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Héliocentrisme
Harmonia Macrocosmica (Andreas Cellarius 1708)
Harmonia Macrocosmica (Andreas Cellarius 1708)

L'héliocentrisme est une conception du monde et de l'Univers qui place le Soleil en son centre. Malgré quelques précurseurs, comme Aristarque de Samos, on attribue en général le principe de l'héliocentrisme (L'héliocentrisme est une conception du monde et de l'Univers qui place le Soleil en son centre. Malgré quelques précurseurs, comme Aristarque de Samos, on attribue...) à Copernic. Ses résultats furent complétés par Kepler et 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 XVIIe siècle, célèbre pour avoir jeté les fondements des sciences mécaniques ainsi...). L'idée que 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 composée...) ne soit que le centre du 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 planétaire) : les...) et que l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) n'en ait pas, apparaît dans les écrits du moine Giordano Bruno.

À partir du XVIIe siècle, cette conception scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) devint progressivement la représentation du monde (Le mot monde peut désigner :) communément adoptée en occident : en 1687, Isaac Newton (Sir Isaac Newton était un philosophe, mathématicien, physicien et astronome anglais né le 4 janvier 1643 du calendrier grégorien[1] au manoir de Woolsthorpe...) découvrit la formulation (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits homogènes, stables et possédant des propriétés...) mathématique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les...) qui décrit les forces de gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.), ce qui permit d'expliquer les trajectoires elliptiques des planètes 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...) du Soleil. Au début du XVIIIe siècle, les observations confirmèrent définitivement la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative,...) de la gravitation, ce qui permit de donner une explication plus satisfaisante aux phénomènes astronomiques alors observés.

La théorie de l'héliocentrisme s'est opposée à la théorie du géocentrisme (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...), 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...) d'interdits religieux, en 1616. Galilée fut condamné en 1633 pour son livre le dialogue sur les deux grands systèmes du monde (sa peine fut commuée en assignation à résidence (Le nom de résidence est donné à un ensemble de voies souvent qui forment une boucle ayant la particularité de desservir des mêmes logements appelées également résidence. Ce...) par Urbain VIII). Les interdits furent levés en 1741 et 1757 par Benoît XIV.

De nos jours, l'héliocentrisme n'est plus qu'une 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 être utile. Bien qu'une approximation soit...), puisqu'en réalité, le Soleil n'occupe que le foyer des différentes ellipses constituant la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) des différentes planètes. Le centre de gravité (Le centre de gravité est le point d'application de la résultante des forces de gravité ou de pesanteur. Il est également le point d'intersection de tous les...) du système solaire reste cependant très proche du centre de 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.

Le Soleil lui-même n'est plus le centre de l'Univers puisqu'il se trouve en mouvement, aux deux-tiers du rayon de notre galaxie (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...), à une vitesse (On distingue :) de 220 kms/s. Le rayon galactique est estimé à 50 000 années-lumière. Notre galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en...) est elle-même en mouvement, à une vitesse de l'ordre de 600 kms/s, par rapport aux autres objets extragalactiques.

Il faut enfin souligner que la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale »...) de gravitation, appelée à l'époque de Newton loi de la gravitation universelle, n'est qu'une force parmi les quatre interactions fondamentales. Elle ne peut expliquer seule l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) des phénomènes astronomiques dans les théories cosmologiques modernes.

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 (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...), 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 (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....), 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 ne doit pas...) Indienne antique

La première mention connue de l'héliocentrisme se trouve dans des textes védiques datant du IXe et VIIIe 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 génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut être l'âge du...) avant J.C.[réf. nécessaire]

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...) 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...) autour d'un " Feu central ". Comme elle tourne sur elle même également 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 minuit heure...), 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 est intimement liée...) 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...) grec, Aristarque de Samos, ayant évalué la masse du soleil, émet au IIIe siècle av. J.-C. l'hypothèse que, puisque la masse de celui-ci est beaucoup plus importante que celle 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...) 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 situés à une même distance d'un point appelé centre. La valeur...) des étoiles fixes à une très grande distance du Soleil. On ne connaît cette théorie que par les critiques qu'en fait Archimède.

