Avons-nous jamais vu la terre tourner autour du soleil? Le modèle géocentrique est-il complètement réfuté?

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Avons-nous jamais vu la Terre tourner autour du Soleil?

De plus, le modèle géocentrique est-il complètement réfuté ou a-t-il été mis de côté parce que le modèle héliocentrique a rendu les choses plus faciles à comprendre?

(BTW Je sais que la Terre tourne autour du Soleil et je demande juste par curiosité.)

Merci!

HeroFTime
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Donald.McLean

Réponses:

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Ce que vous demandez, en gros, c'est s'il existe des preuves pour le modèle héliocentrique du système solaire.

Une observation littérale à l'œil nu de la Terre tournant autour du Soleil serait plutôt difficile, car les êtres humains ne sont jamais encore allés sur une autre planète, et ne sont allés sur la Lune que brièvement, il y a des décennies.

Voici plusieurs preuves; certains d'entre eux sont également pertinents sur le plan historique.

Lois de Kepler sur le mouvement planétaire

Cela est devenu l'une des premières preuves, dès que Newton a compris la loi de la gravitation universelle et les «fluxions» (ce que nous appellerions aujourd'hui des équations différentielles). Lorsque vous supposez un modèle héliocentrique et la loi du carré inverse pour la gravité, les lois de Kepler dans un modèle héliocentrique sortent naturellement des équations, dès que vous faites le calcul.

C'est comme dire: "si c'est héliocentrique, et sachant que la loi de la gravité est correcte, alors les lois de Kepler devraient être telles ou telles". Et puis: "oh, mais les calculs théoriques pour les lois de Kepler correspondent aux observations réelles avec une grande précision. Par conséquent, notre hypothèse (héliocentrique, loi carrée inverse) doit être correcte."

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C'était la première indication forte que le modèle héliocentrique est en accord naturel avec les lois fondamentales de la science, alors que la vision géocentrique devenait de plus en plus artificielle à mesure que les preuves s'accumulaient.

Tycho Brahe à la fin des années 1500 a fourni l'énorme masse d'observations du mouvement planétaire. Johannes Kepler au début des années 1600 a utilisé les observations de Brahe pour élaborer ses lois de manière empyrique (et en plaidant également pour le modèle héliocentrique). Isaac Newton à la fin des années 1600 a dit "oui, Kepler a raison, à cause des mathématiques et de la loi de la gravité, et voici la preuve du calcul".

http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler%27s_laws_of_planetary_motion

Parallaxe stellaire

Un des premiers arguments contre l' héliocentrisme était que, si la Terre tournait vraiment autour du Soleil, alors des objets très éloignés, tels que les étoiles, sembleraient toujours très légèrement osciller d'avant en arrière autour de leurs positions moyennes. Comme ce n'est pas le cas, a-t-on soutenu, la Terre doit donc être fixée.

Vous pouvez voir cet argument dans les archives historiques, proposé par les théologiens à la fin des années 1600, en faveur du modèle géocentrique, et contre le consensus croissant alors des "philosophes naturels" (ce que nous appellerions aujourd'hui des scientifiques) que le modèle héliocentrique était correct.

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En réalité, la parallaxe existe, elle est juste très petite. Il a été mesuré expérimentalement dans les années 1800, puis a été rapidement utilisé pour déterminer, pour la première fois, la distance aux étoiles les plus proches.

http://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_parallax

Aberration de la lumière des étoiles

La direction dans laquelle nous voyons une étoile éloignée change également lorsque le vecteur vitesse de la Terre change au cours de sa révolution autour du Soleil. C'est différent de la parallaxe; cela ressemble davantage à la façon dont les gouttes de pluie sur les vitres latérales d'une voiture laissent des traces diagonales lorsque la voiture commence à bouger (même si les gouttes de pluie tombent verticalement).

