Épistémologie - Histoire des sciences UE PréPro L1 Culture scientifique, technique et mathématique Épistémologie - Histoire des sciences

3 idées directrices

- Les théories scientifiques relèvent d' une construction intellectuelle dépendant du contexte social, politique, culturel, technique, religieux … de l'époque ou du pays.

- Les théories scientifiques évoluent, voire sont abandonnées pour être remplacées par des théories totalement différentes.

- Ce processus n'est pas linéaire, ni continu : il peut y avoir des époques de stagnation, ou de régression.

Illustration de ces 3 idées-force en astronomie Mais généralisable : - biologie : évolution des espèces, reproduction - géologie : structure et dynamique de la Terre - optique : propagation et nature de la lumière - chimie : composition et transformation de la matière etc.

Comment rendre compte des phénomènes astronomiques ? - mouvements du Soleil ? De la Lune ? Des étoiles ? Des planètes ? Voir simulations avec stellarium http://www.stellarium.org/fr/

IIeme siècle ap-JC La Terre est fixe et au centre de l'univers : géocentrisme. Les orbites sont circulaires ou portées par des sphères.

Certains mouvements assez difficiles à expliquer

Rétrogradation de Mars (même phénomène pour Jupiter et Saturne, mais moins marqué)

Des instruments permettent des mesures assez précises

Mercure et Vénus ne s'éloignent jamais beaucoup du soleil Les valeurs maximales d'élongation pour Mercure se situent entre 18° et 28°, et pour Vénus entre 45° et 47°.

système de Ptolémée plus complet

Un système de plus en plus compliqué

En rupture totale... ...la révolution copernicienne 1543

Le Soleil, est au centre et fixe (héliocentrisme) Le Soleil, est au centre et fixe (héliocentrisme). Les étoiles sont désormais immobiles Explication simple du fait que Vénus et Mercure soient toujours à proximité du soleil Explication des rétrogradations de Mars

En appui des thèses coperniciennes

X 21 70 mm Première lunette : 1609

Observations à la lunette de Saturne, Jupiter, Mars et Vénus : les phases de Vénus s'expliquent facilement avec le modèle de Copernic

Découverte des 4 principaux satellites de Jupiter

Satellites de Jupiter : La Terre ne peut plus être au centre de tous les mouvements comme le pensait Ptolémée

Contexte historique : procès de Galilée par l'église Contexte historique : procès de Galilée par l'église. « Et pourtant elle tourne »

Une évolution du système copernicien (où les mouvements restent circulaires) : apport de Képler

Les lois de Kepler (1609 et 1619) : Première loi : les planètes décrivent une ellipse dont le Soleil occupe l'un des foyers. Deuxième loi : le rayon Soleil-planète balaie des aires égales pendant des intervalles de temps égaux. Troisième loi: le carré de la période de révolution est proportionnel au cube du demi grand-axe de l'orbite.

T2/a3 = constante Les 3 lois de Képler vues graphiquement. Les ellipses ont été très fortement exagérées. Newton unifiera ces 3 lois (Gravitation universelle : 1687)

En conclusion : La construction d'un savoir scientifique : Diverses théories, en évolution ou en rupture les unes par rapport aux autres, dépendant du contexte de l'époque.