Notre Image de l’Univers

Présentation au sujet: "Notre Image de l’Univers"— Transcription de la présentation:

1 Notre Image de l’Univers

2 astronomie science qui étudie les astres de l’Univers, tels que les planètes et leurs satellites, les comètes, les astéroïdes, les étoiles, ou encore les galaxies L’astronomie est divisée en plusieurs branches : l’astrométrie, qui étudie les positions et les mouvements des astres

3 la mécanique céleste, qui fournit une explication mathématique de ces mouvements par la théorie de la gravitation l’astrophysique, qui étudie la composition chimique des astres et leurs propriétés physiques par analyse spectrale la cosmologie, qui s’intéresse à la structure et à l’évolution de l’Univers.

4 Calendriers C’est un système de mesure du temps pour les besoins de la vie quotidienne. Le temps est divisé en jours, en semaines, en mois et en années. Ces divisions reposent sur les mouvements de la Terre autour du Soleil ou de la Lune autour de la Terre

5 Un jour est le temps moyen d'une rotation de la Terre sur son axe.
L'année est le temps de révolution de la Terre autour du Soleil  La durée du mois était auparavant calculée par le temps écoulé entre deux pleines lunes, ou par le nombre de jours de la révolution de la Lune autour de la Terre (30 ou 29 jours) La notion de semaine est issue de la tradition judéo-chrétienne imposant un jour de repos tous les sept jours

6 “a well known scientist once gave a public lecture on astronomy
“a well known scientist once gave a public lecture on astronomy. He described how the earth orbits around the sun & how the sun, in turn, orbits around the centre of a vast collection of stars called our galaxy. At the end of the lecture, a little old lady at the back of the room got up & said: “what you have told us is rubbish. The world is really a flat plate supported on the back of a giant tortoise.”

7 The scientist gave a superior smile before replying, “what is the tortoise standing on?”, “you’re very clever, young man, very clever,” said the old lady. “but it’s turtles all the way down!”

8 Peu être vous rigoler sur cette vielle femme, mais pourquoi on pense qu’on sait mieux?

9 Qu’est-ce qu’on sait sur l’univers et comment on le sait?

10 D’où l’univers est venu, et où il irait?

11 L’univers a-t-il un commencement et si oui, qu’avez t-on avant?

12 Quelle est la nature du temps?

13 Un jour les réponses à ces questions nous sembleront évidentes comme la terre orbitant le soleil. Seulement le temps (quelque soit cela) le dira.

14 340 BC: le philosophe grecque Aristote, était capable de donner un argument pour croire que la terre était une sphère plutôt qu’une assiette plate

15 il réalisa que les éclipses de la lune étaient causée par la terre se trouvant entre le soleil et la lune

16 L’ombre de la terre sur la lune était toujours ronde, cela n’est vraie que si la terre était sphérique.

17 Aristote pensait que la terre était stationnaire (fixe) et que le soleil, la lune, les planètes et les étoiles se déplacent sur des orbites circulaires autour de la terre.

18 Il croyait cela parce qu’il sent, pour des raisons mystiques, que la terre était le centre de l’univers, et que le mouvement circulaire était le plus parfait.

19 Cette idée était élaborée par Ptolémée dans le second siècle AD dans un modèle cosmologique complet.

20 La terre est au centre, entourée par huit sphères qui portent la lune, le soleil, les étoiles et les cinq planètes connues a cette époque: Mercure, Venus, Mars, Jupiter et Saturne.

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22 Les planètes eux même se déplacent sur des cercles plus petits attaches a leur sphères respective pour tenir compte des trajectoire compliquées dans le ciel.

23 Le modèle de Ptolémée a fourni un système précis pour prédire les positions des corps célestes dans le ciel

24 Mais pour prédire ces positions correctement, Ptolémée a assume que la lune suit un chemin qui parfois lui amène deux fois plus proche a la terre que d’autre fois. Et cela signifie que la lune apparait parfois deux fois plus grand que d’autre fois.

25 Ptolémée reconnaissait ce défaut, mais néanmoins son modèle était généralement, bien que non universellement, accepte.

