mise à
jour le 14 Novembre 2006
"LE
TEMPS QUI PASSE
OU
COMMENT EN EST ON VENU AU CALENDRIER ?"
Par
JEAN PIERRE MARTIN
Physicien Paris 6, créateur de ce site.
Durant
les RCE 2006 Cité des Sciences de Paris
le
Jeudi 10 Novembre 2006 à 10H30
Photos
: JPM.pour l'ambiance Les photos en haute définition sont disponibles sur simple
demande pour ceux qui le souhaitent
La
présentation complète est mise en ligne sur la partie ftp du site et peut être
téléchargée à la demande.
Ce
qui suit n'est qu'un bref compte rendu du texte.
BREF
COMPTE RENDU
LE TEMPS QUI PASSE
OU COMMENT EN EST-ON ARRIVÉ AU CALENDRIER
RÉSUMÉ DE LA PRÉSENTATION
LA TERRE TOURNE
La
Terre tourne sur elle même autour de la ligne NS de l'Ouest vers l'Est en
23H56mn04sec introduisant ainsi un mouvement APPARENT du ciel de l'Est vers
l'Ouest pendant le même temps, c'est le MOUVEMENT DIURNE.
La
Terre tourne aussi annuellement autour du Soleil dans le sens direct (CCW) et
donc là aussi il existe un mouvement APPARENT du Soleil dans le ciel dans le
sens contraire des aiguilles d'une montre (CCW) ou d'Ouest en Est.
L'axe
de rotation est incliné sur l'écliptique (23°27') ce qui donne naissance au
phénomène des saisons, au cours d'une année, la même région ne va pas
recevoir la même quantité de rayonnement solaire.
C'est
ce phénomène des saisons et de leurs retours qui a motivé nos ancêtres à établir
un calendrier.
Notre
planète est inclinée sur son axe de rotation
Quand
elle tourne autour du Soleil, le Nord et le Sud ne reçoivent pas toujours la même
quantité de Soleil
La
Terre étant inclinée sur son orbite autour du Soleil possède quelques points
caractéristiques
Solstice
: été et hiver, les plus longues et plus courtes
journées (latin SOLSTITIUM : arrêt du Soleil)
Équinoxes
: printemps et automne même durée du jour de de la nuit.
Mais
l'orbite de la Terre n'est pas tout à fait circulaire, c'est une ellipse et
d'après les lois de Kepler, plus on est près plus on va vite (aires égales en
temps égaux) , elle passe au périhélie en Janvier, et donc elle va plus vite
en hiver et plus lentement en été.
Ceci
va donc mener au fait que les durées des 4 saisons ne sont pas identiques. L'été
sera plus long que l'hiver.
Voyons cela en image
Les
saisons ont rythmé la vie de nos ancêtres, aussi ont ils voulu établir une règle
permettant de déterminer leurs retours (crue du Nil par exemple)
Le
jour c'était une trop petite unité
Suivant
des activités, l'Homme a utilisé le Soleil ou le cycle lunaire pour mettre au
point une méthode d'évaluation du temps.
Étudions
en détail les mouvements de notre planète maintenant.
TEMPS SOLAIRE (SYNODIQUE) ET SIDÉRAL
Sidéral
: par rapport au fond des étoiles
Mais
la Terre se déplace sur son orbite Il faut attendre un peu avant de retrouver
midi juste :temps solaire
Midi
c'est quand le Soleil est exactement au dessus de la tête!!!
DÉFINITIONS
Jour
solaire moyen (mean solar day) : entre 2 passages à midi = 24 heures
Une
année solaire = 365,2422 j solaires moyens ou année tropique (entre 2 passages
consécutifs du Soleil par le point vernal)
Une
année sidérale = 365,2565 j solaires moyens Une année calendaire : 365 ou 366 j
A SAVOIR
JOUR
SOLAIRE = 24 HEURES Par définition temps entre 2 passages au méridien
[En fait, le jour solaire n’est pas constant, la Terre décrit une ellipse et
non pas un cercle, on définira donc un jour solaire moyen]
JOUR
SIDÉRAL = 23H 56min 4 sec temps entre 2 passages d’une même étoile au méridien
Tous
les jours la Terre tourne 3 min 56 sec de plus pour que le soleil revienne au méridien
L’ÉQUATION
DU TEMPS est la différence entre le soleil vrai et le soleil moyen
Elle
est décrite par l’analemme
C’est
un 8 qui figure la position du Soleil à la même heure au long de l’année
Résulte
des effets combinés de l’inclinaison de la Terre et de son orbite elliptique
LE TEMPS LÉGAL
L’heure
solaire est fonction de la longitude du lieu
(il y a 50 min de différence « soleil » entre Brest et
Strasbourg), et ce n’est pas pratique d’ajuster sa montre dès qu’on
change de ville (c’était le cas dans le passé!!)
