29 notions-clefs : les mouvements de la Terre

Pour aller plus loin
Auteurs : Fabienne Casoli(plus d'infos)
Résumé :
Et pour aller plus loin, quelques questions d’enseignants
Publication : 14 Avril 2014

Pourquoi la Terre et tous les objets célestes tournent-ils ?

C’est vrai, la Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil, le Soleil tourne sur lui-même et autour du centre de la galaxie, et la galaxie tourne sur elle-même… Cette rotation est due à la façon dont tous ces astres se sont formés. Le système solaire était au départ constitué d’un immense « nuage » de gaz et de poussières qui tournait très lentement sur lui-même. Quand ce nuage s’est effondré sous l’effet de son poids pour donner naissance au Soleil et aux planètes, il a beaucoup rétréci et la rotation s’est alors accélérée, de la même manière qu’un patineur tourne plus vite quand il replie les bras. Dans le système solaire, tout tourne donc dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (quand on regarde d’au-dessus du pôle Nord de la Terre) : les planètes autour du Soleil et les planètes sur elles-mêmes, sauf Vénus qui a reçu une grande claque lors d’une collision avec un astéroïde géant. Bien sûr, on peut aussi se demander pourquoi le nuage de gaz qui a donné naissance au système solaire tournait, même un petit peu. Il lui aurait été difficile de ne pas tourner du tout, car il était tiraillé dans tous les sens par les forces de gravité des étoiles environnantes et d’autres nuages de gaz ; ces forces n’avaient aucune raison de s’annuler parfaitement.
En fait, pour autant qu’on le sache, il n’y a qu’une chose qui ne tourne pas : c’est sans doute l’Univers lui-même !

Quels sont les éléments qui peuvent contredire le système géocentrique ?

Les mouvements du Soleil et des planètes dans le ciel peuvent parfaitement se décrire dans un système géocentrique, même si cela n’est pas très simple. Mais pas question d’expliquer et prédire le mouvement des planètes sous l’effet de la force de gravité avec la théorie de Newton si on met la Terre au centre du système solaire ! La force du système héliocentrique est de donner une explication unique à des phénomènes aussi divers que la forme un peu aplatie du globe terrestre, le sens d’enroulement des cyclones et des dépressions, l’expérience du pendule de Foucault, les effets de parallaxe des étoiles et d’aberration de la lumière : le mouvement de la Terre, sur elle-même et autour du Soleil. Si on adopte le point de vue géocentrique, on peut sans doute fournir une explication à chacun de ces phénomènes, mais pas trouver le lien qui les relie entre eux… Pour la physique, le point de vue héliocentrique est donc non seulement plus simple, mais aussi beaucoup plus riche et fécond que le point de vue géocentrique.

Comment expliquer le phénomène des marées ?

La Lune exerce sur les océans terrestres une force de gravité qui est plus importante du côté de la Terre proche de notre satellite qu’au centre de la Terre, et plus faible du côté éloigné. Le côté proche est donc « plus » attiré par la Lune que le centre de notre planète : les océans se soulèvent et c’est marée haute. Mais du côté opposé de la Terre, la force de gravité est plus faible qu’au centre du globe, et les océans semblent attirés… dans la direction opposée à la Lune. Il y a, en définitive, deux « bourrelets » de marée dans les océans, l’un se trouve à peu près dans la région du globe située sous la Lune, l’autre dans la région opposée. Comme la Terre tourne, cela veut dire qu’il y a, en général, deux marées hautes par jour. En réalité, le phénomène est bien plus complexe : pour déterminer le nombre de marées, leur amplitude, et leurs variations au cours de l’année, il faut tenir compte de l’influence du Soleil et de la forme des côtes.

Bibliographie

  • Top chrono, Franklyn-M. Branley, « Castor Doc », Flammarion, 1998.
  • Voyage dans la Lune : l’autre monde ou les états et empires de la Lune, Cyrano de Bergerac, 1657, « GF », Flammarion, 1970.
  • Les Découvreurs, Daniel Boorstin, « Bouquins », Robert Laffont, 1986.
  • Le Pendule de Foucault, Umberto Eco, Grasset, 1990.
  • Astronomie populaire (notamment le chapitre VI : Démonstration théorique et pratique des mouvements de notre globe), Camille Flammarion, 1880.
  • Entretiens sur la pluralité des mondes, Bernard Le Bovier de Fontenelle, 1686, éditions de l’Aube, 1994.
  • Et pourtant elle tourne, Jacques Gapaillard, « Science ouverte », éditions du Seuil, 1993 (voir notamment le chapitre 13 pour des explications sur l’aberration et la parallaxe des étoiles qui n’ont pu être développées ici).
  • Dialogue sur les deux grands systèmes du monde, Galilée, 1632, « Points-Seuil », 2000.
  • Les cadrans solaires, Denis Savoie, Pour la Science, 2003.
  • Histoire de l’astronomie, Jean-Pierre Verdet, « Points Sciences », éditions. du Seuil, 1990.

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