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Archéoastronomie

Un planisphère illustrant les constellations de l'hémisphère nord réalisé par l'astronome français Gabriel Phillipe de la Hire en 1720. Gravure réalisée par Hendrick van Loon et imprimée à Paris par Nicolas de Fer sur papier Inbe blanc de 47x47 cm.

De la causalité à l'indéterminisme (V)

Du temps de l'Inquisition, les quelques hommes de sciences, mathématiciens, physiciens, médecins et autres astrologues catholiques qui s'intéressaient aux phénomènes célestes devaient bien veiller à respecter les préceptes de Rome au risque de subir la Question s'ils essayaient de revendiquer un système du monde différent de celui enseigné par Aristote.

Après avoir longuement accepté la pensée aristotélicienne, les premiers expérimentateurs du XVIe et XVIIe siècle ont fini par tourner en ridicule les prémisses et les tautologies des disciples d'Aristote.

Des polyèdres aux ellipses de Kepler

Un pas décisif fut franchi au XVIIe siècle par Johannes Kepler en Allemagne, un mathématicien de renom, le père fondateur de l'astronomie moderne.

Protestant de confession et donc peu concerné par les recommandations de Rome qui se fourvoyait dans une impasse, Kepler ne chercha pas à "sauver les phénomènes" en maintenant coûte que coûte le cercle et la théorie géocentrique pour assurer l'harmonie du monde. Mais il parvint à trouver une solution à divers problèmes de mécaniques célestes par des voies détournées et même déroutantes pour un esprit moderne.

Ainsi, en 1596 Kepler publia dans ses "Mystères cosmographiques" un modèle du système solaire présenté ci-dessous à droite dans lequel il imagine comme Platon que le nombre et la disposition des planètes était une manifestation de la volonté de Dieu régnant sur un monde parfait. Kepler imagine un système dans lequel les cinq planètes connues (Vénus jusque Saturne) évoluent sur des orbites circulaires circonscrites à un polyèdre platonicien. Il existe donc une forme platonicienne pour chaque planète : Vénus correspond à l'octaèdre, la Terre à l'icosaèdre, Mars au dodécaèdre, Jupiter au tétraèdre et Saturne au cube. Le rayon de la sphère sur laquelle évolue la planète donne la distance moyenne de la planète au Soleil.

A consulter : Les trois lois de Kepler, David P. Stern/ret.GSFC

A gauche, portrait de Johannes Kepler. Il est basé sur un portrait réalisé en 1620 offert à la bibliothèque de Strasbourg en 1627. Document Smithsonian Libraries and Archives (Image ID: SIL-SIL14-k001-08). A propos des faux portraits de J.Kepler lire Shore et Pavlik (2021). A droite, le système solaire selon Kepler avec ses fameux polyhèdres platoniciens, chaque forme étant associée à une planète. Extrait des "Mystères cosmographiques" (1596). Ci-dessous, illustration des 3 lois de Kepler du mouvement des planètes (1609-1619).

Si ce modèle fonctionne en général, en utilisant les tables d'éphémérides de Tycho Brahé, Kepler constata que les positions de Mars sont parfois décalées de 8 minutes, un écart que son modèle n'explique pas.

Tycho Brahé mourut en 1601 ce qui permit à Kepler d'accéder au poste prestigieux de mathématicien impérial à la cour de l'empereur Rodolphe II de Habsbourg. Dans la décennie qui suivit, Kepler renonça finalement à son modèle planétaire aux orbites circulaires. C'est alors que lui vint une idée géniale.

Les lois de Kepler

En 1609, Kepler publia ses deux premières lois du mouvement des planètes dans son livre "Astonomia Nova". Une troisième loi, celle des périodes sera inventée en 1612 mais il ne le publiera qu'en 1619 dans son livre "Harmonices Mundi" (cf. la version française de 1942).

Les trois lois de Kepler décrivent le mouvement des planètes autour du Soleil, en précisant notamment que les orbites planétaires sont des ellipses[10] dont le Soleil occupe l'un des foyers. A partir de 1609, l'ellipse a remplacé le cercle en astronomie.

Par l'étude systématique de la planète Mars, Kepler donna empiriquement les lois qui portent son nom et qui nous permettent au XXIe siècle d'explorer le système solaire ou d'atteindre la Lune.