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

Astronomie Indienne médiévale

Des astronomes indiens comme Âryabhata ou Bh?skara II au XIIe ont développé des modèles héliocentriques de l'univers.

Dans son ouvrage Aryabhatiya, Âryabhata propose au Ve siècle un modèle ou 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...) 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 Bh?skara II publie Siddhanta-Shiromani, un traité d'astronomie dans lequel il approfondi 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 de révolution des planètes n'est pas uniforme.

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

Moyen-Age Européen

Au XIVe siècle, des auteurs comme Jean Buridan ou Nicole Oresme ont abordé la question de la possibilité du mouvement de rotation diurne de la Terre.

Un siècle 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.

Le système de Copernic

Système héliocentrique simplifié de Copernic extrait de De revolutionibus
Système héliocentrique simplifié de Copernic extrait de De revolutionibus

Le système imaginé par Copernic au XVIe siècle va annoncer l'abandon progressif du système géocentrique utilisé jusqu'alors comme modèle de l'Univers.

Le système de Copernic est un système théorique destiné à simplifier les calculs astronomiques. Il se fonde sur trois principes :

  • le mouvement circulaire est parfait ;
  • les mouvements sont des mouvements circulaires uniformes ou des combinaisons de mouvements circulaires uniformes ;
  • les mathématiques se doivent de trouver les modèles les plus simples pour expliquer les phénomènes naturels.

Dans son livre De revolutionibus, il énonce une série de postulats :

  • La Terre n'est pas le centre de l'Univers mais seulement le centre du système Terre/Lune ;
  • Toutes les sphères tournent autour du Soleil, centre de l'Univers ;
  • La Terre tourne autour d'elle-même suivant un axe Nord/Sud ;
  • La distance Terre/Soleil est infime comparée à la distance Soleil/autres étoiles.

Apports du modèle

Ces postulats lui permettent de placer les différentes planètes dans le bon ordre par rapport à leur distance au Soleil. Il n'est donc plus nécessaire de faire appel aux épicycles pour expliquer les mouvements rétrogrades.

Cependant, il est obligé de compliquer son modèle pour tenir compte des variations de vitesse et de distance sur les trajectoires (en effet les trajectoire ne sont pas circulaires mais elliptiques). Il reconstitue alors un système complexe de déférents et épicycles.

Copernic pense que le centre de l'orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite naturel de la Terre, est située sur une orbite terrestre. Les satellites artificiels sont placés en orbite terrestre et les sondes spatiales...) (Ot sur le schéma) décrit un épicycle (L’épicycle est un composant essentiel du système astronomique de Ptolémée (IIe siècle) (système géocentrique qui sera utilisé jusqu'à Copernic (XVIe...) dont le centre tourne lui-même sur un excentrique (en pointillés). De même, le centre du déférent des planètes (Om pour celle de Mars) n'est situé ni sur le Soleil, ni sur la Terre, mais un peu à côté. Les planètes, elles, tournent autour d'un épicycle centré sur leur déférent. La Lune, elle, tourne toujours autour de la Terre (avec un système d'épicycle et de déférent).

Il lui semble également plus rationnel de faire mouvoir un corps relativement petits que des corps extrêmement grands grand comme le Soleil, ou la sphère des étoiles.

Les deux principaux atouts de sa théories sont donc la simplicité des trajectoires(relative à cause de la conservation des épicycles causée par le choix d'orbites circulaires) et surtout le fait qu'elle explique pourquoi Vénus et Mercure restent à proximité du Soleil.

Oppositions

Malgré ces apports, le modèle de Copernic était largement contradictoire avec l'état de la connaissance de son époque.

Oppositions théologiques

Son traité De revolutionibus Orbium Coelestium parait en 1543. Malgré la prudence de sa préface, écrite par son ami Andreas Osiander et qui précise que le système héliocentrique est un simple modèle mathématique permettant d'améliorer les calculs, l'ouvrage n'est pas bien perçu par les autorités religieuses. Le pasteur protestant Luther le traite de sot et argue que le Soleil ne peut être fixe car Josué a pu lui ordonner de s'arrêter (Josué 10,13). La Sainte Inquisition lui emboîte le pas en déclarant la thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du...) de Copernic incompatible avec les Saintes Écritures. Son ouvrage très scientifique n'a de l'audience que parmi ses pairs, il sera mis à l'index à partir de 1616.

