Héliocentrisme - Définition et Explications

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Introduction

Harmonia Macrocosmica (Andreas Cellarius 1708)

L'héliocentrisme est une théorie physique qui place le Soleil au centre de l'Univers, ou suivant les variantes, du seul système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système...). Selon des conceptions plus modernes, le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et...) n'est pas le centre mais un point fixe (En mathématiques, pour une application f d’un ensemble E dans lui-même, un élément x de E est un point fixe de f si f(x) = x.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent...) duquel s'organise le système. Même si le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution...) de cette affirmation a varié depuis les premières théories héliocentriques, l'héliocentrisme (L'héliocentrisme est une théorie physique qui place le Soleil au centre de l'Univers, ou suivant les variantes, du seul système solaire. Selon des conceptions plus modernes, le Soleil n'est pas le centre mais un point...) reste considéré comme une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou...) valide pour décrire le système solaire.

Bien que quelques précurseurs, comme Aristarque de Samos vers -280, aient envisagé le mouvement de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des...) autour du Soleil, l'héliocentrisme prend son véritable essor avec les travaux de Nicolas Copernic (Nicolas Copernic (polonais : Mikołaj Kopernik, allemand : Nikolaus Kopernikus, latin : Nicolaus Torinensis/Thorunensis/Torunensis), né le...), qui fut le premier à proposer un modèle héliocentrique incluant la Terre et toutes les planètes connues à l'époque. On doit à Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du...) les observations astronomiques et les premiers principes mécaniques justifiant l'héliocentrisme, et à Johannes Kepler (Johannes Kepler (ou Keppler), né le 27 décembre 1571 à Weil der Stadt dans le Bade-Wurtemberg et mort le 15 novembre 1630 à Ratisbonne en Bavière, est un...) un modèle bien plus précis du système solaire, se démarquant notamment par l'introduction d'orbites elliptiques des planètes admettant le Soleil comme un de leurs foyers et non plus circulaires.

La théorie de l'héliocentrisme s'est opposée à la théorie du géocentrisme (Le géocentrisme est un modèle physique ancien et erroné selon lequel la Terre se trouve immobile, au centre de l'univers. Cette théorie date de...), lors de la controverse ptoléméo-copernicienne, entre la fin du XVIe siècle et le début du XVIIIe siècle : l'héliocentrisme fut l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une...) d'interdits religieux, en 1616. Galilée fut condamné en 1633 pour son livre le dialogue sur les deux grands systèmes du monde (Le mot monde peut désigner :). Les interdits furent levés en 1741 et 1757 par Benoît XIV.

Enfin, en 1687, Isaac Newton (Isaac Newton (4 janvier 1643 G – 31 mars 1727 G, ou 25 décembre 1642 J – 20 mars 1727 J) est un philosophe,...) propose une formulation (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits homogènes, stables et possédant des propriétés spécifiques, en...) mathématique de la gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction réciproque des corps massifs entre eux, sous l'effet de leur masse. Il s'observe au quotidien...) et des lois de mécaniques qui permettent de démontrer les lois empiriques de Kepler. À partir du XVIIe siècle, l'héliocentrisme devint progressivement la représentation du monde communément adoptée en occident (L'Occident, ou monde occidental, est une zone géographique qui désignait initialement l'Europe. L'extension de l'espace considéré a varié au cours de l'Histoire. À une période donnée, elle peut...). Au début du XVIIIe siècle, les observations confirmèrent définitivement la théorie de la gravitation de Newton, expliquant très précisément les phénomènes astronomiques alors observés. Déjà, dans la théorie de Newton, la position du Soleil comme point (Graphie) fixe du système solaire est la limite obtenue en admettant que la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) du Soleil est infinie, pour simplifier les calculs et s'affranchir des problèmes d'évaluation des masses. La correction obtenue est toutefois si faible que le fait de considérer le Soleil comme fixe n'est pas considéré comme faux.

L'idée que le Soleil ne soit que le centre du système solaire et que l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) en soit dépourvu apparaît dans les écrits du moine Giordano Bruno. La cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.) moderne l'approuve pour deux raisons : d'une part le Soleil lui-même est en rotation par rapport au centre galactique, et les galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au singulier.) elles-mêmes sont en mouvement. D'autre part, la cosmologie moderne considère que l'Univers ne peut admettre de centre, ni même de point privilégié — ce principe a été nommé principe de Copernic.

