Friday, October 31, 2008

Géocentrisme, ma vers. 2

Géocentrisme



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Le géocentrisme est une conception du monde et de l'univers, qui place la Terre immobile, en son centre. Cette conception date de l'antiquité et a été notamment défendue par Aristote et Ptolémée. Elle perdurera jusqu'à la fin du XVIe siècle pour être progressivement remplacée par l'héliocentrisme dans lequel le soleil est placé au centre de l'univers, puis au centre du système solaire. Le modèle de Ptolémée a été abandonné suite à la précision croissante des mesures qui ne permettait plus de tolérer les erreurs qu'il engendrait.

Le géocentrisme est autant une tentative scientifique d'expliquer l'univers qu'une conception philosophique de ce monde. Un principe va régir toutes les théories géocentriques, un deuxième la plupart :

  • 1 la terre est le centre de l'univers, immobile de lieu (par l'an) et de position (par jour): les changements des saisons et de jour et nuit se font donc par mouvements supérieurs à la terre.

  • 2 les mouvements des planètes doivent être parfaits, donc seul le cercle est autorisé, les mouvements angulaires ou rectilinéaires étant considérés comme brusquement abruptes, forcés.


Sommaire

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Cosmologie des premiers Grecs [edit]



Dans la cosmologie des premiers Grecs (vers 600 av J-C, Anaximandre, Anaximène, Thalès), la terre est plate, les astres sont des corps fixés sur des sphères en révolution. Les philosophes pythagoriciens (fin du VIe siècle avant J-C) imaginent une terre sphérique et dix sphères concentriques portant les différents astres. La dixième sphère est celle qui porte les étoiles. L'aspect le plus original du modèle des pythagoriciens est leur tentative de faire coïncider intervalles musicaux et distances entre les sphères. C'est ce qu'on appelle l'harmonie des sphères. Chaque sphère est censée produire un son dans son mouvement, son que l'on ne distingue pas car il fait partie du bruit de fond que l'on entend depuis notre naissance.



Le philosophe Platon place la terre sphérique au centre de l'univers, entouré d'une sphère d'eau (épaisseur 2 rayons terrestres), d'une sphère d'air (épaisseur 5 rayons terrestres), et d'une sphère de feu (épaisseur 10 rayons terrestres). Les étoiles se trouvent dans la partie supérieure de la sphère de feu (soit à 18 rayons terrestres) alors que les 7 planètes évoluent dans une région intermédiaire. Toutes ces sphères tournent de manière uniforme autour d'un même axe.



Eudoxe, lui, imagine 27 sphères concentriques mais ne tournant pas suivant le même axe et permet d'expliquer ainsi les différences de latitude des planètes



Héraclite du Pont (-380, -310) propose un modèle géocentrique, selon lequel la rotation de la terre autour de son axe explique le mouvement apparent des corps célestes.



Cependant, aucun de ces modèles ne permet d'intégrer le mouvement rétrograde de certaines planètes, ni les variations de vitesse dans les mouvements. Il faut attendre, pour cela, le modèle d'Aristote.



Quelles étaient les causes attribuées aux mouvements divers? [edit]



Le géocentrisme d'Aristote [edit]



Les planètes tournent sur un épicycle qui lui-même tourne sur un déférent. Ce système permet de modéliser le mouvement rétrograde des planètes.
Les planètes tournent sur un épicycle qui lui-même tourne sur un déférent. Ce système permet de modéliser le mouvement rétrograde des planètes.


Dans le modèle géocentrique la Terre est ronde. L'Univers, alors fini dans l'espace, se divise en deux parties : le monde infralunaire et supralunaire. Le premier concernant tout ce qui est situé sous l'orbite de la Lune (la Terre et son atmosphère), est symbole de mouvement, d'incertitude, continuellement altéré et instable. Il semble ne répondre à aucune loi et est plutôt hasardeux. Les êtres vivants naissent, changent, et meurent. Le second, quant à lui, est immuable, parfait, stable et éternel. Rien ne peut s'y créer ni disparaître. Les astres étaient portés par 55 sphères concentriques et se déplaçaient à différentes vitesses, suivant une trajectoire circulaire, car le cercle (et par la même occasion, la sphère) était, d'après les pythagoriciens, la figure parfaite. La dernière sphère était celle des astres fixes (les étoiles) ; la première celle de la Lune. Ces sphères sont faites d'un matériau appelé éther. Cette théorie des sphères viendrait du philosophe Eudoxe (408-355 avant J.C) et a été reprise par Aristote pour établir ce modèle.