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C'est essentiellement un phénomène relativiste (lorsqu'il est appliqué à la lumière), mais il peut être partiellement expliqué dans un cadre classique. Il a en fait été observé avant la parallaxe à la fin des années 1600 (l'apogée de Newton), mais il est resté inexpliqué jusqu'au début des années 1700.

http://en.wikipedia.org/wiki/Aberration_of_light

Mécanique orbitale des sondes interplanétaires

Atterrir une sonde sur Mars ou Vénus ne fonctionnerait tout simplement pas si vous supposiez un modèle géocentrique. Une description géocentrique du système solaire peut rester valable dans une perspective purement cinématique (juste la géométrie du mouvement) tant que vous restez sur Terre. Mais l'illusion se dissipe rapidement dès que vous commencez à considérer la dynamique (voir les lois de Kepler), et / ou lorsque vous essayez de quitter réellement la Terre (sondes spatiales).

Permettez-moi de renforcer ce point, car plusieurs réponses et commentaires se sont trompés: les modèles géocentrique et héliocentrique ne sont pas complètement interchangeables, ou une question de relativité. Vous pourriez construire un modèle géocentrique "explicatif", et ce serait "correct", purement de manière cinématique (la géométrie du mouvement), et uniquement vu de la Terre. Mais le modèle tombe en panne dès que l'on considère la dynamique (forces et masses); il se révélerait également incorrect même d'un point de vue cinématique dès que vous quittez la Terre.

Ce n'est pas seulement un artifice pour simplifier les calculs. Les calculs dynamiques sont erronés dans un modèle géocentrique.

Afin de calculer la trajectoire de très haute précision du véhicule spatial transportant le rover Curiosity et de le placer avec succès sur Mars, vous devez opérer dans une perspective héliocentrique. Sinon, la dynamique est mauvaise. Vous ne manqueriez pas un peu la cible, dans une approche géocentrique, vous la manqueriez beaucoup - le véhicule n'irait même pas dans la direction générale de Mars.

Divers

Lorsqu'elle est observée dans un télescope, Vénus a des phases comme la Lune, et grandit puis rétrécit en taille, synchronisée avec ses phases (elle est grande comme un mince croissant, elle est petite quand elle est gibbeuse). Dans un modèle géocentrique, les changements de taille pourraient être expliqués par une orbite elliptique de Vénus autour de la Terre, mais les changements de phase synchronisés avec cela sont plus difficiles à expliquer. Les deux phénomènes deviennent triviaux à expliquer dans un modèle héliocentrique.

Il convient de noter que cela ne prouve pas nécessairement le modèle héliocentrique, juste le fait que Vénus est en orbite autour du Soleil , pas de la Terre . C'est donc un argument contre le géocentrisme pur (ou strict).

Jupiter, lorsqu'il est observé dans un télescope, possède clairement ses propres satellites. Ce fut un premier coup porté à un modèle géocentrique strict, qui supposait que tout devait tourner autour de la Terre. Cela a ouvert la porte à l'idée que les orbites pourraient également être centrées sur d'autres corps célestes, et à l'idée que les choses en orbite autour d'objets plus grands pourraient avoir leurs propres satellites plus petits (et donc la Terre pourrait orbiter le Soleil sans perdre la Lune).


La liste pourrait continuer (et la liste complète est très longue) mais ces arguments devraient suffire. Vous n'avez pas nécessairement à voir quelque chose de vos propres yeux pour savoir avec certitude qu'il est là. Dans le cas de la révolution de la Terre autour du Soleil, il s'agissait simplement d'une quantité écrasante de preuves s'accumulant en sa faveur.

Le géocentrisme n'a tout simplement aucun sens dans la science moderne et l'exploration spatiale.