Rétrospectivement, l'héliocentrisme peut être crédité d'avoir engendré d'une part une représentation du système solaire constituant une excellente approximation (Une approximation est une représentation grossière c'est-à-dire manquant de précision et d'exactitude, de quelque chose, mais encore assez significative pour...), d'autre part une représentation du monde qui retire à l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement...) sa place centrale dans l'Univers — la première humiliation infligée par la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large....) au narcissisme humain selon Sigmund Freud (Sigmund Freud (prononciation allemande : ˈsiːkmʊnt ˈfʁɔʏt), né Sigismund Schlomo Freud le 6 mai 1856 à...).

Précurseurs de Copernic

Contrairement à une idée répandue, Copernic n'a pas inventé l'héliocentrisme. Cette hypothèse est beaucoup plus ancienne, mais elle a eu du mal à se diffuser en Occident car, d'une part, elle semblait être en contradiction (Une contradiction existe lorsque deux affirmations, idées, ou actions s'excluent mutuellement.) avec un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'observations comme le mouvement apparent du Soleil dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) ou le fait que tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) semble attiré par la Terre et, d'autre part, elle s'opposait à certains dogmes religieux.

Astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle...) indienne antique

La première mention connue de l'héliocentrisme se trouve dans des textes védiques datant des IXe et VIIIe siècles av. J.-C.

Grèce antique

Au Ve siècle av. J.-C., Philolaos de Crotone est le premier penseur grec à affirmer que la Terre n'était pas au centre de l'Univers. Il fait tourner notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) en un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...) autour d'un « Feu central ». Comme elle tourne sur elle-même également en un jour, ce feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) central nous est invisible et nous percevons uniquement sa lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière...) reflétée par le Soleil.

Astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) et mathématicien (Un mathématicien est au sens restreint un chercheur en mathématiques, par extension toute personne faisant des mathématiques la base de son activité principale. Ce...) grec, Aristarque de Samos, ayant évalué le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la...) du soleil, émet au IIIe siècle av. J.-C. l'hypothèse que, puisque le diamètre de celui-ci est beaucoup plus important que celui de la Terre, c'est autour de lui que doivent tourner les autres planètes. Conscient qu'une telle théorie devrait faire apparaître une parallaxe (La parallaxe est l'incidence du changement de position de l'observateur sur l'observation d'un objet.) dans l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique...) des étoiles, il place alors la sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points...) des étoiles fixes à une très grande distance du Soleil. On ne connaît cette théorie que par les critiques qu'en fait Archimède (Archimède de Syracuse (en grec ancien : Ἀρχιμήδης/Arkhimếdês), né à Syracuse...).

L'hypothèse héliocentrique fut cependant rejetée par la majorité des scientifiques de l'Antiquité.

Astronomie Indienne médiévale

Des astronomes indiens comme Âryabhata ou Bhāskara II au XIIe ont développé des modèles héliocentriques de l'Univers.

Dans son ouvrage Aryabhatiya, Âryabhata propose au Ve siècle un modèle où la Terre tourne autour de son axe et autour d'un Soleil stationnaire. Il découvre également que la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La...) et les planètes réfléchissent la lumière du Soleil, que leur orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) autour du Soleil est elliptique, ce qui lui permet de prévoir avec précision les éclipses de Soleil et de Lune.

Au XIIe Bhāskara II publie Siddhanta-Shiromani, un traité d'astronomie dans lequel il approfondit les travaux de Âryabhata. Il y mentionne notamment la loi de la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.). Il découvre également que la vitesse (On distingue :) de révolution des planètes n'est pas uniforme.

Les travaux d'Âryabhata ont été traduits en arabe au VIIIe siècle et en latin au XIIIe, il n'est donc pas exclu que ces travaux aient influencé Copernic.

Moyen Âge européen

Au XIVe siècle, des auteurs comme Jean Buridan ou Nicole Oresme (Nicole Oresme, né à Allemagne (Fleury-sur-Orne depuis 1916) vers 1325 et mort à Lisieux le 11 juillet 1382, est un économiste, mathématicien, physicien, astronome, philosophe, psychologue,...) ont abordé la question de la possibilité du mouvement de rotation diurne de la Terre.

Un siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une...) plus tard, Nicolas de Cues réexamine ces travaux et postule, en se basant sur des arguments théologiques, que la taille de l'Univers n'est pas finie, et que la Terre est un astre en mouvement, de même nature que ceux que l'on voit dans le ciel.

Dans son Codex Leicester paru en 1510, Léonard de Vinci découvre que la lumière cendrée de la Lune est due à la réverbération de la Terre. Il émet l'hypothèse que la Terre est un astre de même nature que la Lune.

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