Cependant un problème se posait quant à la trajectoire des planètes. Celles-ci semblaient, par moments, revenir en arrière quelque temps avant de reprendre leur course dans le sens « normal », c'est la rétrogradation. Pour y répondre, tout en respectant le caractère parfait du cercle, Aristote imagina tout un système de sphères dont certaines ne sont là que pour faire tourner d'autres sphères qui, elles, porteront peut-être un astre. Voilà pourquoi il faut 55 sphères pour seulement six planètes.

Les planètes tournent donc sur des roues appelées épicycles, ceux-ci tournant eux même sur une autre roue — appelée déférent — dont le centre est la Terre. La rotation simultanée des deux permettait d'obtenir un mouvement rétrograde et d'expliquer celui des planètes, et ce rien qu'avec le cercle (il ne pouvait en être autrement).

Quelles étaient les causes attribuées aux rotations divers observées ou déduits? [edit]

Selon la lecture de Gilbert Walusinski ou Jean-René Roy (les sources cités ci-dessous) il semble (mais ce n'est pas certain) qu'Aristote considère le nombre des sphères solides et leur intéraction avec le mouvements du primum mobile comme une explication suffisante. Selon la lecture de Thomas d'Aquin, qui sera cité d'après la Somme Théologique il faut (aussi?) l'action des esprits, pour que la lune poursuive son trajet mensuel et le soleil son trajet annuel au sens inverse du mouvement du ciel. Or, St Thomas a commenté les livres 1 - 8 de la Physique d'Aristote, et il est mort avant d'avoir commenté jusqu'au bout De caelo et mundo, dont il a quand même commenté jusqu'à la fin/jusque dans le 3 livre de cet oeuvre. A la différence de Gilbert et Jean-René, il considérait Aristote comme une autorité non pleinement dépassé dans la physique, et pas comme un prédécesseur de loin d'une science purement matérialiste: donc sa lecture est préférable historiquement à celle des historiens modernes.

L'excentrique de Ptolémée [edit]

La trajectoire de Mars selon Ptolémée. Le point E est l'équant ; O est le centre de l'excentrique, tracé en pointillés. Les droites (Om-Mars) et (Os-Soleil) restent toujours parallèles entre elles.
La trajectoire de Mars selon Ptolémée. Le point E est l'équant ; O est le centre de l'excentrique, tracé en pointillés. Les droites (Om-Mars) et (Os-Soleil) restent toujours parallèles entre elles.


Dans les 13 volumes que Ptolémée laisse sur l'astronomie, œuvre appelée la grande syntaxe et traduit en arabe sous le nom d’Almageste, il va modifier quelque peu le modèle d'Aristote en introduisant la notion d’équant.

L'équant est un point excentré duquel on voit la planète décrire une trajectoire avec une vitesse angulaire constante. Sous Aristote, ce point était confondu avec la Terre. Il introduit également l'excentrique, un épicycle inversé sur lequel tourne le centre du déférent. La Terre se trouve, elle, au symétrique de l'équant par rapport au centre de l'excentrique. Ce modèle, qui permet de mieux considérer les variations de vitesses des planètes, ne place donc plus la Terre en son centre mais un point « imaginaire » ne correspondant à l'emplacement d'aucun objet céleste. Grâce à cette nouvelle conception, Ptolémée permit d'obtenir des mesures bien plus précises à quelques degrés d'arc près.

Quelles étaient les causes attribuées aux mouvements divers observés ou déduits? [edit]

Ptolémée se trouvait en plein essor de l'astrologie: si Aristote déjà a attribué les mouvements planétaires aux esprits, il est peu probable que Ptolémée aie été en désaccord avec ça. Par contre, il se borne (à vérifier) a donner une exposition des positions et mouvements observés et déduits, plutôt que de donner une physique complète: on peut donc probablement pas le vérifier.

Le système de Tycho Brahé [edit]

Le système de Tycho Brahé.
Le système de Tycho Brahé.


Au XVIe siècle, l'astronome danois Tycho Brahé repense totalement la conception géocentrique de Ptolémée. Connaissant le modèle héliocentrique de Copernic, il ne pouvait l'accepter plus pour des raisons religieuses que scientifiques. Ses observations le conduisent cependant à élaborer un modèle personnel hybride mélangeant géocentrisme (quant à l'Univers) et héliocentrisme (quant au Système Solaire, sauf la Terre) : la Lune et le Soleil tournent autour de la Terre — qui reste le centre de l'Univers — tandis que les planètes tournent autour du Soleil. Celui-ci a été créé afin de répondre au problème des phases de Vénus dans le système géocentrique précédent.