Florin Andrei
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Quelqu'un peut-il fournir un exemple de calcul dynamique qui ne fonctionne pas correctement dans un modèle géocentrique?
14h
Eh bien, des épi-cycles ont été introduits pour corriger les mouvements rétrogrades des plantes dans un modèle géocentrique; ils n'ont jamais vraiment très bien fonctionné, et même si on pouvait les faire fonctionner mathématiquement, ils représentent des orbites vraiment compliquées et non physiques ... Pas le meilleur argument, mais j'ai pensé qu'il devrait être inclus ici.
astromax
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Eh bien, à un niveau simple, dans un modèle géocentrique, vous supposez que le cadre de la Terre est un cadre inertiel, donc en utilisant la dynamique classique F = ma. Mais dans ce cadre F n'est pas égal à ma, il y a des forces centrifuges et de coriolis. Le modèle héliocentrique décrit ce cadre comme non inertiel, ce qui explique les termes supplémentaires dans la dynamique. L'affirmation "c'est tout simplement le choix du cadre de référence" doit faire face au problème que le seul cadre de référence dans lequel ces termes disparaissent de vos équations dynamiques est celui du Soleil. Alors qu'est-ce que cela signifie, physiquement? :-)
Steve Jessop
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Remarquez que la relativité générale signifie que Mercure vous manquera toujours en utilisant la dynamique newtonienne héliocentrique. Et peut-être d'autres planètes, je ne suis pas sûr. Mais c'est une erreur beaucoup plus petite que de traiter la Terre comme un cadre inertiel newtonien, et donc de ne pas aller même dans la direction générale de la planète que vous voulez.
Steve Jessop
Vous pouvez obtenir les phases + le changement de taille de Vénus à partir d'un modèle géocentrique, mais cela nécessite d'empiler les épicycles dans une trajectoire compliquée qui est fonctionnellement équivalente à un modèle Vénus en orbite autour du soleil.
Mark
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Eh bien, je discuterais avec nos satellites qui sont actuellement en orbite autour de diverses planètes de notre système solaire (Venus Express, Mars Reconnaisance Orbiter, Cassini, etc.).
Ceux-ci ont des antennes directionnelles pour transmettre les gros morceaux de données (antennes omnidirectionnelles pour la communication à faible gain comme les réveils en cas d'événement en mode sécurité). Donc, si ceux-ci ne prenaient pas en compte la révolution de la Terre autour du Soleil, nous n'aurions pas de données scientifiques.

Je pense qu'il n'y aura pas de preuve plus "directe" et "visible" que cela. Ofc si la personne que vous voulez convaincre de la vérité du système copernicien est plus ouverte aux arguments physiques (et ne s'enfuit pas à la vue d'un peu de maths), vous pouvez commencer par exposer le potentiel gravitationnel pour les 3- problème de corps voir aussi , expliquer comment littéralement aucune de nos missions spatiales n'aurait réussi si le système était bien ptoléméen (manque de forces centrifuges autour du soleil -> tout tire dans une direction différente).

Je pourrais continuer ici pour toujours, toute la dynamique qui est bien expliquée par la loi de Newton de la gravité (jusqu'à un certain point ..) s'effondrerait.

Concernant votre question de savoir si le modèle ptoléméien est complètement réfuté: il est aussi réfuté que possible. Si votre théorie fait de mauvaises prédictions, elle n'est pas prouvée. Vous pouvez ajouter de plus en plus de sphères virtuelles d'ordre supérieur et supérieur (modifier la théorie) dans votre ciel médiéval imaginaire, mais à un certain point, cela devient ridicule. Même avant l'ère spatiale, il y avait tellement de preuves pointant vers un point de vue héliocentrique (Phases de Vénus, Comètes autour du soleil, découverte de Neptune et Uranus sous hypothèse héliocentrique ...) Ici aussi, je pourrais continuer indéfiniment, mais si vous êtes intéressé, lisez l'un des livres gratuits sur le projet Gutenberg. Ils sont légalement là-bas car leur droit d'auteur a expiré il y a longtemps et j'ai trouvé très drôle de lire comment, dans les années 1850, tant de preuves de la théorie héliocentrique étaient accumulées.

