1ère partie : L’astronome d’hier

A. Le contexte

Des cosmogonies et des croyances populaires sur les astres

– La planète Jupiter tient son nom du Dieu gouvernant le ciel et la terre  ( Zeus en mythologie grecque ). Elle tient son nom car c’est la plus grosse planète du système solaire.

– Mars tient son nom du Dieu de la guerre (Arès en mythologie grecque). Elle a été nommée ainsi car sa couleur rouge fait penser au sang.

– Vénus est la déesse de l’amour et de la beauté ( Aphrodite en mythologie grecque ). La planète tient ce nom car elle était considérée comme la plus belle des planètes du système solaire.

– Mercure est le dieu du voyage et du commerce (Hermès). La planète Mercure a été nommée ainsi à cause de la rapidité de sa rotation.

– Saturne est considéré comme la plus ancienne divinité latine (Chronos en mythologie, il est supposé avoir inventé l’agriculture). La planète Saturne tient son nom de l’anneau qui ressemble à la faucille représenté souvent avec saturne.

– Neptune est le dieu des mers et des océans ( Poséidon en mythologie grecque ). La planète Neptune tient son nom de sa couleur qui est entièrement bleue.

– Uranus doit son nom au dieu grec du ciel. Au tout début, Uranus était appelé Herschel du nom de son inventeur qui, lui, aurait voulu l’appeler « l’Astre de Georges » du nom du roi Georges III. Ensuite, Johann Bode la nomma tel que l’on la connaît aujourd’hui: Uranus.

Source : Wikipédia ; Le système solaire.net

Il est prouvé que la lumière de la lune pénètre plus profondément que la lumière du soleil et donc par conséquent a une action positive sur le procédé de germinations des graines.

La nouvelle lune (ou ‘lune noire’) : C’est la Terre qui se trouve entre le Soleil et la Lune et l’ombre de la terre va obscurcir la plupart de la surface lunaire d’où le nom lune noire. Pendant cette période on y sème la chicorée et on y greffe le prunier et le cerisier.

La lune croissante : La lune croissante est reconnu par sa bosse à l’ouest, cette lune commence à croître dans la semaine après la nouvelle lune. Les agriculteurs doivent plantez la laitue, les oignons, les pommes de terre et les fraises. Semez  les tomates, les choux d’hiver et les choux de Bruxelles, les endives et les raves; semez les calendulas, les convolvulus, les pavots, les zinnias et les violettes, plantez les lys, les campanules et les chrysanthèmes.

Pleine lune : Pendant la phase de pleine lune, la lune est entièrement illuminée et elle est pleine c’est a dire qu’elle est sphérique. Les agriculteurs doivent plantez l’ail blanc, l’oignon blanc et rouge, les carottes, la laitue d’été, le radis, les pois, les asperges; plantez les tubercules de dahlia.

Lune décroissante : La lune décroissant est caractérisé par sa bosse à l’est. La lune décroit 3 semaines après la phase de la nouvelle lune. Pendant cette période on y sème les pois, le persil, le basilique et les fines herbes, on émonde les pommiers, les poiriers et les vignes.

L’héritage antique de l’astronomie

Eudox de Cnide et Méton

Eudox de Cnide, né en -408 et mort en -355, était un astronome, géomètre, médecin et philosophe grec. Il est né à Cnide en Carie qui est une province d’Asie mineure.

Eudox de Cnide est connu particulièrement pour sa théorie du mouvement des planètes dite « sphère homocentriques ». Qui disait que les planètes, la Lune et le Soleil tournaient autour de la Terre qui elle était immobile.

Méton était un astronome du V ème siècle avant Jésus-Christ. Il était originaire de Leuconoé, une ville situé près d’Athènes.

Le cycle Métonien est une période de 235 mois lunaires qui font 29,5 jours, qui est à une heure près égale à 19 années solaires. Au début Méton pensait que cela faisait exactement 19 années mais il a été prouvé plus tard qu’il y avait bien une heure d’écart. L’héliotropion est un gnomon à repère de solstices qui sert à étudier les solstices. Un gnomon est le bâton qui est utilisé sur un cadran solaire.