On
a donc défini un temps civil ou légal, valable dans une certaine zone géographique,
qu’on appelle fuseau horaire
Bien
logiquement il y a 24 fuseaux horaires correspondant aux 360°
Le
méridien de référence qui passe par le milieu du premier fuseau est le méridien
de Greenwich (décision de 1884)
Le
Temps de ce méridien est le Temps Universel (TU, anciennement GMT)
24H = 360°
La
longitude c’est donc la position sur le globe en temps et en espace
Si
24H=360° on a donc : 15° =
1H 1° = 4
min L’heure
solaire dépend de la longitude du
lieu
L’heure
légale en France dépend de la saison depuis plusieurs années
En
hiver l’heure légale est une heure de plus que TU H hiver = TU+ 1H
(autrement
dit : on retire 1 heure à sa montre pour avoir TU)
En
été l’heure légale est avancée de deux heures soit H été = TU + 2H
(autrement dit on retire deux heures à sa montre pour avoir TU)
CONNAÎTRE L’HEURE
SOLAIRE VRAIE (DU CADRAN SOLAIRE) !
Elle
va dépendre de la position par rapport au méridien zéro, de l’équation du
temps et de l’heure de sa montre (légale) décalée de 1 ou 2 h suivant été
ou hiver, soit :
H sol.vraie = H légale
– Eq Temps – longitude – (1 ou 2h)
Longitude <0 si Est
À partir de
l’heure solaire (cadran) en déduire l’heure légale
H légale = H
sol.vraie + Eq Temps + Longitude +(1 ou 2h)
LA PROBLÉMATIQUE DES
CALENDRIERS
Tient
aux faits suivant :
Il
n’ y a pas un nombre entier de jours dans une année solaire : 365,24 jours
Il
y a plusieurs types d’années : sidérale et synodique (solaire)
Il
n’y a pas un nombre entier de lunaisons dans une année : 12 lunaisons = 354
jours
Il
n’y a pas un nombre entier de jours dans une lunaison (synodique) : entre deux
même phases de la Lune : 29 j 12h 44 mn
Tout
ceci a donné naissance à différents types de calendriers
LES DIFFÉRENTS
CALENDRIERS
Calendriers
lunaires : sont basés sur le mois lunaire (début = le premier croissant) Ce
sont les plus anciens
Calendriers
luni-solaire : sont lunaires mais ajustés à l’année solaire afin de
respecter les saisons
Calendriers
Solaires : la durée de l’année est égale ou s’approche le plus possible
de l’année tropique (année solaire), ils sont marqués par les saisons
Comme notre calendrier que nous allons étudier maintenant
Calendrier
vient du latin calendae, qui était le premier jour du mois chez les Romains
LES JOURS
Sont
dédiés à des divinités principalement antiques Les noms sont d’origine latine, germanique ou
nordique
Chaque
jour était placé par les prêtres de Babylone sous l’influence d’un astre
parmi les 7 corps célestes connus
LA SEMAINE
Pourquoi
7 jours?-> Un quart de la lunaison Cela
a-t-il toujours été le cas?
La
plupart des indices remontent encore à Babylone vers -700
D’autres
pensent que cela vient de la Bible, Dieu créa le monde en 6 jours et se reposa
le 7ème, ce jour devint le Sabbat (Samedi) jour de repos et la semaine avait
donc 6+1 jours = 7
LES MOIS
D’où
viennent leur nom? Et pourquoi 12 mois Cela
en a-t-il toujours été ainsi? L’origine
remonte aux Romains,
Pour
les Romains, le Dieu le plus important c’était Mars le Dieu de la guerre,
donc un mois est dédié à Mars, ce sera donc Martius, Mars
La
plupart des mois avaient en fait un numéro que l’on va retrouver de Juillet
à Décembre,
À
toute règle, ses exceptions : les mois suivant Mars sont dédiés aussi à des
divinités
Avril
(Aprilis) (Aperta surnom d’Apollon) Mai
(Maius) (un autre nom de Jupiter)
Juin (Junius) (Junon épouse de Jupiter)
Juillet
(Quintilis) = 5
Août (Sextilis) = 6
Septembre
= sept = 7 Octobre =
octo = 8 Novembre = nove = 9
Décembre = deci = 10
Voilà
donc pour la dénomination qui est restée pour les 4 derniers mois de l’année,
mais ils sont en fait en 9, 10 , 11 et 12ème position, pourquoi?