A voir : Le modèle hélicoïdal du système solaire, Nassim Haramein

Planetary Orbit Simulator (Lois de Kepler), UNL

D'autres applets sont disponibles sur le site de l'Université de Nebraska-Lincoln

A consulter : Les lois de Kepler (PDF), U.Lyon

Si le cercle est la seule orbite fermée avec l'ellipse, pourquoi les planètes et les satellites orbitent-ils sur des orbites elliptiques et non pas circulaires ? En 1609, l'astronome allemand Johannes Kepler démontra mathématiquement que les planètes orbitaient autour du Soleil sur des ellipses. Pourquoi pas un cercle ? La trajectoire des planètes et des satellites seraient un cercle s'ils se déplaçaient de façon rigoureusement orthogonale par rapport à l'axe planète-Soleil ou planète-satellite sans subir la moindre perturbation. Or tous les corps célestes sont pratiquement en interactions mutuelles les uns avec les autres de façon plus ou moins prononcée, les faisant dévier de leur trajectoire. Les trajectoires des planètes et des satellites sont des coniques caractérisées par le fait que la force d'attraction est inversement proportionnelle au carré de la distance. On fait donc référence à l'ellipse par abus de langage, en faisant en réalité une grossière approximation car en toute rigueur aucune trajectoire planétaire n'est vraiment elliptique du fait qu'elle subit en permanence des perturbations orbitales. A droite, le modèle hélicoïdal du système solaire (voir vidéo ci-dessus). Ci-dessous, les orbites des principaux astres du système solaire vus sous trois angles différents. Chaque image couvre environ 50 UA. Document Dario Izza/ESA.

Mais Kepler ne considérait pas les mouvements des planètes comme l'effet combiné du champ gravitationnel et du mouveent inertiel, des notions inconnues à son époque, mais plutôt comme l'effet d'une sorte "d'attraction magnétique" du Soleil sur les astres.

Profondément croyant, Kepler était persuadé d'avoir découvert les plans du divin. Kepler fut le premier scientifique à réunir les lois de la physique applicables sur la terre et les lois divines de l'astronomie qui jusque là était une science de l'observation encore fortement influencée par l'astrologie et les dogmes d'Aristote.

Kepler compte parmi les pères fondateurs de la mécanique céleste et de l'astrophysique modernes. Quand plus tard Newton déclara "Si j'ai vu plus loin, c'est en montant sur les épaules de géants" (If I have seen further it is by standing on the shoulders of Giants), il pensait notamment aux travaux de Kepler.

La lunette de Galilée

A la même époque, Galilée tourna son "tube optique" vers le ciel et inventa la lunette astronomique. Elle grossissait 30 fois. Il améliora la définition du mouvement des corps dans l'espace, développant le concept d'inertie. Cette notion lui permit d'expliquer le mouvement d'une masse dans le champ de pesanteur. Bien qu'adepte de la philosophie naturelle d'Aristote, il considéra que les corps n'étaient pas à l'état de repos naturellement.

A ses yeux, le repos n'était pas la finalité du mouvement. Les corps n'étaient au repos que par rapport à d'autres corps animés d'une même vitesse.

Mais Galilée ne pouvait pas expliquer la raison fondamentale du mouvement des corps et du déplacement relatif des objets. Il expliquait les changements de positions comme étant le résultat d'une cause "efficiente", idée fidèle à l'école d'Aristote.

En observant les phases de Vénus et les autres planètes Galilée parvint malgré tout à confirmer le système héliocentrique de Copernic. Il découvrit les taches solaires, les satellites de Jupiter, le relief de la Lune et le fait que la Voie Lactée était constituée de myriades d'étoiles. Mais comme chacun le sait, ses découvertes s'opposaient à la doctrine de l'Eglise et conduisirent Galilée devant l’Inquisition...[11]

A lire : En hommage à Galilée

A gauche et au centre, Galilée arpentant le ciel et sa célèbre lunette astronomique exposée au Museo Galileo. A droite, Galilée expliquant ses découvertes à deux cardinaux. Peinture à la gouache sur papier de 26x22.9 cm réalisée par l'illustrateur belge Jean-Léon Huens sur commande de la National Geographic Society pour son édition de Mai 1974.

