Histoire de l'Astronomie

Astronomie Antique§

Mésopotamie et Babylone

• Observation systématique ciel (~3000 av. J.-C.)
• Prédiction éclipses
• Zodiaque, constellations
• Tablettes cunéiformes astronomiques

Égypte Ancienne

• Calendrier solaire (365 jours)
• Alignement pyramides avec étoiles (Orion, Sirius)
• Navigation céleste (Nil)

Grèce Antique

• Thalès de Milet (~624-546 av. J.-C.) : prédiction éclipse solaire (585 av. J.-C.)
• Pythagore : Terre sphérique
• Aristote (384-322 av. J.-C.) : modèle géocentrique, sphères cristallines
• Aristarque de Samos (~310-230 av. J.-C.) : premier modèle héliocentrique (rejeté)
• Ératosthène (~276-194 av. J.-C.) : mesure circonférence Terre (précision 2%)
• Hipparque (~190-120 av. J.-C.) : catalogue 850 étoiles, précession équinoxes, magnitude stellaire
• Claude Ptolémée (100-170) : Almageste, modèle géocentrique perfectionné (épicycles), dominant 1400 ans

Astronomie Islamique (VIIIe-XVe siècles)

• Traduction et préservation textes grecs
• Al-Khwarizmi, Al-Battani : tables astronomiques précises
• Al-Biruni : rayon Terre, rotation terrestre possible
• Observatoires : Bagdad, Maragha, Samarcande (Ulugh Beg)
• Noms étoiles arabes : Aldébaran, Véga, Bételgeuse, Altaïr

Révolution Copernicienne (XVIe-XVIIe siècles)§

Nicolas Copernic (1473-1543)

• De revolutionibus orbium coelestium (1543, publié jour de sa mort)
• Héliocentrisme : Soleil au centre, Terre planète tournant autour
• Révolution conceptuelle mais complexité similaire (orbites circulaires)

Tycho Brahe (1546-1601)

• Observations pré-télescope les plus précises jamais réalisées
• Supernova 1572 : ciel pas immuable
• Modèle géo-héliocentrique (compromis)
• Île de Hven (Danemark) : observatoire Uraniborg

Johannes Kepler (1571-1630)

• Assistant de Tycho, hérite données
• Trois lois du mouvement planétaire :
  1. Orbites elliptiques (Soleil à un foyer)
  2. Aires égales en temps égaux (vitesse variable)
  3. Période² ∝ distance³ (T² = ka³)
• Astronomia Nova (1609), Harmonices Mundi (1619)
• Fonde mécanique céleste

Galilée Galilei (1564-1642)

• 1609 : première lunette astronomique (×20)
• Découvertes révolutionnaires :
  • Montagnes lunaires → Lune = monde, pas sphère parfaite
  • 4 lunes Jupiter (Io, Europe, Ganymède, Callisto) → tout ne tourne pas autour Terre
  • Phases Vénus → tourne autour Soleil (preuve héliocentrisme)
  • Taches solaires → Soleil imparfait
  • Résolution Voie lactée en étoiles
• Sidereus Nuncius (1610)
• Procès Inquisition (1633) : abjuration forcée héliocentrisme
• “Eppur si muove” (apocryphе)

Isaac Newton (1643-1727)

• Principia Mathematica (1687) : fondation physique moderne
• Loi gravitation universelle : F = G(m₁m₂)/r²
  • Explique lois Kepler
  • Unifie physique terrestre et céleste
• Calcul trajectoires comètes (Halley)
• Télescope réflecteur (miroir vs lentille)

Astronomie Moderne (XVIIIe-XIXe siècles)§

William Herschel (1738-1822)

• Découverte Uranus (1781) : première planète découverte depuis Antiquité
• Catalogue 2500 nébuleuses
• Structure Voie lactée
• Rayonnement infrarouge

Distances et Parallaxe

• Friedrich Bessel (1838) : première mesure parallaxe stellaire (61 Cygni : 11,4 al)
• Échelle cosmique s’agrandit

Spectroscopie

• Joseph von Fraunhofer (1814) : raies absorption spectre solaire
• Gustav Kirchhoff & Robert Bunsen (1859) : analyse composition chimique étoiles
• Doppler : décalage spectral = vitesse radiale

Découvertes Planétaires

• Neptune (1846, Le Verrier & Adams) : calcul théorique avant observation
• Astéroïdes : Cérès (1801, Piazzi)

XXe Siècle : Astrophysique et Cosmologie§

Relativité

• Einstein : Relativité Générale (1915) → gravité = courbure espace-temps
• Éclipse 1919 (Eddington) : déviation lumière par Soleil, confirme RG

Edwin Hubble (1889-1953)

• 1924 : Andromède = galaxie externe (Céphéides)
• 1929 : Expansion univers (loi Hubble : v = H₀d)
• Univers bien plus grand que pensé

Big Bang

• Georges Lemaître (1927) : “atome primitif”, expansion
• Gamow, Alpher, Herman (1948) : prédiction CMB
• Penzias & Wilson (1965) : découverte CMB (3K), Prix Nobel

Nucléosynthèse Stellaire

• Cecilia Payne-Gaposchkin (1925) : étoiles composées H et He principalement
• Hans Bethe (1939) : fusion nucléaire dans étoiles
• Fred Hoyle, Fowler, Burbidge (1957) : formation éléments lourds (B²FH)

Révolution Observationnelle

• Radioastronomie : pulsars (1967, Jocelyn Bell), quasars
• Rayons X : satellites (Uhuru, Chandra)
• Télescope spatial Hubble (1990)

XXIe Siècle§

• James Webb Space Telescope (2021) : infrarouge, galaxies lointaines
• Ondes gravitationnelles (LIGO 2015) : nouvelle fenêtre observation
• Exoplanètes : milliers découvertes
• Image trou noir M87* (Event Horizon Telescope, 2019)