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Récemment, un article qui a pas mal buzzé explique que le modèle que vous connaissez tous du système solaire, avec le Soleil immobile au centre et les 8 planètes (et pluton) gravitant autour de lui, est faux et qu’il faut maintenant prendre le modèle suivant, où tous ces astres se déplacent ensemble dans notre galaxie :

capture d’écran de notre système soleil en mouvement dans la galaxie
En soi, ce n’est pas idiot : dans la réalité, notre Soleil n’est pas immobile et se déplace dans la galaxie : il met 226 millions d’années pour en faire le tour, à une vitesse de 781'000 km/h.

L’ancien modèle n’est pourtant pas faux : si on se met à la place du Soleil, on est immobile ; les planètes nous gravitent autour et c’est le ciel (donc la galaxie) qui tourne autour de nous.
D’ailleurs, quand les anciens savants voyaient la Terre immobile et le Soleil nous tourner autour, ils n’avaient pas tort non plus : quand vous regardez la Terre depuis votre chaise, elle ne bouge pas !

Tout ceci est une question de référentiel :
  • depuis la Terre, la Terre ne bouge pas et le Soleil et la Voie Lactée nous tournent autour.
  • depuis le Soleil, la Terre nous tourne autour, la Voie Lactée aussi (mais dans un autre plan) et le Soleil est immobile.
  • depuis la Voie Lactée, la Terre tourne autour du Soleil, et le Soleil (accompagnée de la Terre) nous tourne autour !

Toutes ces représentations sont justes dans leur référentiels respectifs. D’ailleurs pourquoi s’arrêter à la voie Lactée ? Cette dernière se trouve en effet dans un amas de galaxies appelé le groupe local. Cet amas local se trouve lui-même dans le superamas local, lui-même dans le superamas de la Vierge, lui même dans Laniakea, lui même dans l’univers tout entier !

Et toute cette structure évolue : les astres s’éloignent les un des autres sous l’effet de l’expansion de l’univers et se tournent autour sous l’effet de la gravité…

Est-ce qu’on va dessiner tout ça quand on veut uniquement faire un cours sur le système solaire ? Bien-sûr que non : ça serait beaucoup trop long, vu que l’univers contient des milliards d’amas de galaxies, contenant chacune des centaines de milliards de galaxies composées elles-mêmes de centaines de milliards d’étoiles autour desquelles gravitent des dizaines de planètes…

Alors non, la représentation classique du système solaire n’est pas fausse.
Elle est juste prise dans un référentiel bien particulier et adapté à ce qu’on veut décrire : celui du Soleil et de ses planètes. Cela n’empêche pas que cette représentation n’est pas une représentation « universelle » : un extra-terrestre venu d’ailleurs verrait bien le Soleil se déplacer dans la Voie Lactée…

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Le Hollandais Volant a dit :

Pour répondre à Gamerz0ne :

(déjà, je trouve 780'000 km/h, et non 78'000 km/h ; Wiki donnant une vitesse de 217 km/s, la conversion donne bien ~780'000 km/h)

Ensuite, ces vitesses sont… faibles !
Elles sont faibles pour ce dont on parle, c’est à dire des étoiles et des galaxies.

Regardes par exemple des nuages : ils se déplacent à une vitesse d’environ 50 km/h quand il n’y a pas trop de vent. Pourtant, quand on les regarde, on a l’impression qu’ils planent paisiblement dans le ciel.
Pourtant, une voiture qui roule à la même vitesse à 30 cm du trottoir où on se trouve nous frôle avec une vitesse dangereusement importante !

Tout est une question de distance à laquelle se trouve ce qu’on regarde : il faut voir l’angle balayé par l’objet en déplacement : http://couleur-science.eu/img/vitesse-angles.png et cet angle augmente avec la distance, naturellement.


Et la galaxie mesure 100'000 années lumières de diamètre… À une telle distance, un vaisseau se déplaçant à la vitesse de la lumière durant 100 années entières a un angle de 0,001 degré. C’est imperceptible à l’œil, même sur un siècle…

L’étoile la plus proche se trouve à 4 années lumières (al) du Soleil, soit 36'000'000'000 km. Les étoiles visibles à l’œil nu sont une centaine de fois plus loin encore… Même s’ils se déplaçaient à 700'000 km/h (qui est loin de la vitesse de la lumière), on ne les verrait pas bouger : l’angle est si incroyablement faible que ce n’est pas visible à l’œil nu.