Dans son "Paradis perdu", John Milton[12] qui vécu à l'époque de Galilée, traduisit l'impression que tout observateur ressent lorsqu'il observe le ciel pour la première fois à travers un télescope : "Devant leurs yeux apparaissent soudain les secrets du vieil Abîme; un océan sombre, sans bornes, sans dimensions, où la longueur, la largeur et la profondeur, le temps et l'espace, sont perdus". L'effet que la lunette de Galilée fit sur ses contemporains traduit merveilleusement les sensations que nous éprouvons à notre tour, alors que cette réalité est séparée de son sujet par un gouffre temporel de plus de 3 siècles...

La nature des corps célestes

Grâce aux travaux de Edmund Halley, le concept des sphères en révolution s'écroula définitivement. La nova étudiée par Tycho Brahé en 1572 puis celle de Kepler apparue en 1604 mettaient la "sphère des fixes" à l'épreuve de l'observation.

A leur tour, les comètes n'obéissaient pas à la théorie des épicycles et certaines étoiles se déplaçant par rapport aux autres, elles ne pouvaient plus être fixées sur la même sphère, mais plutôt réparties dans un espace à trois dimensions.

Cette découverte et beaucoup d'autres entraînèrent les penseurs du XVIIIe siècle, tels Thomas Wright et Emmanuel Kant à spéculer sur la nature de la Voie Lactée, en posant le concept des "univers-îles". Tous les concepts étaient empiriques, fruits de la réflexion, sans le soucis de trouver un support expérimental.

La loi de la gravitation de Newton

Il fallut attendre l'éveil d'une nouvelle génération de savants, nourrit aux nouvelles théories et aux critiques des grands penseurs pour que s'épanouisse la relation causale. Jusqu'à Newton, on ignorait la causalité. Elle était remplacée par une philosophie qui remontait à Aristote et qui considérait tous les phénomènes comme des particularités du mouvement de la matière. Les lois étaient immuables, inscrites dans le mouvement des atomes.

C'est Isaac Newton, physicien et mathématicien anglais né en 1643 (du calendrier Grégorien ou moderne) qui imposa l'expression "lien de cause à effet", la causalité physique telle que nous l'entendons. Cette découverte marqua une étape cruciale dans le développement des sciences.

Passionné d'astronomie mais également astrologue, il n'hésita pas à étudier l'alchimie et les phénomènes paranormaux[13] comme beaucoup de savants de son époque. Egalement, grand argentier de l'Etat et homme d'Eglise, Newton fut bel et bien "un puits de Science". Il découvrit la loi de la gravitation universelle, les propriétés de la lumière et inventa le télescope parmi d'autres inventions. Il est aujourd'hui considéré comme étant le premier scientifique de l'histoire dans son acceptation moderne.

A lire : En hommage à Newton

A gauche, sir Isaac Newton et ses découvertes. Peinture à la gouache sur papier de 16.5x24.1 cm réalisée par l'illustrateur belge Jean-Léon Huens sur commande de la National Geographic Society pour son édition de Mai 1974. A sa droite, le dessin original du télescope de Newton. A droite du centre, la réplique conservée au musée Whipple de Cambridge. Le modèle original fut construit en 1671 mais le premier modèle date de 1668. Le télescope mesure 50 mm de diamètre mais le miroir ne mesurait que 37 mm de diamètre pour une focale de 137 mm. A droite, le premier dessin du télescope de Laurent Casserain (dont le miroir principal est percé en son centre) publié dans le "Journal des sçavans" le 25 avril 1672 (l'édition du 15 avril 1672 l'avait déjà décrit, cf. Scientus).

La réputation de Newton vient du fait qu'il expliqua ces lois empiriques. Il trouva une règle simple pour expliquer la relation entre la mécanique de Galilée et la chute des corps. Pour expliquer les "causes formelles" aristotéliciennes, la "nature des choses", Newton eut recours aux équations mathématiques et trouva finalement une explication par les seules causes physiques.

Tout aussi ingénieux que Léonard de Vinci, mais véritable théoricien, Newton imagina le calcul différentiel, méthode mathématique qui permet de mesurer des variables pendant un temps infiniment petit. Il essayait de résoudre une question en recherchant une réponse causale : Qu'est-ce qui empêche la Lune de tomber sur la Terre ? Sa méthode était simple : expérimenter, observer et consigner ses résultats, ce que nous appelons aujourd'hui la "méthode scientifique".