D'après Aristote, les comètes faisaient partie du monde sublunaire à cause de leurs trajectoires très excentriques et étaient même associées à des phénomènes météorologiques. Elles ne pouvaient faire partie du monde supralunaire où tout était ordonné car elles risquaient de heurter les sphères cristallines. Cependant, Tycho Brahé démontre que la comète de 1577 est à une distance supérieur à quatre fois la distance Terre-Lune et fait donc partie du monde supralunaire, infirmant la théorie des sphères matérielles. Les sphères n'étaient donc qu'une vue de l'esprit.

Cette immuabilité du monde supralunaire avait été remise en cause par l'observation d'une nova cinq ans auparavant. Celle-ci apparut puis disparut 18 jours plus tard, là où les objets étaient censés ne jamais mourir.

La fin du géocentrisme [edit]

Les débats historiques autour du géocentrisme [edit]

En pleine scholastique, Nicole Oresme spécule sur la possibilité de l'héliocentrisme, de sa compatibilité avec les observations quotidiennes et astronomiques. Il conclût que l'héliocentrisme n'était pas falsifiable par les observations, mais de fait faux. Copernic reprend ses arguments, mais ajoute qu'il peut calculer les mouvements planétaires mieux en avance en partant du modèle héliocentrique. Tycho Brahé, lui géocentrique, identifiant l'excentrique du Ptolémée avec le soleil, raffine encore les calculs, au delà de Copernic et - au delà de Ptolémée. Son disciple Kepler, accusé de l'avoir tué pour voler ses observations et les s'attribuer, retourne à l'hypothèse héliocentrique, cette fois raffiné avec les ellipses et une certaine théorie (connu comme loi de Titus Bode) sur les distances des trajectoires. Ce modèle va être accepté par Newton et devenir l'héliocentrisme classique de celui-ci en combinaison avec sa nouvelle phusique.

L'affaire de Galilée va - par les préjugés anticatholiques et anti-inquisition de John Milton, qui le visita au "prison de l'inquisition" c à d son arrêt à domicile, et de ses compatriotes - donner un essor propagandiste à l'héliocentrisme.

Géocentrisme dans la Scholastique classique [edit]

Scholastique classique est un nom peut-être tendencieu pour la pensé de St Thomas d'Aquin contestée de son époque, mais devenu la référence obligatoire et incontournable (mais jamais incontestable) pour le siècle suivant, surtout dans la théologie, mais aussi dans les sciences, vu que la théologie formait la science clé pour l'interdisciplinarité de l'époque.

Quelles étaient les causes attribuées aux mouvements divers? [edit]

De l'Univers chaque jour? [edit]

Je cite le latin depuis [[1]] Contra Gentiles, lib. 1 cap. 13 n. 14:

Secunda ratio ad idem probandum talis est. In moventibus et motis ordinatis, quorum scilicet unum per ordinem ab alio movetur, hoc necesse est inveniri, quod, remoto primo movente vel cessante a motione, nullum aliorum movebit neque movebitur: quia primum est causa movendi omnibus aliis. Sed si sint moventia et mota per ordinem in infinitum, non erit aliquod primum movens, sed omnia erunt quasi media moventia. Ergo nullum aliorum poterit moveri. Et sic nihil movebitur in mundo.

"in moventibus et motis ordinatis" - dans les moteurs et mus sériels (plutôt que sérialisés): ça veut dire que par exemple les courrents de l'Océan sont mus par les Vents de Passage, qui sont mus par la sphère de la lune, et ainsi de suite jusqu'au "primum motum", le ciel, ou la sphère des étoiles fixes qui, lui, est mu par Dieu. Notons que cette épreuve de Dieu est rapportée depuis le VIme livre des Physiques par Aristote.