L’ANNÉE
Il
faut maintenant s’intéresser à la valeur d’une année à cette époque là
Dans
l’ancienne Rome (vers –700) l’année comptait 10 mois (voir page précédente)
de durée 30 ou 31 jours
L’année
comptait avec ces 10 mois seulement 304 jours, ce n’est pas beaucoup!
Après
le dernier mois, on ajoutait autant de jours qu’il fallait pour égaler
l’année solaire qui pour les Romains était de 365 jours
Ces
jours au cours des siècles furent intégrés
à des mois supplémentaires
Le
premier en l’honneur de Janus, dieu de la paix, fut nommé Januarius (Janvier)
et fut placé en tête (29 jours)
Puis
après des péripéties, une deuxième mois suivit : Februarius de 28 jours pour
Febro dieu des morts des enfers et des maladies (fièvre, fever …)
L’année
était maintenant de 355 jours donc plus courte que l’année solaire, donc
problème
IL MANQUE 10 JOURS
Qu’à
cela ne tienne, tous les 3 ans (en fait c’était un peu plus compliqué, mais
passons) on ajoutera un mois supplémentaire de 30 ou 31 jours, ouf c’est gagné!
Non pas tout à fait on en est à 366 jours en moyenne
Or
l’année est approx de 365,25 jours et puis il y a la précession
En
46 av JC, on avait 3 mois d’avance
Là
intervint un dictateur pour le bien de tous ………………….Jules
Avec
l’aide d’un astronome grec d’Égypte, Sosigène, il décide de mettre un
terme au désordre du calendrier
C’est
ainsi que naquit le calendrier qui est la base du calendrier actuel,
Le
calendrier Julien
Un
cycle de 4 ans est mis en place, l’année devient égale à 365j et 6h grâce
à l’année bissextile
Trois
années de 365 jours seront suivies d'une année de 366 jours.
C'est
l'année bissextile, année où on rajoute un jour. (ce jour : le bissexte)
Ce
nom ne vient pas du fait comme on le croit qu'il y a deux 6 dans la durée, mais
du fait que :
Le
sixième jour avant les calendes de Mars (le 1er du mois), était DOUBLÉ : bis
sextilis ante calendas Martias. (les Romains comptaient "à
reculons"!)
Ce
jour se situait donc entre le 24 et le 25 Février, ce n'est que plus tard qu'il
deviendra le 29 Février.
LE CALENDRIER JULIEN
Jules
César n’étant pas dictateur pour rien, et n’étant jamais mieux servi que
par soi même,
Il
décide de renommer le mois Quintilis (son mois de naissance) en mois de Julius
(Juillet)
La
réforme fut au début mal appliquée, heureusement le nouvel empereur Auguste
s’en aperçut et corrigea le tir, en remerciement le Sénat donna au mois
Sextilis le nom d’Augustus (Août) mais il ne pouvait pas avoir moins de jours
que celui de Jules, donc on le mit à 31 jours et on retira un jour à Février.
Les
Romains diffusèrent leur calendrier à travers toutes leurs possessions
LA RELIGION S’EN MÊLE
Même
après la chute de l’Empire, il fut adopté par la plupart des états et donc
par l’Église chrétienne
Mais
avec une particularité : pour l’année, on se basait sur la fondation de Rome
(en –753)
Ce
n’est qu’en 527 qu’on (l’Église) décida de démarrer à la naissance
de JC
Le
Moine scythe Denys le Petit après de savants calculs (on sait maintenant
qu’il s’est trompé) décide que l’an 1 sera la 753ème année après la
fondation de Rome (Il n’y avait pas d’année zéro, car le concept 0
n’existait pas encore)
EN A-T-ON FINI
MAINTENANT?