Source : Wikipédia, obspm.fr, antihytera-mechanism.gr

 

Le contexte politique en Allemagne au XVI ème siècle

Les conditions nouvelles pour l’étude des sciences

Les principales Universités du Saint-Empire Germanique entre le XVI et le XVIII étaient:

– La Ludwig-Maximilian-Universität à Munich fondée en 1472

– L’Université de Freiburg fondée en 1457

– L’Université d’Heidelberg fondée en 1386

– L’Université de Göttingen fondée en 1737

Les humanistes du Saint-Empire Germanique entre le XVI et le XVIII étaient Erasme, né au pays bas en 1469 était un humaniste qui était de base prêtre. Rabelais était un écrivain français né en 1494. Il était aussi moine et médecin. C’était l’une des figures de l’humanisme français.

Au XVI et XVIII, l’imprimerie est très développée dans tout le saint Empire germanique avec de nombreuses imprimeries qui aident les astronomes à diffuser leurs travaux.

A l’époque de Kepler les grands astronomes sont :

– Galilée

– Newton

– Descartes

– Torricelli

Il y avait des liens entre les astronomes à cette époque comme entre Kepler et Tycho-brahé qui ont travaillé ensemble.

Source: cairn.info.htm, voltaireonline.eu, Keepschool.com

B. Focus sur Kepler et ses travaux

Le portrait

Johannes Kepler , astronome

Compétences :

– Je suis très cultivé, travailleur, persévérant et je sais manier les outils astronomiques

– J’ai de grandes connaissances en astronomie et sur l’optique …

Études et formations 

– J’ai obtenu mon diplôme de fin d’étude à Tübingen en 1589

– J’ai poursuivi mes études là-bas jusqu’à obtention d’une maîtrise en 1591 après avoir étudié l’éthique, la dialectique, la rhétorique, le grec, l’hébreu, l’astronomie, la physique, la théologie et les sciences humaines

Expériences professionnelles :

– J’ai été professeur de mathématiques à Graz

– J’ai écrit et publié plusieurs livres comme le Mysterium Cosmographicum en 1596 ou encore Astronomia Nova en 1609. Il parle de mes recherches et de mes découvertes sur l’univers

– J’ai travaillé sur l’orbite de mars avec Tycho Brahé et sur l’optique

Autres informations :

– Je suis de religion protestante luthérienne

– J’ai créé 3 lois : « les lois de Kepler ». Ce sont des relations mathématiques sur les orbites, les aires et les périodes.

– Je soutien la thèse de l’héliocentrisme

Les outils utilisés par Kepler

  Il s’est beaucoup servis du domaine de l’optique ( les mirroirs , les lentilles ou encore la réfraction )… car il trouvait que l’oeil était aussi un outil pour étudier le ciel et les étoiles.

  Kepler a créé 3 lois nommées «  les lois de Kepler ». Les 2 premières lois ont été créé en 1609 et elle explique que les orbites elliptiques permettent d’expliquer la complexité des mouvements des planètes. La 3ème lois de Kepler parle de la gravité et c’est grâce à ses recherches que Newton a créé la loi de la gravitation.

Équation de Kepler :

formule liant l’excentricité e et l’anomalie excentrique E l’anomalie moyenne M. Cette équation permet de passer des paramètres dynamique du mouvement d’un astre aux paramètres géométriques.

Exemple : E – e * sin (E) = M

  Grâce à ses nombreuses recherches, il conclut que la réception des images est assurée par la rétine et non par le cristallin et donc que le cerveau est capable de remettre les images perçu par l’œil à l’endroit. C’est le premier en 1611 à avoir utiliser le mot « satellite » pour parler des astres de Jupiter.

Source : Wikipédia

Les lois de Kepler

Pour ses recherches, Kepler s’est beaucoup aidé des observations astronomiques et des travaux de Tycho Brahe. Il s’appuie en particulier sur les mouvements et positions de Mars dès 1600. Il pense lui aussi que le soleil est au centre de notre système solaire (héliocentrisme) et que les planètes tournent autour de celui-ci. Au fur et à mesure des années, son travail porte ses fruits et ils découvrent que le mouvement des planètes est eliptiques et qu’elles tournent autour du soleil qui est au centre du système solaire. Grâce à ses recherches, il créera 3 lois, dites « lois de Kepler » et ses lois ont été « validé », plus tard, par la loi de la gravitation universel de Newton.

 Ses lois ont permis d’affiner les recherches scientifiques et de mettre en évidence des irrégularités de mouvements de corps connus. Ses recherches ont révolutionnés son époque en terme d’astronomie.