Des planètes (y compris Soleil par an et Lune par mois)? [edit]

"Aristote ... affirmait que les corps célestes sont mus par des substances spirituelles ; et il a tenté de fixer leur nombre selon le nombre des mouvements qui se manifestent dans les astres." Continué ci-dessous:

Des phénomènes sur la Terre? [edit]

"Il ne pensait pas que des substances spirituelles exercent une influence immédiate sur des corps inférieurs, sauf peut-être les âmes humaines agissant sur leur corps. Et cela parce qu’il n’estimait pas qu’il puisse y avoir dans les corps inférieurs d’autres activités que leurs activités naturelles, pour lesquelles suffisait le mouvement transmis par les corps célestes. Mais nous croyons que beaucoup de choses s’accomplissent dans les corps inférieurs en dehors de leurs activités naturelles, qui ne peuvent s’expliquer suffisamment par l’action des corps célestes ; nous estimons donc nécessaire de tenir que les anges ont une influence immédiate non seulement sur les corps célestes, mais même sur les corps inférieurs." St Thomas d'Aquin, Somme Théologique, I, Q110, puis regarder A1, ad 2.

Le rôle de Galilée [edit]

Une nouvelle conception de la physique [edit]

Citons l'article sur la physique:

Une expérience est un protocole matériel permettant de mesurer certains phénomènes dont la théorie donne une représentation conceptuelle. Il est illusoire d'isoler une expérience de la théorie associée. Le physicien ne mesure évidemment pas des choses au hasard ; il faut qu'il ait à l'esprit l'univers conceptuel d'une théorie. Aristote n'a jamais pensé calculer le temps que met une pierre lâchée pour atteindre le sol, simplement parce que sa conception du monde sublunaire n'avait rien à faire avec une telle quantification. Cette expérience a dû attendre Galilée pour être faite.

Ces quantifications ont permi à la nouvelle physique de Galilée et de Newton d'atteindre une exactitude auparavant non conçue: mais elle comporte d'autres éléments que juste la quantification. Pour Aristote, le lourd et le léger étaient deux qualités opposées. Pour Galilée le lourd était une qualité essentielle de la matière et le léger devient par là une simple manque de matière, une négation. Newton accepte cette conception du lourd et du léger, et il y ajoute la théorie de gravitation ou attraction universelle, qui, par là, est une théorie uniquement de l'attraction du lourd par le lourd. Ni l'un ni l'autre exclut l'action des esprits comme irréelle, mais tous les deux la trouvent négligeable quant-à-l'étude de la nature. Ni l'un, ni l'autre l'acceptent donc comme cause strictement contemporaine d'aucun mouvement. Et là ils introduisent aussi le concept d'un mouvement prolongé tant qu'il n'est pas arrété. Désormais, gravitation et l'inertie, comprenant la continuation du mouvement, deviennent les seules causes acceptées pour l'astronomie.

Revendication apparente de Galilée quant à la parallaxe [edit]

La parallaxe observée [edit]

n'était pas et n'est pas non plus devenue la parallaxe homogène de la sphère des étoiles fixes. Toutefois elle était le mouvement au moins apparent d'un corps céleste tenu à l'époque pour immobile.

Le Pape sous pression? [edit]

La décision d'admettre le système de Galilée s'est fait en 1741 par le Pape Benoît XIV qui a aussi du dissoudre les jésuites cédant à la pression des souverains influencés par les anticléricaux.

Le pendule de Foucault [edit]

Quelles étaient les causes attribuées par l'époque au mouvement observé ou déduit comme étant le réel? [edit]

L'expérience du pendule de Foucault s'est tenu dans le XIXème Siècle, quand la nouvelle physique de Galilée et Newton était pleinement accepté par la majorité et la physique de la scholastique abandonnée jusqu'être marginalisée. Donc, personne (ou des hommes par là-même marginalisés) n'a pensé à l'attraction par le léger, ni à l'action des esprits. Semblablement, l'attraction du lourd par le lourd, la gravitation, n'a pas non plus été valorisé pour expliquer la rotation du pendule par l'attraction par soleil ou lune ou les deux.

Le géocentrisme aujourd'hui [edit]

Marginalité du géocentrisme [edit]

Les géocentristes contemporains expliquent[réf. nécessaire] la marginalité de leurs idées par des causes sociales ou institutionnelles :

  • Absence de géocentristes dans les institutions scientifiques.
  • Absence d'enseignement du géocentrisme.
  • Stigmatisation du géocentrisme.

Ces raisons expliqueraient la situation actuelle du géocentrisme, qui n'est plus diffusé au'au travers de revues confidentielles et partisanes (souvent fondamentalistes) ou sur des pages web personnelles.

A ces arguments, les critiques du géocentrisme répondent[réf. nécessaire] que cette situation institutionnelle tient à la fausseté des thèses géocentristes: ce que n'invalide pas l'explication.