Il faut vraiment faire des mesures très précises sur plusieurs années, en tenant compte du déplacement de la Terre autour du Soleil, pour observer le mouvement relatif des étoiles…


En plus de cela, comme tu le dis, la majorité des étoiles visibles à l’œil nu de notre ciel sont proches du Soleil (100~500 al pour les plus lointaines), donc dans le même "quartier" de notre galaxie (en fait, toutes les étoiles visibles sont situées dans une sphère d’environ 5% du diamètre de notre galaxie), et donc allant dans la même direction à environ la même vitesse que nous : par rapport à nous, ils sont donc pratiquement immobiles (comme deux voitures côte-à-côtes sur une autoroute).
C’est pour ça également que les constellations que l’on voit sont les mêmes depuis l’antiquité… (les mêmes quelque soit le temps, mais pas la position dans la galaxie ;)).


En fait, en astronomie, on manipule des distances et des vitesses vraiment très importantes, qui peuvent réellement nous faire perdre la tête… Mais c’est ça qui est beau avec la science : ça fait rêver :).

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IxeYgrek a dit :

Merci beaucoup !!!

Excellent article, ça me fascine ces trucs ^^

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Dan a dit :

Bonjour,
à noter (si cela ne l'a pas déjà été fait) que cette même vidéo avait fait parler d'elle il y a plus d'un an. Une contradiction scientifique avait été écrite sur le blog du Bad Astronomer: ici.

Merci pour les articles toujours intéressants à lire!

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e-jambon a dit :

Merci de rappeler régulièrement qu'il faut exercer un peu d'esprit critique à l'encontre des vidéos qui s'autoproclament révolutionnaires.
Et merci pour le lien Dan : super article pour qui veut fouiller un peu plus loin et comprendre pourquoi le modèle proposé dans la vidéo ne tient pas réellement la route.

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j-c a dit :

La représentation géocentrisme n'est pas uniquement le placement du référentiel au niveau de la Terre, c'est également postuler le fait que les lois fondamentales sont cohérentes avec une Terre immobile.
Et ce dernier point est faux.

Le "bon" référentiel dépend de ce qu'on veut observer, et est soit un référentiel galiléen dans les limites des observations (un référentiel galiléen absolu est soit impossible, soit unique qlq part dans la galaxie), soit un référentiel non galiléen mais dont les forces fictives sont prises en compte.

Du coup, dire qu'un référentiel est faux est stupide: tout les référentiels sont tous faux (sauf p-e un).
Par contre, ce qui est important, c'est de ne pas attribuer un sens physique à une force fictive parce qu'on a mal choisi son référentiel (et c'est en ça que le géocentrisme est faux).

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john Doe a dit :

Ne pas maitriser un cours de seconde (programme 2010, pas un plus ancien qui était plus compliqué), et faire un site appelé "espritsciencemetaphysiques", ça donne une idée de la compétence en sciences des auteurs.
Merci à couleur-science pour le rappel, vous devriez vous faire embaucher là-bas comme correcteur ou "valideur d'articles"!

Programme de seconde, page 7
http://media.education.gouv.fr/file/special_4/72/9/physique_chimie_143729.pdf

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John a dit :

@Le Hollandais Volant :
Salut,
Meme remarque que dans l'article de couleur science.
L'article d'origine dit "Même si ce n’est pas totalement faux, on omet un fait très important. Le soleil n’est pas stationnaire. En réalité le soleil se déplace à une vitesse extrêmement rapide, jusqu’à 828000 km/h."

Sous entendu rapide par rapport aux vitesses usuelles des humains, mais bien sur faible par rapport à la vitesse de la lumière, aux années lumières, etc...
Question de relativité et de point de vue.
Une vitesse de 10km/h est très lente. Pour nous. Que dirait un escargot faisant un article sur cette vitesse ?
On remplace Proxima du Centaure (le 4 al) par la distance Paris-Pekin, et l'escargot se retrouve dans le même cas que nous (qualitativement, sans calcul quelconque) : à savoir qu'il n'est pas arrivé :D

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Le Hollandais Volant a dit :

@j-c : tous les référentiels peuvent être juste. C'est juste qu'ils ne sont pas adaptés.
Tout dépend de ce que l'on veut décrire. Mais considérer juste la terre et la lune, par exemple, serait faux oui : dans l'absolu, même l'orbite de Saturne influe sur la position de la lune. Ne pas le prendre en compte conduira à des erreurs visibles au fil du temps.

L'orbite de Mercure, par exemple, presentait une telle déviation par rapport à la théorie : une déviation de quelques secondes d'arc. C'est la relativité qui a levé cette erreur : mercure va en effet si vite et est si proche du soleil que la les phénomènes relativistes sont indispensables.

