n°108 – Hiver 2004-2005

EDITORIAL : Éditorial
Auteur(s) : La rédaction
Résumé : L’éditorial clôt le dossier consacré au transit de Vénus en soulignant le succès scientifique et pédagogique de l’opération. La rédaction insiste sur le fait que les amateurs et les lycéens, grâce aux photographies numériques, aux horloges à quartz et au réseau internet, peuvent désormais obtenir de meilleurs résultats que les expéditions professionnelles d’il y a un siècle. Elle situe aussi le numéro dans la perspective de l’année mondiale de la physique 2005 et invite les lecteurs à proposer leurs réalisations, découvertes et expériences pour alimenter les Cahiers Clairaut.
Mots clef : transit de Vénus – distance Terre-Soleil – technique numérique – année mondiale de la physique – Cahiers Clairaut – expression des lecteurs
ARTICLE DE FOND : Cours élémentaire d’astronomie et d’astrophysique : IV – Les mouvements elliptiques
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Georges Paturel poursuit son cours élémentaire en montrant comment les mesures précises de Tycho Brahé ont conduit Kepler à abandonner l’idée d’orbites planétaires circulaires. L’article introduit d’abord les systèmes de coordonnées, la notion de plan de référence, les coordonnées équatoriales et écliptiques, puis la différence entre temps solaire et temps sidéral. Il explique ensuite comment les paires d’observations de Mars permettent de mettre en évidence l’excentricité orbitale. La dernière partie relie le mouvement elliptique de la Terre à l’équation du temps et présente les éléments nécessaires pour définir une orbite.
Mots clef : cours d’astronomie – mouvements elliptiques – Kepler – Tycho Brahé – coordonnées célestes – temps sidéral – équation du temps – orbites planétaires
HISTOIRE : Sur une idée de Fontenelle
Auteur(s) : LERICH Pierre
Résumé : Pierre Lerich revient sur une preuve simple de la rotation terrestre exposée par Fontenelle dans les Entretiens sur la pluralité des mondes. L’argument consiste à comparer le mouvement apparent du ciel avec celui des satellites de Jupiter, dont les périodes croissent avec la distance à la planète. Si toutes les étoiles tournaient réellement autour de la Terre en vingt-quatre heures, l’ordre régulier des mouvements célestes serait détruit. L’article montre que cette idée, déjà présente chez Galilée, combine vulgarisation élégante, réflexion philosophique et prudence face aux implications religieuses de l’héliocentrisme.
Mots clef : Fontenelle – Entretiens sur la pluralité des mondes – Galilée – satellites de Jupiter – rotation de la Terre – vulgarisation scientifique – héliocentrisme
HISTOIRE : La galaxie d’Andromède photographiée
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Cette entrée reproduit et commente un document ancien de 1889 consacré à la photographie de la galaxie d’Andromède. À cette époque, les galaxies n’étaient pas encore reconnues comme des systèmes extragalactiques, mais les astronomes commençaient déjà à tirer parti de la photographie céleste pour étudier les nébuleuses. Georges Paturel souligne la portée visionnaire du texte de Camille Flammarion et replace ce document dans une longue histoire, depuis la mention d’Andromède par al-Sûfi jusqu’aux représentations d’Ismaël Bouillaud. L’entrée sert de passerelle entre histoire de l’observation et évolution des conceptions cosmologiques.
Mots clef : galaxie d’Andromède – M31 – photographie céleste – Camille Flammarion – histoire de l’astronomie – nébuleuses – astrophotographie
HISTOIRE : Nicole-Reine Lepaute et l’Hortensia
Auteur(s) : BOISTEL Guy
Résumé : Guy Boistel dresse un portrait documenté de Nicole-Reine Lepaute, calculatrice et astronome du XVIIIe siècle, connue pour son travail auprès de Lalande et de Clairaut. L’article rappelle son rôle dans les calculs du retour de la comète de Halley, dans la Connaissance des Temps et dans plusieurs éphémérides astronomiques. Il nuance les légendes biographiques, notamment autour de Lalande, de son mari Jean-André Lepaute et de son neveu Joseph Lepaute d’Agelet. La dernière partie examine l’origine du nom Hortensia et conclut à un hommage de Commerson aux talents de Nicole-Reine Lepaute.