Exemples de défenseurs actuels du géocentrisme [edit]

Site protestant

Site Catholique

preuve optique de parallaxe (et d'autres preuves) remise(s) en doute [edit]

Voir: parallaxe, "La parallaxe dans le débat héliocentrisme/géocentrisme"

estéthique et religion (ou haut et bas) [edit]

Sources [edit]

  • Ciel, passé, présent, de Gilbert Walusinski
  • L'astronomie et son histoire, de Jean-René Roy

Voir aussi [edit]

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Categories: Histoire de l'astronomie Théorie scientifique obsolète

Michelson & Morley [edit]

Je cite:
Michelson se hasarde à décrire en famille le fonctionnément de son appareil avec unhe métaphore accessible aux non scientifiques. Il compare la marche des rayons lumineux à deux nageurs qui se font la course dans une rivière sur une longueur identique, l'un avançant dans le sens de la rivière et revenant ensuite contre le courant, l'autre ne faisant que la traverser d'une berge à l'autre. "Le second nageur gagne toujours, dit-il à sa fille, à condition qu'il y ait du courant dans la rivière." Mais le résultat obtenu deçoit Michelson et Morley: ils ne détectent aucune variation dans la célérité de la lumière, qu'elle que soit [...?] l'interphéromètre.
p 90, L'image du monde, de Newton à Einstein, Arkan Simaan, Vuibert - mars 2005
Deux remarques: 1 il me semble que j'ai omis un mot dans la phrase "qu'elle que soit [...?] l'interphéromètre" 2 il me semble que la vitesse perdu en "nageant à contecourant" pourrait être recompensée en "nageant avec le courant", mais c'est possible que j'ai mal compris.

Poincaré et Edouard Le Roy [edit]

Je cite, d'après les deux pages suivantes de l'oeuvre déjà citée:
"Dès lors, l'affirmation 'la Terre tourne' n'a aucun sens, puisqueaucune expérience ne permettra de le vérifier"
Rélativisé, pourtant, par les mots précédants:
"L'espace absolu n'a aucune réalité objective."
Poincaré, La Science et l'hypothèse, 1902, cité d'après Simaan 2005, qui nous informe aussi qu'Edouard Le Roy interprète ce paragraphe comme un aveu de l'incapacité de la science à décider si la Terre se meut ou pas. En fait, Simaan avait cité une paragraphe entière de Poincaré et rien du tout d'Edouard Le Roy, sauf indirectement et sans sourcer son référat. Poincaré repond en 1905, La Valeur de la science. Simaan poursuit, citant de cette oeuvre:
Après avoir répété péremptoirement qu'il "n'existe pas d'espace absolu" Poincaré y rappelle les nombreuses preuves incontestables du mouvement de la Terre ("le mouvement diurne apparent des étoiles, le mouvement diurne des autres corps célestes, l'aplatissement de la Terre, la rotation du pendule de Foucault, la giration des cyclones, que sais-je encore?") et dit clairement:
Pour le ptoléméen, tous ces phénomènes n'ont entre eux aucun lien; pour le copernicien ils sont engendrés par une même cause. En disant que la Terre tourne, j'affirme que tous ces phénomènes ont un rapport intime, et cela est vrai bien qu'il n'y ait pas et qu'il ne puise y avoir d'espace absolu.
Les citations de Poincaré sont sourcés éditions Champs Flammarion, 1968, p. 131 pour le premier ouvrage et 1970, p. 184 pour le second.


Donc, depuis Michelson et Morley et Poincaré et Le Roy, c'est connu que les alternatives qui se posent sont:
  • soit espace absolu et fixeté de la Terre conformément au témoignage des sens
  • soit ni l'un ni l'autre contrairement au témoignage des sens
C'est aussi connu que la préférence pour la deuxième alternative n'est pas une question d'observation ou d'expérience faite ou possible, mais de spéculation sur la causalité.

Envoyés : 30/03/2007 10:38 - 30/03/2007 10:43
Envoyé : 09/05/2007 11:21

1 comment:

Hans Lundahl said...

"Les planètes tournent sur un épicycle qui lui-même tourne sur un déférent. Ce système permet de modéliser le mouvement rétrograde des planètes." - géocentrisme d'Aristote.

Celui de Tychon Brahé diffère en identifiant le déférant avec le soleil. Pour tous les planètes. Il y a eu d'autres qui l'identifianient avec le soleil pour seulement Vénus et Mercure.