Réfutations astronomiques

Les observations expérimentales de l'époque faisaient apparaître la taille apparente de Mars ou de Vénus comme étant fixe au cours de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), ce qui est contradictoire avec le modèle de Copernic dans lequel la distance entre la Terre et ces planètes est variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une variable peut aussi...) tout au long de leur révolutions.

Pour Tycho Brahé, la rotation de la Terre autour du soleil devrait faire apparaître une modification de l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) d'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...) des étoiles fixes. Ne parvenant pas à mesure cette parallaxe, il estima avoir invalidé la théorie de Copernic quelques années après sa parution. En fait il avait sous estimé la distance des étoiles, qui rend la variation de l'angle trop faible pour être mesurable par les instruments de son époque.

Réfutations physiques

Si la terre est en rotation autour du soleil, elle doit se déplacer à une très grande vitesse. Or quand on laisse tomber une pierre du haut d'une tour, elle en tombe précisément au pied: c'est bien que la tour, et donc la Terre à laquelle elle est attachée, est restée fixe pendant la chute de la pierre.

Il devrait y avoir constamment un vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à tous les...) d'est, comme le vent relatif que l'on ressent en se déplaçant à grande vitesse.

Si la terre tourne sur elle même, comment se fait il que les objets à sa surfaces ne soient pas éjectés par la force centrifuge ? Et comment se fait-il que la Lune accompagne la Terre dans son mouvement de rotation autour du Soleil ?

Les héritiers de Copernic

Les oppositions à l'héliocentrisme n'étaient donc pas d'ordre uniquement religieuses, mais provenaient également du milieu scientifique, qui présentait des contre-arguments qui étaient extrêmement solides en comparaison des avantages de la théorie par rapport au modèle géocentrique. La plupart des réponses proposées par les partisans de Copernic ne sont que des hypothèses ad hoc (l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) ou les objets en chute libre suivent la terre dans son mouvement, les étoiles sont extrêmement lointaines…) qu'il est alors impossible de confirmer expérimentalement.

Dans un premier temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) le modèle de Copernic sera donc surtout vu comme un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la...) de calcul. C'est ainsi par exemple que pour établir ses tables Pruténiques, Erasmus (Erasmus (European Region Action Scheme for the Mobility of University Students) est le nom donné au programme d'échange d'étudiants et d'enseignants entre les universités et les grandes...) Reinhold utilisera les formules de Copernic dans un système géocentrique. Il faudra encore toute une successions de découvertes pour valider la théorie, puis pour l'affiner. Ces découvertes auront de profondes implications sur la représentation de la place de l'être humain dans l'univers.

Le système de Kepler

Utilisant les observations de Tycho Brahé, Kepler (1571–1630) confirme la thèse de Copernic en remarquant que les plans des trajectoires des planètes passent tous par le soleil. Mais il ne peut conserver l'idée de mouvement circulaire : les planètes tournent autour du Soleil suivant des trajectoires elliptiques. Ce sont les lois de Kepler (En astronomie, les lois de Kepler décrivent les propriétés principales du mouvement des planètes autour du Soleil, sans les expliquer. Elles ont été découvertes par Johannes Kepler à partir des observations et mesures de la position des planètes...).

Les observations de Galilée

Grâce à ses observations, Galilée (1564–1642) montre les failles du système géocentrique et prouve la cohérence du système héliocentrique.

A l'aide d'une lunette astronomique (Une lunette astronomique est un instrument optique qui permet d'augmenter la taille apparente et la luminosité des objets du ciel lors de leur observation.), il révise un certain nombre de résultats expérimentaux:

  • les variations des tailles de Mars et Vénus deviennent visibles, tout comme les phases de Vénus prédites par Copernic.
  • il observe les lunes de Jupiter, ce qui invalide l'argument qui rendait la Lune incapable de suivre la terre dans sa révolution.
  • il découvre le relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé pour caractériser la forme de la surface de la Terre.) Lunaire (Pour les homonymes, voir Pierrot lunaire, une œuvre de musique vocale d'Arnold Schönberg.), qui invalide la conception aristotélicienne de l'invariabilité du monde supralunaire.