Mots clef : Nicole-Reine Lepaute – Lalande – Clairaut – comète de Halley – éphémérides – femmes astronomes – hortensia – histoire des sciences
OBSERVATION : La chasse aux flashes d’Iridium
Auteur(s) : TERRY Jean-Noël
Résumé : Jean-Noël Terry propose une activité d’observation accessible autour des flashes produits par les satellites Iridium. L’article explique l’origine de ces éclats très brillants, liés aux antennes réfléchissantes de satellites de télécommunication, puis montre comment les prévoir grâce au site Heavens-Above. L’activité permet de travailler la latitude, la longitude, l’azimut et la hauteur dans le système de coordonnées horizontales. Une méthode simple avec règle, pied photo, boussole, niveau et rapporteur est décrite pour pointer la zone du ciel. Le texte ouvre aussi vers la photographie de ces flashes, même en ciel urbain.
Mots clef : satellites Iridium – flashes – observation du ciel – Heavens-Above – coordonnées horizontales – azimut – hauteur – photographie astronomique
VIE ASSOCIATIVE : Encore un Flash de dernière minute !
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Cette note de vie associative rend compte du conseil d’administration et de l’assemblée générale du CLEA tenus à Paris les 27 et 28 novembre. Le texte insiste sur le cadre exceptionnel de la grande salle du Conseil de l’Observatoire de Paris, sur l’accueil rendu possible par Daniel Egret et sur l’émotion suscitée par les lieux associés à Lalande, Arago et Foucault. L’assemblée générale s’est ensuite tenue à l’École Alsacienne, avec une organisation assurée par Marie-Agnès Lahellec et une conférence de Patrick Cheinet sur la mesure absolue de l’attraction terrestre.
Mots clef : CLEA – conseil d’administration – assemblée générale – Observatoire de Paris – École Alsacienne – Daniel Egret – Patrick Cheinet – année mondiale de la physique
AVEC NOS ÉLÈVES : Référentiels et mouvements de satellites : I – Introduction à l’aide d’une maquette 3D
Auteur(s) : LE FUR Pierre
Résumé : Pierre Le Fur propose une activité de modélisation destinée à illustrer le passage du référentiel géocentrique au référentiel terrestre pour les mouvements de satellites. Une maquette simple, constituée d’une sphère, d’un tube cartonné et d’axes matérialisés, permet de représenter l’inclinaison orbitale, les nœuds, les traces sur la sphère céleste puis sur une carte. L’article montre comment la rotation terrestre modifie la trace au sol d’une orbite circulaire et comment une orbite elliptique peut produire des asymétries, des points anguleux ou des boucles de rétrogradation. Le dispositif rend visibles des notions souvent abstraites de cinématique spatiale.
Mots clef : satellites artificiels – référentiels – maquette 3D – orbites circulaires – orbites elliptiques – traces au sol – projection de Mercator – ISS
RENCONTRE : Visite aux archives de l’Académie des Sciences
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Georges Paturel raconte sa visite aux archives de l’Académie des Sciences, motivée par son intérêt pour André-Marie Ampère et pour les documents laissés par le savant. Le reportage décrit concrètement l’accès au bâtiment du quai Conti, la salle de lecture, les fiches de demande et l’organisation des dossiers. L’auteur découvre la grande diversité des travaux d’Ampère, de l’arithmétique à l’électricité, de la philosophie à l’astronomie. L’article invite les lecteurs à considérer les archives comme une ressource librement accessible, précieuse pour l’histoire des sciences et pour de futurs articles des Cahiers Clairaut.
Mots clef : Académie des Sciences – archives scientifiques – André-Marie Ampère – histoire de l’astronomie – documents originaux – recherche historique – Quai Conti
HISTOIRE : Jean-Paul Grandjean de Fouchy
Auteur(s) : ABOUAF Dominique
Résumé : Dominique Abouaf présente Jean-Paul Grandjean de Fouchy, astronome et secrétaire perpétuel de l’Académie royale des sciences pendant trente-trois ans. L’article rappelle son milieu intellectuel, ses liens avec Clairaut, La Condamine, Nollet, Rameau et les horlogers Le Roy, ainsi que son travail autour de la méridienne de temps moyen. Le texte insiste surtout sur son rôle institutionnel, entre l’héritage de Fontenelle et l’éloge prononcé par Condorcet. Grandjean de Fouchy y apparaît comme un médiateur des sciences, soucieux de rendre intelligibles les principes et les méthodes propres à chaque discipline.