C'est ainsi qu'en 1687 Newton découvrit la force d'attraction qui gouverne tout l'univers. En fait, contrairement à la rumeur, c'est William Herschel (1738-1822) qui donna une portée universelle à la loi de Newton en découvrant que les orbites des étoiles doubles obéissaient à la même loi de la gravitation que les planètes.

Mais la "Première loi du mouvement" comme l'appela Newton se heurte à une influence instantanée à distance de la matière, action “occulte” qu’il refusa. Newton resta empreint de mysticisme et considérait que cette action instantanée ne pouvait être l’oeuvre que d’un “esprit universel”; c’était une preuve de l'omniprésence divine. Sa théorie échoua car son époque n'était pas préparée à ses conceptions révolutionnaires. Ces concepts seront améliorés ne fut-ce que pour satisfaire la curiosité intellectuelle, en particulier pour résoudre certains paradoxes relatifs à la lumière.

L'univers s'agrandit et devient infini

Jusqu'en 1789, le système solaire ne contenait que 6 planètes et des comètes et l'Univers s'arrêtait à la distance des étoiles et de la Voie Lactée. 

C'est William Herschel qui découvrit Uranus le 13 mars 1781 avec un petit télescope de 157 mm de diamètre ainsi que les satellites Encélade et Mimas de Saturne avec de plus grands télescopes dont le "Forty Foot" de 1.20 m de diamètre. Grâce à ce grand télescope, Herschel et sa soeur Caroline découvrirent et cataloguèrent de nombreux objets du ciel profond.

Le "40 Foot" resta le plus grand télescope du monde jusqu'à la construction du "Levianthan de Parsontown" (Lord Rosse) en 1842-1846. Le "40 Foot" fut démantelé par son fils John Herschel en 1840 pour des raisons de sécurité. Aujourd'hui, seuls restent le miroir principal et une section de 3 m du tube (cf. RMG).

A lire : Great Forty-Foot Telescope, U.Chicago

Herschel Museum of Astronomy

A gauche, le télescope de "Forty Foot" (1.20 m de diamètre et 12 m de focale) avec lequel William Herschel découvrit notamment Uranus en 1781. A droite, le "Leviathan" de 1.82 m de diamètre et 16 m de focale de Lord Rosse érigé à Birr Castle en 1845 qui lui permit de découvrir les objets du ciel profond. Voici le miroir principal exposé au Science Museum de Londres.

Nous devons également à Herschel la découverte que le Soleil se dirige vers l'apex situé dans la constellation d'Hercule. Il fut également le premier à proposer que des phénomènes météorologiques étaient à l'origine de certains changements observés à la surface de Mars et proposa que la planète Rouge avait une atmosphère (cf. NASA). Herschel découvrit également que beaucoup d'étoiles doubles étaient réellement des couples physiques.

En 1842, William Parsons, troisième comte de Rosse, construisit un télescope de 0.91 m de diamètre puis un second disposant d'un miroir en bronze de 1.83 m de diamètre (72") et de 16 m de focale, surnommé "The Leviathan of Parsontown" qui fut terminé en 1845. Il atteignait la 18e magnitude et lui permit d'observer un grand nombre de "nébuleuses".

Après la mort de Lord Rosse en 1867, John Dreyer termina le travail de classification des "nébuleuses" sur lequel avait travaillé son ami William Herschel. Utilisant le "Leviathan", Dreyer compila ensuite le fameux "New General Catalog" qui fut publié en 1888, complétant celui de Charles Messier avec plus de 7000 nouveaux objets du ciel profond.

Le "Leviathan" ne sera dépassé qu'en 1917 avec la construction du télescope de 2.5 m (100") du Mont Wilson en Californie.

A gauche, William Herschel, sa soeur Caroline et John, le fils d'Herschel vers 1782 se préparant à observer dans leur télescope de "Forty Foot". A droite, un portrait d'Urbain Le Verrier réalisé en 1846 par son ami Charles Daverdoing. Documents Jean-Leon Huens/NGS et Observatoire de Paris.

En 1846, le polytechnicien français Urbain Le Verrier prédit l'existence d'une nouvelle planète deux fois plus éloignée du Soleil qu'Uranus. Neptune fut découverte la nuit du 23 septembre 1846 par Johann Galle et Heinrich d'Arrest au moyen d'un lunette de 24.4 cm de diamètre et de 4.30 m de focale.

