Le mouvement des planètes

Publié par Publication le 03/08/2004 à 20:19
Le mouvement des planètes a toujours intrigué les hommes, qui s'efforcèrent de proposer des modèles expliquant les observations. Ce dossier retrace l'historique des connaissances sur le mouvement des planètes, et formule les différentes lois qui les régissent.

Les auteurs sont Alexis Weil (aweil@essex.ac.uk), Cyril Rufener et Guillaume d'Audiffret, un grand merci à eux.


Atlas condamné à porter la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) pour l'éternité:

Introduction

Depuis toujours, les astres et le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...) passionnent les scientifiques ; la curiosité de ces derniers les a mené à élaborer des expériences sur le phénomène des mouvements des planètes jusque là ignoré par le reste de la société. Depuis les grands astrophysiciens comme Kepler ou Newton, nous expliquons ces phénomènes à partir de lois physiques.

Après 2000 ans de réflexions sur la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.), nous avons une bonne compréhension du phénomène, mais celle-ci est encore incomplète. Cette compréhension vient d'abord des lois descriptives de l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) allemand Johannes Kepler (Johannes Kepler (ou Keppler), né le 27 décembre 1571 à Weil der Stadt dans...), des lois physiques qu'Isaac Newton (Isaac Newton (4 janvier 1643 G – 31 mars 1727 G, ou 25 décembre...) apporta au XVIIeme siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui...), mais aussi des connaissances astronomiques précédentes d'Aristote (Aristote (en grec ancien...), de Platon (Platon (en grec ancien Πλάτων / Plátôn),...), de Ptolémée (Claudius Ptolemaeus (en grec : Κλαύδιος...) et de Copernic ...

Mouvement képlérien:

Lorsqu'elles sont observées depuis la terre, les planètes présentent des trajectoires très compliquées. Au XVIème siècle, Tycho-Brahé a effectué un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de mesures relatives à la position des planètes. Au début du XVII siècle, Képler a étudié les documents de Tycho-Brahé. Il a trouvé que le mouvement des planètes est décrit par trois lois:
- Les trajectoires des planètes sont des ellipses dont le soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) occupe un des foyers.
- Le segment qui joint une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) au soleil balaie des aires (Aires (en espagnol, les airs) est une compagnie aérienne intérieure de Colombie.) égales en des intervalles de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) égaux.
- Le carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses...) du temps de révolution des diverses planètes est proportionnel au cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées....) des grands axes de leurs orbites.

Théorie de Newton:

Newton formula l'hypothèse que tous les corps exercent des forces d'attraction les uns sur les autres. Les manifestations les plus immédiates de cette force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) sont le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...) des corps, mais aussi la force d'attraction de la terre sur la lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du...) ou du soleil sur les planètes. Newton montra que les mouvements des planètes pouvaient être entièrement expliqués si l'on admettait la loi suivante, la Loi de la gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction...): La force d'attraction est proportionnelle à la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) des corps et inversement proportionnelle au carré de leur distance.
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