Mise à jour le 16 Octobre 2015
CONFÉRENCE
«LES ASTRONOMES ET LA LUMIÈRE»
Par Pierre LÉNA
Astrophysicien Obs de Paris, Académicien des sciences
Organisée par l'IAP
98 bis Bd Arago, Paris 14ème
Le Mardi 6 Octobre 2015 à 19H30
À l’occasion du vingtième anniversaire ces conférences publiques de l’IAP.
Photos : JPM pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos
Vidéos des conférences proposées par l’IAP sur Canal U
BREF COMPTE RENDU
Cette conférence commémorative des 20 ans de conférences publiques de l’IAP était aussi la 200ème.
Plus de 120 films en ligne !
À cette occasion Jean Mouette (à l’extrême gauche) et Daniel Kunth (à l’extrême droite) nous ont présente un petit film rétrospective de ces 20 ans.
Francis Bernardeau (au centre avec le micro) Directeur de l’IAP nous a dit quelques mots. Notamment que même si l’Univers est en expansion, mais pas l’amphithéâtre !
Aussi l’IAP recherche pour quelques séances exceptionnelles un autre lieu pour accueillir plus de public.
Pierre Léna est astrophysicien (Meudon) grand promoteur de l’optique adaptative à l’ESO et un des promoteurs du VLT au Chili.
Il est académicien des sciences depuis 1991.
On connait tous son rôle dans la célèbre émission « La Main à la Pâte » et aussi le non moins célèbre « Tour du monde, Tour du ciel ».
Tout commence par des ombres comme l’indique Pierre Léna, en effet, c’est ainsi qu’il débute sa conférence, en introduisant nos glorieux anciens comme Aristarque de Samos qui avec l’ombre de la Terre pendant une éclipse de Lune, comprend que la Terre est ronde, et même il sera capable de développer une méthode pour mesurer la distance au Soleil.
Un autre glorieux Grec, Ératosthène en charge de la plus célèbre bibliothèque du monde, celle d’Alexandrie ; il trouva une méthode originale pour mesurer la circonférence terrestre, dont la valeur est très proche de celle d’aujourd’hui.
Puis on a une longue pose de plus de 10 siècles où (presque) rien ne se passe, jusqu’à ce que la lumière revienne avec de nouvelles idées développées par la civilisation arabe, mais cela n’a pas été suivi d’effets, on s’endort encore pendant près de 6 siècles.
Pierre de Fermat montre que contrairement à ce que l’on croyait, c’est la lumière de l’objet qui se propage vers l’œil. Descartes poursuit avec ses lois de la réflexion.
L’astronomie de position nait avec Tycho Brahé, un des plus grands et plus précis observateurs astronomiques, il construit ses propres instruments et observe toutes les nuits depuis sa cité des étoiles.
De nombreux autres vont suivre : Galilée l’astronome de l’image, il publie de nombreux livres qui en général ne plaisent pas à l’orthodoxie de l’époque.
Le danois Römer a l’idée que la vitesse de la lumière est finie, il le démontre à l’Observatoire de Paris.
Le XVIIIème siècle, siècle des lumières.
Et enfin Newton vint ! Il découvre la composition de la lumière (prisme) blanche, et fait ses principales découvertes à 25 ans.
Thomas Young, médecin à l’origine, est très éclectique, égyptologue, il étudie le phénomène des marées et il s’intéresse aussi à la lumière.
Son expérience avec ses fameuses fentes (qui vont devenir les fentes de Young) qui crée des interférences rend Newton perplexe, car il est incapable de les expliquer, il propose une explication quand même : cela correspond à la superposition de deux oscillations. Mais pour Newton la lumière est un corpuscule.
Young reprend son expérience et comprend que la lumière se comporta aussi comme une onde ce qui provoque des interférences, il en déduit même la longueur d’onde de la lumière employée et des différentes couleurs.
Nombreuses découvertes, notamment l’aberration de la lumière qui prouve que la Terre tourne.
On quitte le siècle des lumières, peut être mal nommé ; pour le siècle de La Lumière !
Arago, il mesure la vitesse de la lumière en provenance des étoiles, le matin et le soir et pense pouvoir détecter une différence de vitesse, mais ce n’est pas le cas. Il y a vraiment une limite finie et probablement énorme à la vitesse de la lumière.
Foucault mesure lui la vitesse de la lumière dans l’eau.
Cette vitesse ouvre le passé aux astronomes, le ciel possède une profondeur, il devient à trois dimensions.
Fraunhofer met le doigt sur le spectre des étoiles et permet ainsi d’observer les composants de l’Univers.
Doppler fait son effet dans le son et Fizeau dans la lumière !
Cet effet joue un rôle considérable en astronomie.
Plus tard J Janssen (et Lockyer) découvrent l’Hélium, élément nouveau et pour ainsi dire inconnu sur Terre.
On comprend enfin les fentes de Young et comment de la lumière et de la lumière donnaient de l’obscurité.
Une nouvelle notion apparaissait, l’éther support de la lumière, Michelson et Morley y mettent un terme.
Maxwell met au point ses fameuses 4 équations.
Röntgen met en évidence les rayons X.
Hertz développe les ondes radio, le spectre électromagnétique commence à se remplir !
Le XXème siècle, un siècle prodigieux s’ouvre aux astronomes !
Ondes et particules sont les deux faces de la lumière, Louis De Broglie le montre.
Max Planck et la mécanique quantique, la lumière est émise par paquet, les quantas.
On commence à comprendre l’interaction de la lumière avec la matière. Les sauts quantiques des électrons.
Einstein montre que nous vivons dans un monde à 4 dimensions l’espace-temps ; les trajectoires sont des géodésiques de l’espace-temps, des droites dans un espace courbe si on veut.
La Relativité Générale est prouvée grâce à l’éclipse de 1919, une révolution est en cours !
Tout s’accélère : les trous noirs, les nouveaux observatoires, les exoplanètes etc..
Bon ciel à tous !
Jean Pierre Martin .Commission de Cosmologie de la SAF.
Les autres CR des conférences IAP.
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