Si à leur époque, Tycho, Copernic et leurs successeurs avaient remarqué que les comètes provenaient de toutes les directions du ciel, il n'existait pas de théorie générale expliquant ce phénoème. A la fin du XIXe siècle, l'astronome estonien Ernt Öpik (le même qui décrivit le processus de combustion des météores dans l'atmosphère, qui calcula la densité d'une étoile dégénérée et écrivit des articles sur les possibilités de vie dans l'univers notamment) suggéra l'existence d'un vaste nuage de comètes constitué de noyaux de roches glacées situé entre 5000 UA et plus de 100000 UA du Soleil. Sa théorie fut reprise et popularisée en 1950 par l'astronome hollandais Jan Oort et est connue sous le nom du "Nuage de Oort".

Il faudra attendre le 18 février 1930 pour que Clyde W. Tombaugh (1906-1997) découvre Pluton comme l'avait prédit Percival Lowell et William Pickering quelques années plus tôt.

Après la découverte de l'astéroïde Cérès de 950 km de diamètre en 1801, des milliers de petits corps furent découverts entre l'orbite de Mars et de Jupiter mais également dans l'orbite terrestre, au-delà de Jupiter et même bien plus loin que Pluton. Certains ont une taille voisine de celle de Pluton (2370 km) comme par exemple Eris (2326 km), Quaoar (1280 km) ou Sedna (1000 km). Pour éviter toute confusion, en 2006 l'UAI modifia la définition d'une planète et inventa le terme "planète naine". On y reviendra.

Entre-temps, en 1990 on découvrit la première exoplanète d'une très longue série, l'empreinte du fond cosmologique diffus à 2.7 K en 1992, des traces de matière et d'énergie sombres, l'expansion accélérée de l'Univers, des traces de fusion de dizaines de galaxies naines avec la Voie Lactée, des galaxies jusqu'aux confins de l'Univers, la confirmation de l'existence des trous noirs (cf. l'image de M87* et l'image de Sgr A*), et les découvertes se succèdent.

Aujourd'hui, on estime que l'Univers s'est formé il y a 13.799 ±0.021 milliards d'années au cours du Big Bang, qu'il existe autant d'exoplanètes que d'étoiles et les trois quarts d'entre elles sont organisées en systèmes multiples. Selon les statistiques établies à partir des sondages du ciel profond, on estime que l'Univers contiendrait 2000 milliards de galaxies dont seulement 10% sont visibles dans les plus grands télescopes (cf. les galaxies les plus lointaines). Mais à ce jour, la vie n'existe que sur la Terre.

La physique des temps modernes

Pour expliquer la nature de la lumière et certains phénomènes électriques, un premier pas important fut franchi avec la théorie de l'électricité de James Clerk Maxwell au XIXe siècle qui imposa une vitesse finie à la lumière et le concept de champ. Il découvrit également la cinétique des gaz.

Au tournant du XXe siècle, Hendrik Antoon Lorentz comprit l'inutilité du support mécanique pour expliquer la propagation du champ électromagnétique. Il découvrit également la théorie des électrons.

Entre-temps, les mathématiciens Gauss, Lobatchevski, Bolyai et Riemann créèrent le concept d'espace courbe et s'attachèrent à définir les particularités des systèmes de coordonnées relatifs les uns par rapport aux autres, notions qui seront reprises par Poincaré et Einstein.

Pour expliquer certains états étranges de la matière, tels la chaleur spécifique et l'effet photoélectrique, Planck, Bohr et Dirac imposèrent la physique quantique comme le nouveau passage obligé des physiciens. Ils démontrèrent le fait que les électrons ne peuvent être localisés avec précision dans l'espace et le temps.

Born, de Broglie, Heisenberg et Schrödinger insistèrent sur le fait que les particules doivent être représentées par des fonctions d'ondes et ne peuvent être déterminées que par calcul statistique. En parallèle, la découverte progressive de tout un univers de particules élémentaires permit aux physiciens d'ébaucher les premières théories de la genèse de l'univers[14].