Il réalise des expériences sur des plans inclinés et introduit la notion de principe d'inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne...) qui explique pourquoi les corps tombent à la verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.).

La théorie de Newton

Robert Hooke puis Isaac (ISAAC est un algorithme capable de générer des nombres pseudo-aléatoires, tombé dans le domaine public en 1996. Son auteur, Bob Jenkins, l'a conçu de manière à...) Newton en inventant et exploitant le principe de la force gravitationnelle prouvent la validité des lois expérimentales de Kepler.

Cette force explique pourquoi les objets sont retenus à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure,...) de la Terre, en dépit sa rotation et pourquoi la Lune suit la Terre dans sa révolution.

Validations expérimentales

Après les travaux de Newton, le modèle héliocentrique acquiert une grande cohérence interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le "Diplôme d'études...), mais n'est pas confirmé expérimentalement. Il n'existe encore aucune observation qui permet de prouver que la terre est bien en mouvement par rapport aux étoiles lointaines. La principale prédiction du modèle: le mouvement relatif des étoiles causé par la parallaxe n'a toujours pas été vérifiée.

C'est grâce à la publication des travaux de James Bradley sur l'aberration de la lumière (L'aberration de la lumière a été découverte par l'astronome James Bradley en 1725, mais seulement publiée en 1727. Elle se traduit par le fait que la direction apparente d'une...) en 1727 qu'on découvre la première preuve expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En...) du mouvement de la Terre autour du Soleil.

La première mesure de la parallaxe d'une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus...) ne sera elle publiée qu'un siècle plus tard, en 1838 par l'allemand Friedrich Wilhelm Bessel.

Le mouvement de rotation de la terre sur elle même sera lui confirmé expérimentalement par Foucault en 1851, grâce à son expérience du pendule de Foucault (Un pendule de Foucault, du nom du physicien français Jean Bernard Léon Foucault, est une expérience conçue pour démontrer la rotation de la Terre par rapport à un référentiel galiléen ainsi que l'existence de la force de...).

Le problème à N corps (Le problème à N corps consiste à résoudre les équations du mouvement de Newton de N corps interagissant gravitationnellement, connaissant leurs masses ainsi que leurs positions et vitesses...)

Les équations de Newton fournissent une solution exacte dans le cas d'un corps isolé en orbite autour d'un autre, dit problème à deux corps. Pour le système solaire, elles ne sont qu'une approximation puisqu'elle négligent les interactions réciproques des planètes.

La résolution du problème à N corps est nécessaire pour affiner l'évaluation des orbites des planètes. En 1785 dans Théorie de Jupiter et de Saturne, Pierre-Simon Laplace (Pierre-Simon Laplace, né le 23 mars 1749 à Beaumont-en-Auge (Calvados), mort le 5 mars 1827 à Paris, était un mathématicien, astronome et physicien français particulièrement célèbre par son ouvrage en cinq volumes Mécanique...) introduit le calcul des perturbations, une méthode approchée basée sur le développement en série. Il montre que l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) réciproque (La réciproque est une relation d'implication.) de ces deux planètes entraine une légère fluctuation de leur orbites sur une période de 80 ans.

En 1889 Henri Poincaré (Henri Poincaré (29 avril 1854 à Nancy, France - 17 juillet 1912 à Paris) est un mathématicien, un physicien et un philosophe français. Théoricien de génie, ses apports à maints domaines...) démontre que le problème n'est pas soluble et que le système solaire est chaotique: la sensibilité aux conditions initiales fait qu'il est impossible de prévoir à long terme la trajectoire des planètes.

Le Soleil, centre de l'univers ou seulement du système solaire ?

Copernic fait du Soleil, le centre, non seulement du système solaire, mais de l'univers tout entier. Il imagine d'autre part une sphère des étoiles fixes. Cette vision est remise en cause par Giordano Bruno par exemple, mais les techniques expérimentales de l'époque ne permettaient pas d'aboutir à une conclusion scientifique sur la nature des étoiles.

