La rotation de la terre

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On s'est moqué des gens qui affirmaient que c'est le Soleil qui tourne autour de la Terre. À tort : à ceux qui disent (à raison), que c'est le Soleil qui se déplace, on peut leur demander, quelles preuves ils ont de cette affirmation. Dans tout mouvement relatif, il est difficile de déterminer l'objet qui se déplace.Vous avez tous connu cela dans un train : dans une gare, vous vous demandez parfois si c'est le quai qui bouge ou le train qui se déplace. Bien sur, quand le train accélère, vous savez, dans vos viscères, que c'est le train qui se déplace.

Les anciens Grecs savaient que la Terre tournait par rapport au Soleil, mais ils pensaient que c'était plutôt le Soleil, c'est-à-dire le char d'Apollon, qui se déplaçait.... Et c'est Galilée qui a compris que c'était la Terre qui tournait, car la vitesse de rotation dépendait, savait Galilée, de la latitude, comme expliqué dans l'icône animée d'Archimède.

La chute de la pierre du haut d'une tour ou du haut du mat d'un navire a suscité de multiples " disputes " au Moyen Age, mais les mesures étaient difficiles, et les raisonnements aristotéliciens n'avaient pas de fondement. Encore, une fois il fallut attendre Galilée pour que l'on apprenne à expérimenter pour vérifier des théories, qui sans expérience, ne sont que des élucubrations.

La question est intimement liée, pour Galilée, au fait, pas du tout évident encore aujourd'hui, qu'un corps qui n'est soumis à aucune force est animé d'un mouvement uniforme. Sur terre, cela n'est pas visible parce que les frottements arrêtent le mouvement. Il fallait le génie de Galilée pour comprendre ce phénomène. En revanche, dans l'espace, où il n'y a pas de frottement, les mouvements restent uniformes. Claude Allègre, ministre de l'Éducation nationale, de la Recherche et de la Technologie racontait qu'il avait eu beaucoup de difficultés à expliquer à un militaire haut gradé que les satellites ne pouvaient pas être des bombardiers. Une bombe lâchée d'un satellite continuerait son mouvement en accompagnant le satellite au lieu de tomber droit à l'aplomb. Les cosmonautes, dans leur voyage dans l'espace, suivent le mouvement de leur capsule spatiale.

Si la rotation de la Terre était plus forte, nous autres, pauvres terriens, serions éjectés. C'est parce que la vitesse de rotation de la Terre est maximale à l'Équateur que l'on y place les fusées de lancement des satellites. Le lancement de la fusée profite de la vitesse de rotation de la Terre et économise ainsi du carburant. Ainsi la base française de lancement des fusées est située à Kourou, en Guyane. Il est aussi étonnant que les sauteurs en longueur ne veuillent pas tenter de battre les records du monde à l'équateur. D'ailleurs, les sauteurs en hauteur seraient aussi avantagés, car la gravité est moins forte à l'équateur, à cause du renflement de la Terre.

Il est étonnant que Galilée n'ait pas réalisé l'expérience de Foucault, qui prouve la rotation de la Terre. Dans cette expérience, le plan d'oscillation d'un pendule tourne dans un mouvement causé par la rotation de la Terre. Le pendule du panthéon tournerait de 360 degrés en à peu près deux jours si les forces de frottement ne l'arrêtaient avant. Or Galilée connaissait les lois d'oscillation du pendule et la loi de l'inertie, qui fait que le plan du pendule reste fixe alors que la terre tourne au-dessous de lui. Il aurait pu faire l'expérience de Foucault plus de deux siècles avant celui-ci et prouver définitivement la rotation de la Terre.

Newton précisera les lois du mouvement en leur donnant un contexte mathématique. Et Einstein, précisera la relativité des mouvements. Le mouvement est relatif, maintient Einstein, mais il y a une vitesse limite au déplacement. Cette vitesse limite est celle de la lumière et on ne peut ajouter une vitesse à celle de la lumière. Aussi même si vous êtes sur un bolide ultra rapide et que vous émettez de la lumière, celle-ci ne se déplacera pas plus vite pour un observateur au sol. Les vitesses de la lumière et celle du bolide ne s'ajoutent pas. Mais cela est une autre histoire..

Les liens

- La page Galilée du site L'histoire du concept de gravitation par Sébastien Charnoz de l'Equipe Universitaire Gamma-G, Paris VII. Cette page propose un bon résumé de l'étude de Galilée sur le mouvement des corps.

- Le Pendule de Foucault sur le site du Musée des arts et métiers. Le site propose une visite virtuelle du Panthéon, 3 idées pour comprendre le mécanisme du p! endule et promet pour bientôt une animation interactive de sa rotation.

- Denis Savoie, Éclipses et chronologie. Cet article, publié sur le site Web de la revue Pour la Science, nous informe de l'utilité des éclipses dans l'étude des irrégularités de la rotation de la Terre.

- Luc Bellavance, Le mouvement de la Terre et la mesure du temps sur le site L'Astronomie au Québec par le Groupe Astro & CCD. Pour tout savoir des mouvements de la Terre schémas à l'appui.

- Le site du LEGOS (Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales). L'un des principaux domaines thématiques abordés par l·équipe "Géodésie Spatiale" du laboratoire concernent les variations de la rotation de la Terre.

- L'étude de la rotation de la Terre, activité de recherche de l'équipe Mécanique céleste théorique et appliquée de l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémerides.

- Le site Bureau Central du Service International de la Rotation Terrestre, BC/IERS, service scientifique du DANOF (Département d'Astronomie Fondamentale), Unité Mixte de Recherche du CNRS.