Mots clef : Jean-Paul Grandjean de Fouchy – Académie des Sciences – secrétaire perpétuel – Condorcet – Fontenelle – Clairaut – histoire scientifique
ARTICLE DE FOND : Au fil des perles des enseignants et des astronomes
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Georges Paturel rapporte une anecdote humoristique sur Bernard Lyot lors de sa première réception à l’Académie des Sciences. Pour mettre en valeur son mari devant un académicien venu le chercher, l’épouse de Lyot aurait pris l’apparence d’une servante, mais l’astronome, oubliant la mise en scène, l’embrasse en la saluant affectueusement. Cette courte perle joue sur la réputation de distraction des savants et sur le décalage comique entre protocole académique et vie conjugale. Elle conserve une mémoire orale de la communauté astronomique et allège le numéro par un trait d’humour.
Mots clef : perles – Bernard Lyot – Académie des Sciences – distraction des savants – humour astronomique – vie scientifique
DOSSIER : Exploitation des images fournies par le réseau GONG lors du passage de Vénus devant le Soleil
Auteur(s) : BERTHOMIEU Francis
Résumé : Francis Berthomieu applique au transit de Vénus la méthode de parallaxe déjà utilisée par des élèves du Club Astre du lycée Jean Moulin de Draguignan pour le passage de Mercure. À partir des images du réseau GONG prises depuis Learmonth en Australie et El Teide aux Canaries, l’article décrit la superposition des trajectoires, la modélisation linéaire des positions de Vénus et le calcul de l’écart angulaire entre deux observations simultanées. En combinant cet écart avec la distance projetée entre les deux sites et la position relative de Vénus, il obtient une distance Terre-Soleil d’environ 151 millions de kilomètres.
Mots clef : transit de Vénus – réseau GONG – parallaxe – distance Terre-Soleil – Learmonth – El Teide – images composites – Olympiades de Physique
DOSSIER : Présentation de la méthode des contacts
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Georges Paturel présente la méthode des contacts utilisée pour déterminer l’unité astronomique à partir du passage de Vénus. Après avoir rappelé que la moyenne des mesures du CLEA donne une distance Terre-Soleil de 151 millions de kilomètres le 8 juin 2004, il distingue cette grandeur de l’unité astronomique, qui dépend du demi-grand axe de l’orbite terrestre. L’article explique ensuite comment les instants précis des contacts de Vénus et du Soleil, associés aux éléments orbitaux et à des calculs itératifs, permettent à l’IMCCE de raffiner la valeur de l’unité astronomique.
Mots clef : transit de Vénus – méthode des contacts – unité astronomique – IMCCE – éphémérides – orbites de Vénus et de la Terre – calcul itératif
DOSSIER : Analyse des observations des contacts : le résultat final du calcul de l’UA
Auteur(s) : ARLOT Jean-Eudes – ROCHER Patrick
Résumé : Jean-Eudes Arlot et Patrick Rocher synthétisent l’exploitation des temps de contact recueillis lors du transit de Vénus du 8 juin 2004. La base comprend 4550 mesures issues de 2500 observateurs, principalement européens mais aussi répartis en Afrique, Asie, Amérique et Australie. Les auteurs expliquent le tri des bonnes observations, la comparaison avec les contacts théoriques et le calcul itératif de l’unité astronomique. Le résultat retenu, 149 608 708 km avec une incertitude d’environ 11 835 km, illustre la qualité d’une campagne internationale impliquant élèves, amateurs et institutions scientifiques.