En 1718 l'astronome britannique Edmond Halley met en évidence le mouvement propre (En astronomie, on appelle mouvement propre le mouvement apparent des étoiles sur la sphère céleste. Il fut découvert en 1718 par Edmund Halley lorsqu'il remarqua que les positions de Sirius, Arcturus et...) des étoiles en comparant les déplacements angulaires de Sirius (Sirius est l'étoile principale de la constellation du Grand Chien. Vue de la Terre, Sirius est l'étoile la plus brillante du ciel après le Soleil. Sa magnitude apparente est de -1,46.) et Arcturus. Il n'existe donc pas de sphère des étoiles fixes.

En 1783, William Herschel analyse le déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de...) du Soleil en observant le mouvement propre de 14 étoiles. Il découvre que le Soleil se déplace à la vitesse de 20 km/s vers l'apex qu'il situe dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les...) d'Hercule. Le Soleil n'est donc pas immobile dans l'univers. Mais Herschel le place quand même au centre de la Galaxie.

Par ailleurs, Emmanuel Kant sera le premier à spéculer que la Galaxie n'est qu'un " univers-île " (galaxie) parmi de nombreuses autres. Jusqu'aux années 1910, les scientifiques s'accordent pour réduire l'Univers à notre Galaxie dont le Soleil serait le centre. Harlow Shapley est un des premiers à affirmer que le Soleil n'est pas au centre de notre Galaxie, il continue cependant de voir l'univers comme une seule galaxie. Le 26 avril 1920 il en débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées,...) publiquement à l'Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus éminents, en...) des États-Unis avec Heber Curtis qui estime que les nébuleuses sont extra-galactiques. À l'époque les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) expérimentales sont contradictoires et le débat s'achève sans que Shapley et Curtis ne révisent leurs positions. La multiplicité des galaxies ne sera définitivement acceptée par la communauté scientifique qu'après les mesures de Edwin Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les...) en 1924. L'idée d'un centre de l'Univers a aujourd'hui perdu de son 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 progressive allant du ralentissement du...) avec le modèle cosmologique du big bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques qui la...).

A quoi correspond physiquement ce centre ?

Aujourd'hui, où il est admis qu'il n'y a pas de centre absolu de l'univers, il faut comprendre la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions...) d'un centre du système solaire comme le choix consensuel d'un modèle considéré comme le plus pertinent pour un problème donné, car le plus simple à utiliser. En effet, selon le principe de la relativité, les lois physiques ne dépendent pas du référentiel choisi, seule leur expression mathématique sera différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans l'anneau des entiers d'un...).

En cinématique (En physique, la cinématique est la discipline de la mécanique qui étudie le mouvement des corps, en faisant abstraction des causes du mouvement (celles-ci sont généralement...), le choix d'un référentiel dans l'espace étant toujours libre, on peut ainsi fixer arbitrairement le centre du système solaire. Cela signifie que l'on peut faire des calculs exacts en considérant, comme l'a fait Tycho Brahé au XVIe siècle, que la Terre est le centre de l'Univers, que le Soleil et la Lune tournent autour d'elle et que tout le reste tourne autour du Soleil. Ces deux modèles sont donc tout aussi " réels " l'un que l'autre, et seule la régularité des trajectoires dans le modèle héliocentrique lui donne une vérité plus forte aux yeux des physiciens. Dans certains cas particuliers (comme des lancements de sondes spatiales), le modèle géocentrique est d'ailleurs toujours utilisé car il permet de simplifier les équations.

En dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) également, la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple...) de l'expression des forces et des accélérations va dépendre du référentiel choisi. Cette expression sera la plus simple si on choisit un référentiel galiléen (En physique, un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel un objet isolé (sur lequel ne s'exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces...). Une bonne approximation d'un tel référentiel est obtenue en prenant le Soleil comme origine et des axes dirigés vers des étoiles lointaines. Dans un tel référentiel, la Terre tourne autour du Soleil. Une mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou transmet un mouvement,...) est possible dans un référentiel lié à la Terre, mais sera plus difficile à exprimer car il faut introduire des forces d'inerties.

En revanche, si l'on considère la trajectoire du système solaire dans l'univers, il est tout à fait légitime de considérer son centre d'inertie. Dans notre système solaire, il est très proche du centre d'inertie de notre étoile, mais ceci n'a rien d'universel : dans les systèmes à étoiles multiples, ce centre peut être en un point (Graphie) quelconque.

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