AtmosphericPrisonEscape
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La communication avec les satellites ne prouve (ni ne réfute) rien. L'utilisation du modèle héliocentrique facilite les calculs pour déterminer où diriger l'antenne directionnelle, mais le même résultat peut être obtenu en utilisant le modèle géocentrique.
LDC3
Les coupures de communication ne se produiraient pas selon le système géocentrique. Et le simple fait que nous les ayons mis là en utilisant des calculs héliocentriques.
AtmosphericPrisonEscape
Bien sûr qu'ils le feraient. Ils vont dans l'ombre d'une planète, ont une erreur CPU causée par un rayon gamma nécessitant un redémarrage, etc. Et oui, nous avons utilisé le modèle héliocentrique pour les calculs, mais comme je l'ai dit, les mêmes résultats peuvent être obtenus en utilisant le modèle géocentrique . Cela rend simplement le complexe mathématique.
LDC3
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Premièrement, il n'y a pas de force centrifuge; c'est imaginaire. Deuxièmement, le modèle est responsable des forces agissant sur les satellites. Et oui, les deux modèles peuvent prédire quand une ombre planétaire se produira. Je n'ai pas dit que vous aviez rendu les mathématiques plus complexes, j'ai dit que le modèle géocentrique rendait les mathématiques plus complexes que le modèle héliocentrique. S'il vous plaît, ne dites pas que j'ai dit quelque chose que je n'ai pas dit.
LDC3
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@ LDC3 - les modèles géocentrique et héliocentrique ne sont équivalents que d'un point de vue cinématique, et même alors tant que vous restez sur Terre. Mais d'un point de vue dynamique, dont vous avez besoin lorsque vous lancez des sondes interplanétaires, elles sont très différentes. Vous ne pourriez jamais atterrir Curiosity sur Mars si vous fonctionniez à partir d'un modèle géocentrique.
Florin Andrei
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Selon Newton, tout système binaire tourne autour du centre de masse. Pour le système Soleil-Terre, le centre de masse est à l'intérieur du Soleil. Je crois que la plupart des gens diront alors que la Terre tourne autour du Soleil et non l'inverse.

LDC3
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En fait, le centre de masse n'est souvent pas à l'intérieur du Soleil.
Rob Jeffries
@RobJeffries Si le système solaire n'était que le soleil et la terre, alors le centre de masse est proche du centre du soleil. "Ainsi, si le rayon moyen de l'orbite de la Terre est de 93 millions de miles (150 millions de km), alors le rayon de la contre-orbite du Soleil est d'environ 280 miles (450 km). Le centre de masse du système Soleil-Terre est bien à l'intérieur du corps du Soleil. " applet-magic.com/centermass.htm Si vous incluez toute la masse dans le système solaire, alors vous avez raison.
LDC3
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La réponse de Florin Andrei explique de manière exhaustive le support d'observation scientifique et terrestre du modèle héliocentrique.

Si nous incluons des sondes interplanétaires dans la discussion, alors oui, nous avons observé la Terre [en orbite] autour du Soleil .

Afin de recevoir les commandes des contrôleurs sur Terre, les sondes suivent (lisez, calculez et observez) l'emplacement de la Terre afin de pointer leurs antennes paraboliques. Sans pointage précis, ils ne peuvent pas recevoir le signal radio de la Terre. Un pointage précis est également requis pour transmettre les résultats à la Terre.

Et certains de ces résultats ont été des photos de la Terre, dans l'espace là où le modèle héliocentrique dit qu'elle devrait être.


Sans montrer la Terre en orbite autour du Soleil, il y a un film montrant la Lune en orbite autour de la Terre ici et ici

andy256
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Dans la même veine, nous avons également quelques sondes qui rampent autour de la surface de Mars en ce moment, et tout indique jusqu'à présent qu'il n'y a aucun argument en faveur de modèles géocentriques qui ne fonctionneraient pas aussi bien pour justifier un Marti -modèle centré.
David H