Mots clef : transit de Vénus – unité astronomique – contacts – IMCCE – base de données – observations internationales – parallaxe – mesure collaborative
HISTOIRE : Un peu d’histoire : III – les observations des transits de Vénus (1874-1882)
Auteur(s) : TERRY Jean-Noël
Résumé : Jean-Noël Terry conclut la série historique sur les transits de Vénus en retraçant les campagnes d’observation de 1874 et 1882. L’article rappelle l’analyse d’Encke, les expéditions américaines, françaises et européennes, l’usage nouveau de la photographie, les difficultés météorologiques et logistiques ainsi que l’installation de missions dans des lieux éloignés comme l’île Saint-Paul, Nagasaki, Kerguelen, Hawaï ou l’Afrique du Sud. Il montre aussi que le transit de 1882 fut un événement populaire aux États-Unis, tout en soulignant que ces campagnes n’améliorèrent que modestement la précision de la parallaxe solaire.
Mots clef : transit de Vénus – histoire de l’astronomie – 1874 – 1882 – expéditions scientifiques – photographie – île Saint-Paul – unité astronomique
HISTOIRE : Comparaison du dernier résultat avec les calculs des siècles précédents
Auteur(s) : ARLOT Jean-Eudes – ROCHER Patrick
Résumé : Jean-Eudes Arlot et Patrick Rocher replacent le résultat de 2004 dans l’histoire longue des estimations de l’unité astronomique. La comparaison évoque Horrocks au XVIIe siècle, les calculs de Pingré, Short et Lalande au XVIIIe siècle, puis la valeur de Newcomb en 1890. Elle met en évidence la progression de la précision, depuis des erreurs de plusieurs millions de kilomètres jusqu’à l’écart d’environ 10 838 km obtenu avec les observations des contacts de 2004. Cette entrée montre que les progrès instrumentaux, la connaissance des longitudes et le traitement collectif des données transforment profondément l’exploitation des transits.
Mots clef : unité astronomique – transit de Vénus – Horrocks – Pingré – Lalande – Newcomb – histoire des mesures – précision scientifique
AVEC NOS ÉLÈVES : Calculer la distance du Soleil à partir du passage de Vénus du 8 juin
Auteur(s) : CAUSERET Pierre – DEROLEZ Thérèse – DODRAY Gilles – PATUREL Georges – PEYRON André
Résumé : Cette fiche pédagogique du CLEA transforme les observations du transit de Vénus en activité exploitable en classe. Les élèves commencent par estimer le rapport des distances Soleil-Vénus et Soleil-Terre à partir de l’élongation maximale de Vénus, puis utilisent deux photographies prises simultanément depuis La Réunion et Dijon. En superposant les images, en mesurant l’écart apparent de Vénus et en tenant compte de la distance entre les lignes de visée, ils appliquent une proportion de type Thalès pour retrouver l’ordre de grandeur de la distance Terre-Soleil, proche de 150 millions de kilomètres. La correction insiste sur les incertitudes et sur la valeur pédagogique du résultat.
Mots clef : fiche pédagogique – transit de Vénus – distance du Soleil – parallaxe – photographies – La Réunion – Dijon – Thalès – activité en classe
JEUX : Sommes-nous sûrs de nos connaissances en mathématiques ?
Auteur(s) : PATUREL Georges – PATUREL Philippe – RUTILY Bernard
Résumé : Ce remue-méninges propose une démonstration volontairement trompeuse autour de l’exponentielle complexe et de la formule d’Euler. En partant de relations classiques impliquant les nombres imaginaires et la constante pi, le texte aboutit à une conclusion manifestement fausse, selon laquelle l’exponentielle complexe serait égale à un pour toute valeur réelle. Les auteurs invitent le lecteur à repérer l’erreur, tout en signalant le niveau terminale scientifique et au-delà nécessaire pour analyser le piège. La rubrique combine jeu intellectuel, vigilance mathématique et rappel des subtilités liées aux fonctions complexes.
Mots clef : remue-méninges – nombres complexes – exponentielle complexe – formule d’Euler – démonstration piégée – mathématiques – terminale scientifique
LECTURE : Lectures pour la Marquise : L’univers exploré, peu à peu expliqué
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Georges Paturel présente l’ouvrage de Jean-Claude Pecker L’univers exploré, peu à peu expliqué. La notice souligne la richesse d’un livre qui retrace la lente élaboration du savoir sur l’Univers, depuis la contemplation antique jusqu’aux théories cosmologiques modernes. L’auteur apprécie la précision des références, la qualité de vulgarisation et l’ouverture critique de Pecker face au modèle standard du Big Bang. Le livre est recommandé aux historiens, philosophes, scientifiques et étudiants intéressés par l’épistémologie astronomique, la construction rationnelle des connaissances et les débats sur la cosmologie contemporaine.