Toutes ces conceptions, si géniales qu'elles aient été furent dépassées par un monument de la physique. Fasciné mais souvent critique vis-à-vis des idées de ses aïeux, Albert Einstein développa au début du XXe siècle la théorie de la Relativité restreinte aux mouvements uniformes, qu'il résuma comme suit : "La masse n'est plus une grandeur immuable, mais varie selon son contenu d'énergie, et même lui est équivalent [...], tandis que la loi de Newton ne peut être envisagée que pour de petites vitesses. La vitesse de la lumière dans le vide est une vitesse limite"[15].

Einstein lia également l'espace au temps dans un continuum à quatre dimensions qui varie en fonction de la vitesse de l'observateur (son référentiel) : "L'espace et le temps perdent leur caractère absolu causal, il est influençant mais n'est pas influencé", ce que Newton n'avait pas établi.

En 1915, Einstein généralisa sa théorie à tous les mouvements, en démontrant que la gravitation est une inertie qui courbe l'espace-temps et le déforme. En 1921, Einstein reçut le prix Nobel pour ses recherches en physique.

Trois grands chercheurs ayant marqué leur époque soit en astronomie soit en cosmologie. A gauche, l'astronome Edwin Hubble vers 1925 peu après qu'il ait découvert la véritable nature des galaxies. Document Mount Wilson Observatory. Au centre, portrait d'Albert Einsteint inspiré d'une photographie de 1947 peint à la gouache sur papier de 26x17.1 cm par l'illustrateur belge Jean-Léon Huens sur commande de la National Geographic Society pour son édition de Mai 1974. Ce portrait ainsi que les précédents furent mis aux enchères chez Christie's en 2012. A droite, Stephen Hawking en 2014. Document Jaime Travezan.

L'astronomie contemporaine confirme l'exactitude des prédictions d'Einstein, mais doit s'allier la physique quantique dès que les scientifiques analysent des évènements se produisant à des échelles plus petites que l'atome.

A ces échelles extrêmes, Einstein conclut que "les lois différentielles mais aussi les lois de la causalité ont fait la preuve de leur échec [...]. Les formules quantiques de Broglie et de Schrödinger concordent d'une façon stupéfiante avec les résultats de l'expérience". Et de se demander "si la loi causale et la loi différentielle, ces dernières prémisses de la conception newtonienne de la nature doivent-elles être rejetées à tout jamais ?"

Einstein mourut avant de parachever son oeuvre magistrale à laquelle il travailla durant toute sa vie. Aujourd'hui, des générations de physiciens et d'astrophysiciens relativistes ont repris le flambeau et formulent leurs énoncés en termes quantiques. Tous cherchent à unifier toutes les lois de la physique en une théorie quantique de la gravitation, énoncé qui rencontre d'énorme difficultés de formulations depuis plus d'un demi-siècle.

Aujourd'hui les théories de "supercordes" et membranaires ainsi la gravité quantique à boucle parmi d'autres théories semblent réussir là où toutes les précédentes ont échoué. Si vous me suivez toujours, nous prendrons le temps d’analyser ces concepts dans d'autres dossiers tout aussi passionnants.

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Biographies de scientifiques, Astronoo

Planetary Orbit Simulator (Lois de Kepler), UNL

Les lois de Kepler (PDF), U.Lyon

Histoires d'Univers (bibliographie préparée par la BNF)

Liste et caractéristiques des miroirs des télescopes professionnels, John M. Hill, LBT

BnF Gallica (anciens livres numérisés)

Selected Works about Isaac Newton and his Thought, The Newton project, University of Sussex

Harmonia Macrocosmica, Andreas Cellarius, 1661 (version numérisée), Linda Hall Library/p>

Jubilothèque (anciens livres numérisés, par ex. Science et Méthode de H.Poincaré, etc)

Archive.org (anciens livres numérisés, par ex. le NGC de John Dreyer, Le Ciel de A.Guillemin, le Catalog of the Universe de P.Murdin et al., etc)

Quelques livres (cf. détails dans ma bibliothèque dont la section Histoire)

L'astronome. Du chapeau pointu à l'ordinateur, Laurent Vigroux, CNRS Editions, 2016

Histoire de la physique, J.Baudet, Vuibert, 2015

Histoire de l'astronomie : Des origines à nos jours, Christian Nitschelm, Nouveau Monde Editions, 2013

Le roman du Big-Bang, Simon Singh, JC Lattès, 2005; Fayard/Pluriel, 2011

Le ciel dans la tête, Alain Giraud-Ruby, Actes Sud, 2010

Aux origines du monde : Une histoire de la cosmogonie, Jean-Pierre Verdet, Seuil, 2010