Donc
tous les 4 ans l’année devait durer 366jours d’où le nom bissextile : (leap
year en anglais)
Cela
faisait donc 365,25 j en moyenne Or
l’année solaire vaut 365,2422 j, elle était trop longue de:1 jour tous les
128 ans
Et
au cours des siècles c’est
ÉNORME
Au
XVIème siècle cela faisait 10 jours, l’équinoxe de printemps était le 11
Mars au lieu du 21
Cela
faussait aussi un événement religieux fondamental à l’époque :
LA
DATE DE PÂQUES définie au Concile de Nicée en 325 AD (Anno Domini = ap JC)
Qui
connaît la définition?? Le premier Dimanche après la première pleine Lune de
Printemps
LE CALENDRIER GRÉGORIEN
Or
l’équinoxe de printemps pouvait être déterminée facilement et on s’aperçut
au cours des siècles du dérèglement du calendrier Julien
Le
pape Grégoire XIII réforma le calendrier en 1582 en convoquant des astronomes
(notamment Clavius)
Il
fallait supprimer 10 jours au calendrier
Il décréta que le lendemain du 4 Octobre 1582 serait le 15
Octobre, on supprime 10jours
Pour le futur, afin que cela ne recommence pas, il décide
de modifier la règle des années bissextiles (les siècles non divisibles par
400 ne seront pas bissextiles)
Le grand avantage de ce calendrier est qu’il est basé sur
l’année solaire (tropique) et qu’il correspond à une année moyenne de
365+ 1/4 -1/100 +1/400 = 365
+97/400 jours = 365,2425 jours pas trop loin de 365,2422
soit une précision de 1 jour en approx 3333 ans
CALENDRIER « UNIVERSEL »
Le
calendrier Grégorien fut adopté progressivement par tous :La plupart des pays
catholiques en 1582
GB
en 1751 (perd 11 jours) Russie en
1918 (perd 13 jours) La Chine en
1949
Précision
du calendrier Grégorien :1 jour de variation tous les 3333 ans
C’EST SUFFISANT
ET LES ASTRONOMES?
Comme
il est difficile de s'y retrouver dans tous les calendriers et leurs évolutions,
les astronomes utilisent un calendrier où les jours sont continus.
Ce
sont les jours JULIENS (Julian days en anglais) qui sont décimaux.
Développé
par Joseph Scaliger, un religieux d'Agen, en 1583 et nommé ainsi en l'honneur
de …son père Jules César Scaliger!
C'est
le temps qui s'est écoulé depuis midi du 1er Janvier 4713 av JC.
Pourquoi
une telle date : c'est la coïncidence entre des cycles solaires, romains le
nombre d'or et différents cycles ecclésiastiques.
Intérêt
: déterminer le nombre de jours entre deux événements astronomiques espacés
dans le temps.
Le
jour de Noël 25 dec 2006 sera en jour Julien : 2 454 094,5
POUR SE DÉTENDRE : LA
DATE DE NOËL
Deux
choses sont sûres : nous ne sommes pas dans l'année dans laquelle vous pensez
être, et JC n’est pas né un 25 Décembre. En effet, lors de la définition
de l’année 1 (au lieu de l’année zéro, d’ailleurs, ce qui était une
erreur), nos glorieux ancêtres se sont trompés de quelques années
On
sait maintenant que la naissance du Christ ne s’est pas produite en hiver et
pas en «1» mais probablement autour de –3 à –5 (avant JC). La Bible ne dit rien à propos de la nativité, mais laisse
entendre que cela ce serait passé au printemps. (les bergers étaient dehors)
À
l'époque de Constantin (vers 300), il y avait une fête païenne qui célébrait
le retour du Soleil (le solstice), et des chrétiens choisirent arbitrairement
cette date du 25 Décembre pour la naissance de Jésus, ce qui fut confirmé par
l'Empereur Constantin récemment converti au christianisme. C'est lui aussi qui
fixe arbitrairement la naissance de JC un 25 décembre.
Dionysos
(ou Denys le petit; moine romain) vers les années 523 lors de la refonte du
calendrier, décréta que Jésus était né dans la 28ème année du règne de César
Auguste, mais il commit une erreur, car pendant les 4 premières années de son
règne cet empereur était appelé Octavius, d'où les 4 années d'erreur.
Donc la date de départ est fausse.
Néanmoins
«l’étoile de Bethléem» qui aurait guidée les rois mages semble être réelle.
Qui est elle??
Plusieurs
possibilités s’offraient aux astronomes : en l'an 7 av JC une conjonction de
Saturne et Jupiter; en l'an 6 une conjonction Mars Saturne Jupiter et en l'an 5
une comète aussi vue par les chinois.
Comme
on dit que les Rois Mages suivaient une "étoile" devant eux, c'est
peut être une queue de comète.
Donc
la date la plus probable serait un jour en Avril de l'an 5 av JC.
Bon
Noël quand même!!!!
BIBLIOGRAPHIE
Voici
quelques livres généraux qui comportent une partie intéressante sur les
calendriers ou sur le Temps :
La
saga des calendriers de J LEFORT chez Belin Pour la Science
L’astronomie
en questions de F DROUIN chez Vuibert
Les
saisons et les mouvements de la Terre de P CAUSERET et L SARRAZIN chez Belin
Science
Certains
numéros de l'Astronomie ayant trait au calendrier.
SITES WEB INTÉRESSANTS
SUR LES CALENDRIERS ET LE TEMPS
POUR
ALLER PLUS LOIN.
C'est
tout pour aujourd'hui!
Bon
ciel à tous
Jean-Pierre
Martin http://www.planetastronomy.com/