Mots clef : lecture – Jean-Claude Pecker – cosmologie – histoire de l’astronomie – épistémologie – Big Bang – vulgarisation scientifique
LECTURE : Lectures pour la Marquise : Faits et spéculations en cosmologie
Auteur(s) : TERRY Jean-Noël
Résumé : Jean-Noël Terry présente Faits et spéculations en cosmologie de Jayant Vishnu Narlikar, issu d’une leçon inaugurale au Collège de France. La notice rappelle les réticences de Narlikar à l’égard du modèle du Big Bang, dans la continuité des débats ouverts par Fred Hoyle. Malgré son format bref et sans équations, le livre pose des questions importantes sur l’ancrage observationnel de la cosmologie, l’accélération de l’expansion de l’Univers et la matière obscure. L’entrée recommande cette lecture comme exercice d’esprit critique face aux frontières entre faits établis et spéculations scientifiques.
Mots clef : lecture – Jayant Vishnu Narlikar – cosmologie – Collège de France – Big Bang – matière obscure – expansion de l’univers – esprit critique
LECTURE : Lectures pour la Marquise : CD-Lune 2004
Auteur(s) : PATUREL Georges
Résumé : Georges Paturel rend compte du CD-Lune 2004, réalisé sous la direction d’Henry Bovy dans le cadre du CISAF et de la SAF. La notice met en avant la qualité remarquable des photographies lunaires, les images anciennes, les documents des missions Apollo et surtout l’Atlas Virtuel de la Lune. L’outil permet de varier la position du terminateur, de zoomer sur les reliefs, de repérer cratères, mers, monts et fissures. Plusieurs usages pédagogiques sont proposés, notamment la mesure de la hauteur de montagnes lunaires par l’ombre portée ou l’étude de la parallaxe lunaire.
Mots clef : lecture – CD-Lune – Lune – Atlas Virtuel de la Lune – CISAF – SAF – imagerie lunaire – terminateur – pédagogie
VIE ASSOCIATIVE : Instructions pour les auteurs
Auteur(s) : PETIT Chantal – PATUREL Georges
Résumé : Chantal Petit et Georges Paturel publient des consignes destinées aux auteurs souhaitant proposer un article aux Cahiers Clairaut. La rubrique précise le format attendu, le type de fichier, les marges, les polices, la longueur maximale, le nombre de niveaux de sections et la présentation des figures. Elle demande des fichiers séparés pour les images, des légendes identifiées et une mise en page dépouillée. Les auteurs donnent aussi des indications sur les symboles mathématiques, les unités, l’éditeur d’équations et les modalités d’envoi postal ou électronique. L’entrée documente la professionnalisation du processus éditorial.
Mots clef : Cahiers Clairaut – instructions aux auteurs – mise en page – figures – formules – soumission d’article – édition scientifique – CLEA
VIE ASSOCIATIVE : Compte rendu de l’École d’Été d’Astronomie de GAP 2004
Auteur(s) : La rédaction
Résumé : Ce compte rendu revient sur l’École d’Été d’Astronomie de GAP 2004, déjà annoncée comme une cuvée exceptionnelle. Il évoque l’ambiance sportive et conviviale, les cours donnés notamment par Florence Durret sur les galaxies en interaction et les amas, ainsi que les séances fondamentales sur la photométrie, la spectrométrie, les coordonnées et l’évolution stellaire. Les ateliers ont permis de construire des montures, d’observer depuis le golf, de suivre Delta Céphée, M31 ou le Soleil, et de réaliser l’expérience de Cavendish. L’annonce précise aussi les dates prévues pour l’édition 2005 au col Bayard.
