Cosmographie : comprendre les mouvements du soleil, de la lune et des planetes

La cosmographie, c’est-a-dire la description de l’Univers au sens etymologique, n’est plus aujourd’hui qu’un vague souvenir pour nos aines. Bien que constituant en quelque sorte l’echafaudage de l’astronomie, elle n’est pratiquement plus enseignee depuis les annees 1960. Et pourtant, elle reste indispensable pour comprendre nombre de phenomenes celestes observables a l’oeil nu.
Denis Savoie propose ici un ouvrage dans l’esprit des anciennes cosmographies. A l’aide de nombreux schemas clairs et precis et de representations dans l’espace, il decrit les fondements de l’astronomie – les notions elementaires de mathematiques et de physique – qui sont essentiels pour reussir a interpreter les phases de la Lune, le mouvement apparent du Soleil ou celui des planetes proches, les eclipses de Soleil ou de Lune, etc.

Denis Savoie est responsable du departement astronomie-astrophysique au Palais de la Decouverte. Chercheur associe au SYRTE, departement systemes de reference temps-espace a l’Observatoire de Paris, il est l’auteur des Cadrans solaires (Belin-Pour la Science, 2003).

Les constellations

Au cours d’une belle nuit etoilee, on peut voir a l’oeil nu environ 3 000 etoiles. Plusieurs millenaires avant notre ere, les hommes ont regroupe ces etoiles sous forme de constellations ; elles ont ete nommees differemment selon les civilisations et associees a des animaux ou des personnages legendaires et mythologiques. Il s’agit de regroupements arbitraires, d’autant plus que les etoiles d’une meme constellation n’ont aucun lien physique. A l’echelle de quelques siecles, les constellations ont le meme aspect : on voit sensiblement le meme ciel que les hommes de l’Antiquite. A plus long terme, de l’ordre de 300000 a 500000 ans, les constellations se deforment car les etoiles ont un mouvement propre. (…)

A l’oppose de la Grande Ourse par rapport a l’etoile polaire se trouve une autre constellation celebre, Cassiopee, en forme de W ou de M. La reconnaissance des autres constellations se fait a l’aide d’une carte du ciel en procedant de proche en proche. En regardant le ciel vers le Nord au cours de la nuit, on constate que les constellations tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre; tandis que si l’on regarde vers le Sud, c’est le contraire. On constate egalement que certaines constellations ne se couchent jamais (constellations circumpolaires) comme la Grande Ourse ou Cassiopee, tandis que d’autres se levent vers l’Est, culminent, puis se couchent vers l’Ouest. Si l’on poursuit l’observation regulierement toute l’annee, on s’apercoit qu’on ne voit pas les memes constellations en hiver qu’en ete (fig. 1.1). Le fait que les etoiles se levent et se couchent au cours de la nuit est la consequence du mouvement de rotation de la Terre sur elle-meme ; le fait qu’on ne voit pas les memes constellations selon les saisons est la consequence du mouvement de revolution de la Terre autour du Soleil.