26 Il était adopte par l’église chrétienne comme l’image de l’univers qui était en accord avec les Ecritures, car il avait le grand avantage de laisser beaucoup de place a l’extérieur du sphère des étoiles fixes pour le paradis et l’enfer.

27 Un modèle plus simple était propose en 1514 par un prêtre polonais
Un modèle plus simple était propose en 1514 par un prêtre polonais . Son idée était que les soleil était stationnaire (fixe) au centre et que la terre et les autre planètes se déplacent sur des orbites circulaires autour du soleil.

28 Presque une siècle a passe avant que cette idée était pris sérieusement.

29 Puis deux astronomes- l’allemand, Johannes Kepler, et l’italien, Galileo Galileo- ont commencé une publicité pour supporter la théorie Copernicienne, malgré le fait que les orbites prédis ne s’accordent pas aux orbites observés.

30 En 1609, Galileo commence a observer le ciel avec un télescope, qui vient d’être invente.

31 Quand il regarda Jupiter, Galileo trouva qu’il est accompagne par plusieurs satellites ou lunes qui orbitent autour de lui. Cela implique que tout les corps ne devaient pas orbiter directement autour de la terre, comme Aristote et Ptolémée avait penses.

32 Au même temps, Kepler avait modifie la théorie de Copernic en suggérant que les planètes se déplacent sur des orbites elliptiques au lieu des orbites circulaires. Les prédictions s’accordent finalement avec les observations.

33 Découvrant presque par accident que les orbites elliptiques correspond aux observations, il ne pouvait pas les concilier par son idée que les planètes sont faites pour orbiter le soleil par des forces magnétiques.

34 Une explication était fournie beaucoup plus tard, en 1687, quand Sir Isaac Newton publia son Philosophia Naturalis Principia Mathematica, probablement le plus important travail personnel jamais publie dans la Physique.

35 Dans ce travail, Newton non seulement pose une théorie de comment les corps se déplace dans l’espace et le temps, mais il développe les mathématiques compliquées nécessaires pour analyser ces mouvements.

36 En plus, Newton postula une loi de gravitation universel dans laquelle tout corps de l’univers est attire a tout autre corps par une force qui est plus intense quand les corps sont plus lourds et quand il sont plus proche l’un de l’autre.

37 Elle était la même force qui causait la chute des corps sur la terre.

38 Newton démontra que suivant ses lois, la gravite était la cause que la lune avait une orbite elliptique autour de la terre et que la terre et les autres planètes avaient des orbites elliptiques autour du soleil.

39 Newton avait réalise que suivant sa théorie de la gravite, les étoiles doivent s’attirer, alors il semble qu’ils ne peuvent pas rester sans mouvement. Ne doivent-ils pas tomber ensemble en un point?

40 En 1691, dans une lettre a Richard Bentley, Newton argua que cela passera s’il existe un nombre fini d’étoiles distribues sur région fini de l’espace. Mais il raisonna que s’il y a une infinité d’étoiles distribues plus ou moins uniformément sur un espace infini, cela ne passera pas parce qu’il n’existe pas de point centrale pour les étoiles pour tomber.

41 Dans un univers infini, chaque point peut être considère comme le centre, car chaque point a une infinité d’étoiles sur chacun de ses cotes.

42 On sait maintenant qu’il est impossible d’avoir un modèle statique de l’univers dans lequel la gravite est attractive.

43 Il était généralement accepter que l’univers avait exister toujours dans un état inchangeable, ou bien il était crée a un temps fini dans le passe plus ou moins comme on l’observe aujourd’hui.

44 Même ceux qui ont réalise que la théorie de Newton montre que l’univers ne peut pas être statique, n’ont pas pense a suggérer qu’il peut être en expansion. Au lieu de cela, il voulaient modifier la théorie en faisant la gravite répulsive aux grandes distances.

45 Une autre objection à l’univers statique infini est le paradoxe développe par le philosophe allemand Heinrich Olbers.

46 si l’Univers était infiniment étendu et homogène, quelle que soit la direction observée, la ligne de visée devrait rencontrer une étoile de brillance au moins comparable à celle du Soleil. Le ciel, nocturne ou pas, devrait être aussi brillant que le Soleil ; ce qui n’est manifestement pas le cas. On aboutit donc là à un paradoxe, lequel tient son nom de Heinrich Wilhelm Olbers.

