LA TERRE DANS L'UNIVERS

I. Le modèle géocentrique

Définition

Le modèle géocentrique est centré sur la Terre. On place la Terre au centre de l’Univers : tout est autour de la Terre. Les mouvements de tous les astres sont décrits par rapport au référentiel géocentrique. L’origine du repère est donc le centre de la Terre et trois axes partent dans l’espace pour décrire le repère spatial. Chaque axe peut partir vers une étoile fixe très éloignée par exemple.

L’influence religieuse

Ce modèle a été conservé pendant de nombreux siècles car il y avait une influence religieuse très importante en France. On voulait que la Terre soit au centre de par l’origine divine des hommes vivant sur la planète. Dans la pensée commune, tous les astres et toutes les planètes avaient inévitablement des mouvements circulaires, formes parfaites et absolues.

Remise en cause par l’expérience

Une chronophotographie a permis de mettre en évidence la position dans le ciel de Mars au fil des jours (rétrogradation de Mars). Ce mouvement n’est pas circulaire et on ne peut pas l’expliquer si la Terre est au centre.

Sauver les apparences

Malgré cette mise en évidence, de nombreux scientifiques ont cherché des modèles mathématiques pour conserver la Terre au centre de l’Univers et garder un mouvement circulaire pour chacun des astres.

Eudoxe a par exemple utilisé 27 sphères imbriquées les unes dans les autres pour expliquer le mouvement des planètes. Il a voulu déployer les mouvements circulaires dans les trois dimensions et non seulement dans une seule. Aristote pensait qu’il fallait expliquer la transmission du mouvement entre les différentes sphères et passer à 56 sphères.

La théorie des épicycles et des déférents utilise quant à elle des mouvements circulaires de différentes tailles avec des seconds mouvements circulaires, plus petits.

II. Le modèle héliocentrique

Définition

Le Soleil est au centre de l’Univers. Tous les mouvements sont décrits par rapport au Soleil.

Faire plus simple

Au XV^e siècle, Copernic a proposé de mettre le Soleil au centre pour simplifier la représentation des mouvements. On peut expliquer la rétrogradation de Mars uniquement avec des mouvements circulaires. La religion s’est opposée à ce modèle et à une grande partie de la communauté scientifique imposant comme argument le caractère à l’apparence fixe de la Terre.

Avec Galilée apparaît le principe d’inertie au XVII^e siècle qui dit que le mouvement n’est pas ressenti mais la variation du mouvement. Ce n’est pas la vitesse mais l’accélération qui est ressentie. Ce principe valide la thèse de Copernic et donc le modèle héliocentrique. Kepler complexifie également ce modèle par la suite en mathématiques.

Explication théorique : Newton

Le principe de gravitation universelle va permettre d’expliquer physiquement ce qu’il se passe : il y a des forces gravitationnelles entre le Soleil et la Terre et c’est pour cela que la Terre tourne autour du Soleil.

Point de vue actuel : sans centre

On suppose maintenant qu’il n’y a aucune raison que l’Univers ait un centre. Le Soleil n’est pas au centre de l’Univers, pas plus qu’au centre de notre galaxie. Il n’y a donc plus de centre à considérer : on n’a jamais trouvé le centre de l’Univers.