Le Monde en sphères
2 500 ans d’histoire
de la représentation de la Terre
et de l’univers.
Avec le soutien de
En Bref
Un parcours en seize étapes pour poser le cadre et lever quelques idées reçues.
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Quelle est la forme de l’univers ? Alors que l’humanité a franchi les frontières de son système solaire, nous en sommes encore réduits à spéculer, comme les Anciens, sur la forme du monde.
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Aux origines de la pensée scientifique, c’est le modèle de la sphère qui s’impose comme forme de la Terre et de l’univers. Globes et sphères armillaires en témoignent : ce sont à la fois des objets d’étude et des œuvres d’art mais aussi des symboles du pouvoir.
Représenter le ciel
Depuis l’Antiquité, les astronomes observent le Ciel pour le comprendre et modéliser une vision du monde.
Représenter la Terre
Des mappemondes médiévales aux cartes en relief des fonds marins, un voyage dans l’histoire des représentations de la Terre.
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L’observation des mouvements cycliques du ciel peut laisser croire que nous sommes immobiles au milieu d’une gigantesque sphère céleste qui tourne autour de nous. Les Grecs vont théoriser que la Terre est au centre d’un univers sphérique. Pour Pythagore et ses disciples, l’univers est harmonieusement agencé sous la forme la plus parfaite : la sphère.
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Au IVe siècle av. J.-C., Aristote affirme que la Terre est ronde et donne l’argument le plus convaincant : l’ombre circulaire de la Terre sur la Lune pendant une éclipse de Lune. Le cosmos lui-même est pensé comme une sphère, seule forme géométrique susceptible de représenter la perfection du ciel. C’est en modélisant un monde géocentrique que les mathématiciens grecs posent les bases de la physique et de l’astronomie.
Vidéo
Le calcul d'Eratosthène. Denis Savoie, Astronome et historien des sciences
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Après l’effondrement de l’Empire romain au Ve siècle, la science astronomique est en grande partie perdue en Europe occidentale. Les savants arabes et persans traduisent et permettent la transmission du savoir grec. Nécessaire à la stricte observation des règles de l’islam, l’astronomie arabe se développe et se diffuse, grâce aux travaux d’al-Biruni, alHazen ou al-Sufi.
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À partir du XIe siècle, la transmission des savoirs grécoarabes depuis l’Espagne musulmane ouvre la voie à un renouveau scientifique dans l’Occident chrétien. On redécouvre les modèles d’Aristote et de Ptolémée en les adaptant aux conceptions chrétiennes. Le système géocentrique devient le modèle astronomique et théologique de l’Église, qui ne remet pas en cause la sphéricité de la Terre.
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Plus tard, avec les Grandes Découvertes, le globe terrestre s’affirme comme modèle réduit de la Terre. L’exploration des nouveaux mondes confirme empiriquement la sphéricité de la Terre et précise sa géographie. Le globe est à la fois un outil au service des explorateurs et un moyen de restitution des nouvelles découvertes.
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Durant la période d’effervescence intellectuelle de la Renaissance, Copernic provoque une véritable révolution scientifique : le Soleil est au centre du monde et les planètes tournent autour de lui ! Ce changement de perspective, fondamental, remet en cause la place de l’homme dans l’univers et ne va pas sans heurts : quelques décennies plus tard, Galilée sera condamné pour avoir défendu cette hypothèse.
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Une sphère armillaire est une modélisation mécanique de l’univers, utilisée pour montrer le mouvement apparent des astres, du Soleil et de la Terre. Au XVIIe siècle, les premières sphères armillaires héliocentrées (la Terre tournant autour du Soleil) cohabitent avec celles traditionnellement géocentrées (le Soleil tournant autour de la Terre).
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Au XXe siècle, on découvre la relativité et l’espace-temps courbe. Dès le début du siècle, Harlow Shapley a montré que notre galaxie, la Voie lactée, a une forme de spirale et que notre système solaire se trouve à sa périphérie. Dans les années 1920, Edwin Hubble découvre que l’univers est en expansion. L’univers, modelé par la gravitation, tissé par la lumière, courbé par la matière, devient « élastique ».
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En 1996, le télescope Hubble a réalisé une image du champ profond le plus lointain jamais obtenu. Il montre plus de 10 000 galaxies, dont les plus distantes se trouvent à 13 milliards d’années lumière de la Terre. Ces photographies questionnent ce que Fontenelle ou Flammarion appelaient la « pluralité des mondes ».
Le Géoïde
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Aujourd’hui, on sait que la Terre n’est pas parfaitement ronde mais bosselée. Les satellites artificiels bousculent notre vision de la Terre et de l’univers, qui sont encore loin d’avoir livré tous leurs secrets.