Dans l'absolu, oui, seul le référentiel de l'univers entier est juste. Mais déjà que le problème à trois corps est insolubles, alors à quelques milliards de milliards de corps, c'est chaud...

@john Doe : le seul problème de leur article, c'est de dire que l'ancien modèle est faux et le nouveau vrai, alors que les deux sont vrais, selon les situations, les référentiels.

Le reste après n'est pas un problème : souligner que le système solaire est en déplacement dans la galaxie est bien car c'est la vérité, mais c'est pas pour ça que tout le reste est faux.

Après, mettre "science" et "métaphysique" ensemble donne déjà le ton du site, plus orienté spiritualité et philosophie que sciences physique, mais c'est légal quand même.
Le but de mon poste est juste de mettre un frein à ce buzz, car il vehicule un message faux ("l'ancien model est faux").

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j-c a dit :

@Le Hollandais Volant :

Mon commentaire cherchait à souligner:

1) il y a une différence entre "représentation" et "référentiel".
La représentation géocentrique utilise un référentiel géocentré ET postule que ce référentiel est inertiel lorsqu'on étudie le système solaire.
Voilà pourquoi la représentation géocentrique est fausse.
Ce n'est pas, comme beaucoup le croit, parce que le référentiel est géocentré que le modèle géocentrique a été rejeté, mais parce qu'il postulait que les mouvements des planètes vus de la Terre étaient le résultat de forces réelles et pas de forces fictives (les forces fictives sont des "corrections artificielles" pour compenser le fait que le repère est non inertiel).

Comme je l'ai dit: un repère non inertiel est également "vrai". Utiliser un repère géocentré tout en parlant du système solaire n'est pas faux, pour peu qu'on utilise les forces fictives correspondantes.

2) en relativité général, il n'est pas prouvé qu'il existe un "référentiel de l'univers entier".
C'est pour ça que j'ai dit que c'était soit impossible, soit il y en avait un seul.
Si la courbure de l'espace temps est non euclidienne, il n'y a pas de "référentiel de l'univers entier" auquel tu fais référence (pour le moment, les mesures favorise une courbure nulle).
Et si je ne m'abuse, même en cas de courbure nulle, il suffit d'un moment cinétique global de l'univers localisé près d'un corps massif pour que le seul référentiel inertiel possible soit rendu non inertiel.

Du coup, c'est un peu bizarre de dire: "c'est vrai dans ce contexte, mais dans un contexte plus large, c'est un autre repère qu'il faut prendre". Sauf que dans un autre contexte plus large, il est bien probable qu'il n'y a aucun repère qui convient.
Du coup, que fais-tu dans ce cas ? Puisque tout référentiel est non inertiel et que tu dis qu'un référentiel non inertiel implique une description fausse, cela veut dire que dans ce cas, la science est fondamentalement incapable de fonctionner.
Mieux vaut dire: ce qui est vrai ou faux, c'est la représentation, on s'en fout si le référentiel est inertiel ou non.

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Le Hollandais Volant a dit :
Du coup, que fais-tu dans ce cas ? Puisque tout référentiel est non inertiel et que tu dis qu'un référentiel non inertiel implique une description fausse, cela veut dire que dans ce cas, la science est fondamentalement incapable de fonctionner.

Il suffit de prendre n’importe quel référentiel, celui qu’on veut.

Après tout, il est possible de décrire le mouvement de la voie lactée depuis la plus petite lune de Neptune si on le désire et inversement… C’est juste beaucoup plus compliqué dans un sens que dans l’autre. Si on trouve un référentiel qui rend les calculs plus simples, c’est mieux et j’aurais pris celui là.
Mais dans ce cas, la science n’en met pas un plus en avant qu’un autre : c’est au scientifique de choisir, à mon avis en fonction de ce qu’on étudie.

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j-c a dit :

@Le Hollandais Volant :

J'ai quand même l'impression que tu n'as pas compris 2 choses:

1) une représentation n'est pas un choix de repère. La représentation géocentrique est fausse (car elle prétend que des forces fictives sont des forces réelles). Utiliser un repère géocentré n'est pas faux, même lorsqu'on travaille avec l'influence de Saturne sur la Lune.

2) il n'y a pas de réferentiel inertiel de l'univers entier. (en tout cas pas en relativité générale)

Si tu as compris ces 2 éléments, je ne comprends pas pourquoi ton explication dans ton article porte si inutilement à confusion.