Mots clef : école d’été d’astronomie – Gap – col Bayard – CLEA – formation des enseignants – observations – Cavendish – pendule de Foucault – Florence Durret
VIE ASSOCIATIVE : Liste de diffusion pour le CLEA
Auteur(s) : RIPERT Jean – LARCHER Christian – La rédaction
Résumé : Cette brève note rappelle l’existence de la liste de diffusion C-L-E-A sur Yahoo Groupes, mise en place par Jean Ripert et Christian Larcher. La rédaction souligne le succès de cet outil, qui permet des échanges rapides et vivants entre membres du CLEA. L’entrée montre la place croissante des outils numériques dans la circulation des informations, des questions et des pratiques pédagogiques au sein de l’association. Elle complète les autres rubriques de vie associative du numéro, qui abordent l’assemblée générale, les instructions éditoriales et l’École d’Été d’Astronomie.
Mots clef : liste de diffusion – CLEA – Yahoo groupes – communication associative – échanges pédagogiques – Jean Ripert – Christian Larcher
INFORMATION : Qu’appelle-t-on le printemps, l’été, l’automne, l’hiver ?
Auteur(s) : RIPERT Jean – La rédaction – RUTILY Bernard – DUVAL Marie-France
Résumé : Le courrier des lecteurs examine une question de Jean Ripert sur la désignation des saisons dans les deux hémisphères. La rédaction rappelle d’abord la définition astronomique des solstices et des équinoxes, fondée sur la déclinaison du Soleil et non sur la température. Elle note ensuite que le langage courant de l’hémisphère sud inverse les appellations saisonnières par rapport à celles de l’hémisphère nord, associant l’hiver à la saison froide et l’été à la saison chaude. L’entrée distingue donc soigneusement les définitions astronomiques, les usages sociaux et les ambiguïtés de vocabulaire.
Mots clef : courrier des lecteurs – saisons – solstices – équinoxes – hémisphère sud – terminologie astronomique – langage courant – calendrier
JEUX : Réponse au piège du remue-méninges
Auteur(s) : La rédaction
Résumé : La réponse au remue-méninges explique l’erreur de la démonstration qui prétendait établir une absurdité sur l’exponentielle complexe. Le problème vient de la transformation abusive d’une puissance d’exponentielle lorsque l’exposant n’est pas entier et que l’on travaille dans le plan complexe. La correction rappelle que l’exponentielle complexe est périodique et que l’inversion par le logarithme exige de choisir une détermination principale, dans une région où la fonction est injective. La rubrique offre ainsi une mise au point concise sur une subtilité fondamentale des fonctions complexes et sur les dangers des manipulations formelles.
Mots clef : remue-méninges – nombres complexes – exponentielle complexe – logarithme complexe – détermination principale – fonction périodique – erreur de démonstration
INFORMATION : Articles à venir
Auteur(s) : La rédaction
Résumé : La rédaction annonce plusieurs thèmes prévus pour les futurs Cahiers Clairaut. La liste comprend la suite du cours élémentaire d’astronomie et d’astrophysique, les ondes gravitationnelles, l’expérience de Michelson, un pendule de Foucault en carton, la détermination de la distance de M31, la suite de Référentiels et satellites, les étoiles variables, Poincaré précurseur de la relativité et un texte sur la mesure absolue de l’attraction terrestre par interférométrie atomique. Cette entrée sert de trace éditoriale et donne un aperçu des orientations scientifiques et pédagogiques envisagées.
Mots clef : articles à venir – cours d’astronomie – ondes gravitationnelles – expérience de Michelson – pendule de Foucault – M31 – satellites – étoiles variables – Poincaré
VIE ASSOCIATIVE : Remerciements
Auteur(s) : La rédaction
Résumé : La rédaction remercie Pierre Causeret, Christian Larcher et Jean Ripert pour la relecture du Cahier, ainsi que Chantal Petit pour son assistance. Cette brève mention finale souligne le travail collectif nécessaire à la publication du numéro. Dans un cahier dense, qui clôt le dossier Transit de Vénus tout en abordant les mouvements elliptiques, Fontenelle, Nicole-Reine Lepaute, les flashes d’Iridium, les satellites, les archives et la vie associative, les remerciements conservent la trace discrète mais importante de la relecture, de la coordination et de l’aide éditoriale.
Mots clef : remerciements – relecture – Pierre Causeret – Christian Larcher – Jean Ripert – Chantal Petit – Cahiers Clairaut