47 Le contre-argument de Olbers était que la lumière des étoiles lointain était affaibli par l’absorption de la matière interstellaire. Mais si c’était le cas, la matière interstellaire doit s’échauffer jusqu’à briller comme une étoile.

48 La seule manière d’éviter cette contradiction est d’assumer que les étoiles ne brillaient pas depuis toujours mais elles sont allumées à un instant du passé. Dans ce cas, la matière interstellaire n’est pas encore échauffer ou bien la lumière des étoiles lointain n’a pas encore atteint nous. et cela nous amène à poser la question: Qu’est ce qui cause les étoiles à s’allumer?

49 Le commencement de l’univers était discuté depuis longtemps
Le commencement de l’univers était discuté depuis longtemps. D’après plusieurs cosmologies anciennes et les traditions juives/chrétienne/musulmane, l’univers a commencé à un temps fini et pas très loin dans le passé.

50 D’autre part, Aristote et la plupart des philosophes grecques n’ont pas aimé cette idée de création parce qu’elle pose trop d’intervention divine. Ils croyaient que l’univers existait depuis toujours.

51 cette question du commencement de l’univers était plus tard examinée par le philosophe Immanuel Kant dans son monumental (et très obscure) travail, Critique de la Raison Pure, publié en 1781.

52 Il appellent ces questions antinomies (contradictions) de la raison pure car il sent qu’il existe autant d’arguments pour la thèse que pour l’antithèse.

53 « que faisait Dieu avant de créer l’univers ?»
St. Augustine n’a pas répondu par « il prépara l’enfer pour ceux qui demandent de telle questions », il a dit « le temps est une propriété de l’univers créé par Dieu, et que le temps n’existait pas avant le commencement de l’univers »

54 La plupart des gens croyaient que l’univers était statique jusqu’à, en 1929, Edwin Hubble, en observent avec un télescope remarque que les galaxies lointain s’éloignent rapidement de nous. En d’autre mots, l’univers est en expansion!

55 Cela signifie que dans le passé, les objets étaient plus proche les unes des autres. En effet, il semble qu’à un instant, 10 ou 20 milliard années avant, tous les corps étaient exactement à la même place c.à.d. que la densité de l’univers était infinie.

56 Cette découvert finalement apporte la question du commencement de l’univers à la domaine de la science.

57 Les observations de Hubble suggèrent qu’il exista un temps, appelé big bang, où l’univers était infinitésimalement petit et infiniment dense.

58 Sous de telles conditions, toutes les lois de la science, et par suite l’aptitude de prédire le futur, tombe en défaut.

59 S’ils existent des événements avant le big bang, ils n’influent pas sur le présent alors leurs existence peut être ignorée

60 Le but de la physique est de fournir une seule théorie qui décrit tout l’univers. Mais il est presque impossible de trouver une telle théorie (si elle existe) avec un seul coup.

61 Pour cela, on divise le problème en plusieurs sous-problème et on invente plusieurs théories partielles.

62 Les physiciens de nos jours décrivent l’univers en terme de deux théories fondamentales partielles: la relativité générale et la mécanique quantique.

63 La relativité générale décrit la gravitation et la structure de l’infiniment grand (c.à.d. de quelques km à des millions million million million de km, la taille de l’univers)

64 La mécanique quantique décrit la structure de l’infiniment petit comme le millionième du millionième du centimètre.

65 Malheureusement, ces 2 théories sont contradictoires l’une avec l’autre: ils ne peuvent pas être vraies ensemble.

66 Un des buts de la physique est de trouver une nouvelle théorie qui contient ces deux théories.

67 La découvert d’une telle théorie de tout n’aide pas peu être à la survie de notre espèce. Mais depuis la naissance de la civilisation, les gens n’ont pas été content de voir des événements non-connectés et inexplicables.

68 Aujourd’hui nous désirons encore savoir pourquoi nous sommes là et d’où nous venons. Et notre but n’est pas moins qu’une description complète de notre univers.

69 THE END