Quelle a été la première mesure astronomique qui a démontré que «la Terre est entourée de vide»?

La question Qui a été le premier à réaliser que la Terre est entourée de vide? a été fermé parce que certains utilisateurs ont estimé qu'il était répondu par des réponses à une question différente dans un autre site SE: qui a été le premier à postuler que l'espace était un vide?

Pour moi, la distance entre réaliser et postuler est astronomique!

Cela mis à part, j'ai posé une nouvelle question: quelle a été la première mesure astronomique qui a démontré que "la Terre est entourée de vide"?

Par démontré, je parle d'une mesure qui montre qu'il est, ou du moins est susceptible d'être le cas, que la Terre est entourée de vide. Cela devrait être quelque chose de tel qu'il pourrait être présenté comme une preuve scientifiquement convaincante à d'autres scientifiques de l'époque, sans être gêné par des prédispositions non scientifiques (par exemple, religion, rivalité, philosophie ...)

Torricelli, l'inventeur du baromètre au mercure (~ 1644) a fait valoir que la hauteur de la colonne de mercure était régie par la pression atmosphérique (le "poids de l'atmosphère" comme il l'aurait dit). Il a affirmé que l'espace au-dessus du mercure dans son tube était un vide, un concept totalement anti-Aristotlean à l'époque.
Pour tester cela, il a fait appel à Blaise Pascal et Florin Perier pour porter l'un des deux baromètres en haut d'une montagne, le Puy de Dôme, dans le centre de la France. Sa prédiction était que la pression au sommet de la montagne serait inférieure à celle de la base en raison d'un poids d'air moindre.
L'expérience a montré une baisse de hauteur (c'est-à-dire de pression) et Torriceli lui-même a conclu que la hauteur de l'atmosphère serait d'environ 20 km, au-dessus de laquelle il y aurait du vide - le même vide que dans le haut du tube du baromètre. L'expérience a été à mon humble avis l'une des plus grandes expériences de l'histoire de la physique. Voir par exemple https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3768090/

Je dirais la fameuse expérience de Michelson-Morley .

Éther lumineux

Un peu d'histoire avant d'entrer dans l'expérience elle-même. Il est assez facile de supposer, via les lois du mouvement de Newton, que la Terre devrait être dans le vide, sinon la traînée constante de voyager à travers un certain moyen doit finalement nous faire s'écraser sur le Soleil. Malgré cela, Isaac Newton lui-même a proposé le concept d'un Éther Luminifèrequi imprégnait tout l'espace et était le moyen par lequel la lumière se propageait. Avant ce point, il y avait différents concepts d'un espace imprégné "d'Éther", mais c'était, je crois, la première approche véritablement scientifique du concept comme un moyen d'expliquer un phénomène physique plutôt qu'une simple supposition d'existence (comme les Grecs l'avaient fait). terminé). L'Éther Luminifère a été proposé comme un concept presque magique pour éviter de nombreux problèmes physiques. Je pense que Wikipedia le décrit le mieux.

Les qualités mécaniques de l'éther étaient devenues de plus en plus magiques: ce devait être un fluide pour remplir l'espace, mais qui était des millions de fois plus rigide que l'acier pour supporter les hautes fréquences des ondes lumineuses. Il devait également être sans masse et sans viscosité, sinon il affecterait visiblement les orbites des planètes. De plus, il est apparu qu'il devait être complètement transparent, non dispersif, incompressible et continu à très petite échelle.

Le concept de l'Éther Luminifère a été accepté sous l'autorité de Newton et de l'incapacité d'expliquer la propagation de la lumière autrement.

Expérience de Michelson-Morley (1887)

Ce n'est que lors de l'expérience Michelson-Morley que l'éther luminifère a été sérieusement abattu. Le but de l'expérience de Michelson-Morley était de trouver des preuves de cet éther luminifère et le résultat nul était une preuve très forte que cet éther n'existait pas.

L'expérience elle-même a été mise en place pour mesurer la vitesse de la lumière à travers cet Éther. L'idée était que lorsque la Terre se déplacerait dans l'éther, cela provoquerait une sorte de «vent éthéré» qui ralentirait la vitesse de la lumière. Ainsi, si l'on mesure la vitesse de la lumière dans la direction du vent et perpendiculairement à celui-ci, il faut obtenir des vitesses différentes. L'expérience de Michelson-Morley a mis en place exactement ce scénario et a utilisé des mesures de plus en plus précises pour essayer de trouver cette différence de vitesse. En fin de compte aucune différence n'a été trouvée et l'Ether a été exclu en tant que matériau qui existait.

À partir de ce moment, on a supposé que l'espace était un vide, complètement dépourvu de tout. Curieusement, cette hypothèse était si forte, que les gens ne croyaient même pas vraiment au concept du vent solaire au début et étaient assez perplexes au départ lorsqu'ils ont envoyé les premières fusées dans l'espace avec des détecteurs de particules qui ont fini par détecter toutes sortes de charges particules dans l'espace. Quoi qu'il en soit, je dirais que l'expérience Michelson-Morley est la première fois que les scientifiques ont des preuves scientifiques que l'espace est un vide.