DIX-SEPTIEME SIECLE

• Les lunettes sont démesurément longues pour
  combattre l'aberration chromatique Huygens
  utilisait une lunette de 37 mètres de longueur.

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IL DECOUVRE LES CRATERES LUNAIRES

• Cratère Clavius (230 km) c'est le plus grand
  cratère d'impact de la lune, formé au moment de
  la chute d'une météorite.

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LES MONTAGNES LUNAIRES

• Les monts Caucase sont composés de massifs
  montagneux entrecoupés de vallées. Les pics les
  plus hauts culminent à 3650 mètres.

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LES TACHES SOLAIRES

• Les taches solaires sont des zones plus froides
  de la photosphère.

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LES SURFACES PLANETAIRES

• Toujours très proche du Soleil, Mercure est une
  planète difficile à observer.

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LES SURFACES PLANETAIRES

• L'observation d'un cycle complet des phases de
  Vénus constitue une preuve de la révolution des
  planètes autour du Soleil.

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LES SURFACES PLANETAIRES

• Animation d'une rotation de Mars. Mars tourne sur
  elle-même en 24h 37 min.

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LES SURFACES PLANETAIRES

• Rotation de Jupiter et passage de son satellite
  Io. On distingue la grande tache rouge. Jupiter
  tourne sur elle-même en un peu moins de 10
  heures.

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LES SURFACES PLANETAIRES

• Demi-rotation de Jupiter et passage des
  satellites galiléens Io et Europe ainsi que de la
  grande tache rouge

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LES SURFACES PLANETAIRES

• Rotation de Saturne qui tourne sur elle-même en
  10h 30 min. L'anneau mesure 300000 km de diamètre.

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LES SURFACES PLANETAIRES

• C'est Huygens (1629-1695) qui interprète
  correctement les anneaux de Saturne en 1654.

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LES NEBULEUSES ET LES AMAS D'ETOILES

• La nébuleuse gazeuse Messier 42 dans Orion, grand
  nuage d'hydrogène. Elle fut découverte par
  Peiresc en 1611.

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LES NEBULEUSES ET LES AMAS D'ETOILES

• L'amas ouvert des Pléïades dans la constellation
  du Taureau.

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LES NEBULEUSES ET LES AMAS D'ETOILES

• L'amas globulaire Messier 13 dans la
  constellation d'Hercule.

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LES NEBULEUSES ET LES AMAS D'ETOILES

• Le coeur de la galaxie d'Andromède, la plus
  proche de nous, située à plus de deux millions et
  demi d'années-lumière.

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LES ETOILES VARIABLES

• David Fabricius découvre en 1596 la première
  étoile variable Mira Ceti.

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LES ETOILES VARIABLES

• Courbe de lumière de Mira.

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L'OBSERVATION DES ETOILES DOUBLES

• Riccioli observe pour la première fois une étoile
  double en 1650.

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LES DEBATS D'IDEES

• La théorie des tourbillons de Descartes (
  1596-1650 ) parue en 1644 eut un certain succès
  auprès du public. Fontenelle l'expose dans son
   Entretiens sur la pluralité des mondes  ( 1686
  )

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NEWTON ET LA FONDATION DE LA MECANIQUE CELESTE.

• Isaac Newton (1642-1727) invente le télescope et
  fonde la mécanique céleste.

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LE TELESCOPE DE NEWTON

• Il fut présenté à la Royal Society en 1672. Son
  diamètre était 15 cm.

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LE TELESCOPE DE NEWTON

• Principe optique du télescope de Newton miroir
  primaire parabolique et miroir secondaire plan.

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LA FONDATION DE LA MECANIQUE CELESTE

• Newton rédige ses  Principes mathématiques de la
  philosophie naturelle  à partir de 1683.
  L'ouvrage paraît en 1687.

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LES TROIS PRINCIPES ELEMENTAIRES DE LA MECANIQUE

• Tout corps non soumis à une force extérieure est
  au repos ou en mouvement rectiligne uniforme.
• Le changement de mouvement d'un corps est
  proportionnel à la force extérieure, inversement
  proportionnel à la masse du corps et a lieu dans
  la direction de la force.
• A toute action s'oppose une réaction égale et de
  sens contraire.

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LA LOI DE LA GRAVITATION UNIVERSELLE.

• Grâce aux lois empiriques de Kepler et aux
  principes élémentaires de la mécanique, Newton
  déduit sa loi de la gravitation universelle
   Deux corps quelconques s'attirent en raison
  directe de leurs masses et en raison inverse du
  carré de la distance de leurs centres de gravité 

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LA FIN DU DIX-SEPTIEME SIECLE ET LE TRIOMPHE DE
LA MECANIQUE CELESTE

• En 1674, le danois Römer prouve que la vitesse de
  la lumière est finie en observant les
  occultations des satellites de Jupiter.

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L'EXPERIENCE DE RÖMER

• L'émersion de Io présente un certain retard car
  la lumière a du parcourir la distance
  supplémentaire LK. Römer trouve une vitesse de la
  lumière de 220000 km par seconde.

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LA DETERMINATION DE LA PARALLAXE SOLAIRE ET DE
L'UNITE ASTRONOMIQUE

• La parallaxe du Soleil est l'angle sous lequel on
  voit, du Soleil, le rayon du globe terrestre. Sa
  connaissance permet de déterminer la distance
  Terre-Soleil (u.a)

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LA DETERMINATION DE LA PARALLAXE SOLAIRE ET DE
L'UNITE ASTRONOMIQUE

• En 1672, Jean-Dominique Cassini et Jean Richer
  trouvent une parallaxe solaire de 9,5'' en
  observant l'opposition de Mars depuis Paris et
  Cayenne.

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DETERMINATION DE LA PARALLAXE DU SOLEIL METHODE
DE HALLEY

• En 1677, Halley propose la méthode suivante deux
  observateurs étudient le passage de Vénus devant
  le Soleil depuis A et B. La détermination de
  l'écart angulaire des cordes A' et B' permet de
  conclure.

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TRANSIT DE VENUS

• Passage de Vénus devant le Soleil le 8 juin 2004.

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LES COMETES

• Tycho Brahé observe la grande comète de 1577 de
  différents points de la Terre, et démontre
  qu'elle est plus éloignée que la Lune.

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LE RETOUR DE LA COMETE DE HALLEY

• Edmund Halley (1656-1742) comprend en
  1687 que les comètes de 1531, 1607 et 1682
  correspondent au même objet.

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LE RETOUR DE LA COMETE DE HALLEY

• Appliquant les lois de Newton, Halley prédit le
  retour de cette comète pour 1759 elle sera
  retrouvée le 25 décembre 1758. La mécanique
  céleste triomphe.

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L'ORBITE DE LA COMETE DE HALLEY

• C'est une ellipse très allongée sa période est
  en moyenne de 76 ans.