Les livres d'Astronomie qui ont changé la vision de l'Univers, Jean-Jacques Samueli, Ellipses, 2010

Galilée, L. Geymonat/F.-M. Rosset et al., Seuil, 2009

L'astronomie des Anciens, Yaël Nazé, Belin - Pour la Science, 2009

Histoire du télescope, Yaël Nazé, Vuibert, 2009

Les Bâtisseurs du Ciel. Copernic, Kepler, Galilée, Newton (intégrale, 1650 pages), J.-P. Luminet, JC Lattès, 2010

Les Bâtisseurs du Ciel. La perruque de Newton (tome 4), J.-P. Luminet, JC Lattès, 2010; Le Livre de Poche, 2011

Les Bâtisseurs du Ciel. L'Oeil de Galilée (tome 3), J.-P. Luminet, JC Lattès, 2009; Le Livre de Poche, 2010

Les Bâtisseurs du Ciel. La Discorde céleste (Kepler et le trésor de Tycho Brahé, tome 2), J.-P. Luminet, Le Livre de Poche, 2008/2009

Les Bâtisseurs du Ciel. Le Secret de Copernic (tome 1), J.-P. Luminet, J.C. Lattès, 2006; Le Livre de Poche, 2008

Cosmographie. Comprendre les mouvements du Soleil, de la Lune et des planètes, Denis Savoie, Belin/Pour la Science, 2006/2022

Traité du ciel (édition bilingue du Caelo), Aristote, Flammarion, 2004

La Voie lactée : Histoire des conceptions et des modèles de notre galaxie des temps anciens aux années 1930, Frédéric Chaberlot, CNRS Editions, 2003

Newton, Marco Panza, Les Belles lettres, 2003

Newton, Richard Westfall, Flammarion, 1994/1998

Astronomie et Astrophysique, Jean-Pierre Verdet, Larousse, 1993

La nuit du temps, Timothy Ferris, Hachette, 1992

Histoire de l'astronomie, Ludwik Celnikier, Lavoisier Tec & Doc, 1985/1997

L'Astronomie et son histoire, Jean-René Roy, Masson, 1982/1997

Cosmos, Carl Sagan, Mazarine, 1980

Vingt-cinq siècles de cosmologie, Jean Charon, Stock+Plus, 1980

Les somnambules, Arthur Koestler, Pocket et Calmann-Levy, 1980/1998; Les Belles Lettres, 2010

Du monde clos à l'univers infini, Alexandre Koyré, Gallimard-Tel, 129, 1973/1988

Le système du monde. Histoire des doctrines cosmologiques de Platon à Copernic (10 vol.), Pierre Duhem, Hermann, 1913/1960/2013/2014

Harmonia Macrocosmica d'Andreas Cellarius (1660), Robert Van Gent, Taschen, 2006/2012

En anglais

The Theoretical Minimum: What You Need to Know to Start Doing Physics, Leonard Susskind et George Hrabovsky, Basic Books, 2014

Ancient Astronomers, Anthony F. Aveni, Smithsonian Books, 1993/1995

World Archaeoastronomy (et Amazon), Anthony F. Aveni, Cambridge University Press, 1988

Three Copernician Treatises, Edward Rosen, Columbia, 1939; Dover Publications, 1959/2004

The biographical encyclopedia of astronomers, s/dir Thomas Hockey et al., Springer, 2007/2009/2014.

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[10] La trajectoire des planètes et des satellites seraient un cercle s'ils se déplaçaient de façon rigoureusement orthogonale par rapport à l'axe satellite-planète et ne subissait aucune autre perturbation.

[11] Consulter le procès de Galilée.

[12] J.Milton, "Le Paradis perdu", Belin, 1988, chapitre II, 889, p173.

[13] Lire à ce sujet "La malle de Newton", L.Verlet, Gallimard-nrf, 1993, "Les Bases de l'alchimie de Newton ou la recherche du Lion Vert", B.Dobbs, Ed.de la Maisnie, 1981.

[14] Consulter les dossiers consacrés à la cosmologie et la physique quantique.

[15] Tous les commentaires d'Einstein non référenciés sont extraits de “Oeuvres choisies”, Seuil/CNRS, 1989-1991. Consulter le dossier consacré à la théorie de la relativité.


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