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®om a dit :

J'en profite pour évoquer un sujet connexe : il est évident pour tout le monde que la Terre tourne autour du Soleil. Mais en fait, cette évidence ne l'est pas tant que ça, il est difficile de dire que cette affirmation est fausse, mais au moins elle n'a pas le sens qu'on lui attribue naturellement, à savoir que, dans l'espace, la Terre est en rotation autour du Soleil (donc subit une accélération dirigée vers le Soleil).

Pour le comprendre, je vous propose un petit raisonnement.

A. Dans le référentiel de la Terre, ne peut-on pas dire que c'est le Soleil qui tourne autour de la Terre ? Le mouvement n'est-il pas relatif ?
B. Oui, mais non, car un mouvement de rotation est le résultat d'une accélération (vers le centre de la rotation), donc pas inertiel. Et contrairement à la vitesse, l'accélération a un caractère absolu : si je suis dans une voiture à 100km/h par rapport à la Terre, il n'est pas équivalent que ce soit moi qui freine ou la voiture d'à côté qui accélère ; dans un cas je suis projeté au pare-brise, dans l'autre c'est le conducteur de l'autre voiture qui est plaqué au siège, ce n'est pas juste une question de point de vue. Autre exemple, un objet attaché à un tourniquet en rotation subira une force non-fictive "vers le centre" (ce corps se déformera d'autant plus que la vitesse du tourniquet est importante).
C. D'accord, mais la rotation de la Terre autour du Soleil n'est pas de même nature que celle d'un objet autour du centre d'un tourniquet. Selon la relativité générale, il n'y a aucune force réelle s'appliquant sur un objet en chute libre. Il n'y a aucune différence localement entre un objet en apesanteur éloigné de tout champ de gravitation et un objet en chute libre dans un champ de gravitation. La Terre, en chute libre, "ne ressent pas" la "force" (qui est fictive) de gravité du Soleil. Elle va "tout droit" (i.e. suit les géodésiques), c'est-à-dire sans subir aucune force. Sa trajectoire n'apparaît courbe que parce que l'espace-temps est lui-même courbé par la masse du Soleil, mais la trajectoire de la Terre est "droite". Le référentiel de la Terre est inertiel. De manière symétrique le Soleil a une trajectoire inertielle. La notion de "tourner autour" n'a donc fondamentalement pas vraiment de sens précis, nous ne pouvons pas dire qui tourne autour de qui, mais simplement que chacun suit une géodésique dans un espace(-temps) courbé d'une certaine manière.

Cf par exemple Étienne Klein (à 21mn20) : https://www.youtube.com/watch?v=lzHF1Vhp6X4

Dans une autre vidéo, il parlait plus explicitement de la Terre qui "tournait" autour du Soleil, mais je ne la retrouve plus.

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juju a dit :

Prendre la terre (qui tourne sur elle-même) comme référentiel fixe est parfaitement absurde. En faisant ça, l'étoile la plus proche, a approximativement 4 année-lumières si je ne m'abuse, se déplacerait sur un cercle tout autour de la terre en seulement 24 heures. Elle parcourrait donc environ 12,5 année-lumière en un seul jour, soit plus de 4000 fois la vitesse de la lumière, ce qui est parfaitement absurde.

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Le Hollandais Volant a dit :

@juju : regardes le ciel, et tu verras les étoiles de déplacer à 4000 fois la vitesse de la lumière. Et même beaucoup plus : certaines étoiles sont des centaines de plus loin encore…

Ce n’est pas absurde, c’est juste une vitesse "apparente".

Voici un autre exemple. Quand tu fais du vélo très vite dans une descente, tu sens bien un vent sur ton visage, non ? Pourtant si tu t’arrêtes, le vent disparait. Est-ce que ce n’est qu’une impression ? Un effet de l’imagination ? Non, car si tu tiens un moulin à vent sur ton vélo, tu verras qu’il tourne quand tu roules : le vent ressenti est donc bien réel et n’a rien d’absurde… C’est juste… relatif.

Encore un exemple ? Regardes la vidéo d’une voiture sur ton écran. La voiture se déplace, non ? Tu dois tourner la tête pour la suivre. Pourtant, ni l’écran ni les pixels ne se sont déplacés… C’est juste l’image.

Pour l’étoile, c’est pareil : dans ton référentiel (ou celui de la Terre), l’étoile tourne à 4000 fois la vitesse de la lumière. Mais l’étoile en elle même ne se déplace pas à une telle vitesse, ceci est impossible, comme tu dis.

Ce que la physique interdit, c’est un transport de matière ou d’énergie plus vite que la lumière. Ce n’est pas le cas ici. Ce n’est donc ni faux ni absurde.

Cf ça aussi : http://couleur-science.eu/?d=2013/10/19/15/00/42-exemples-de-vitesses-supraluminiques


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