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La
Terre
effectue une rotation sur elle-même autour d'un axe imaginaire qui relie
les pôles Nord et Sud géographiques. Cette rotation s'effectue d'ouest
en est, ce qui explique que le Soleil se
lève chaque matin à l'Est; il s'élève progressivement, puis s'abaisse
et va se coucher à l'Ouest. La Lune se comporte
absolument de même. Enfin, si l'on suit avec quelque attention les étoiles
qui brillent pendant la nuit Ce mouvement de circulation global des étoiles, qui les entraîne d'un bloc, du moins en apparence, et les ramène à la même position au bout d'environ vingt-quatre heures, prend le nom de mouvement diurne de la sphère céleste. Le mouvement diurne qui est la conséquence directe de la rotation de la Terre sur son axe, est logiquement commun à tous les astres qui apparaissent dans le ciel, même s'il affecte différemment ceux, plus proches, qui appartiennent au Système solaire. Il est à l'origine à l'origine de la notion de jour, déclinable de diverses manières, et de celle de nuit, corrélative d'une de ces manières. De fait, le terme de jour peut être utilisé en première instance selon deux points de vue : il peut renvoyer à la durée correspondant à une rotation complète de la Terre sur elle-même, ou bien à la partie de cette durée pendant laquelle le Soleil, en un lieu donné, se trouve au-dessus de l'horizon (jour naturel). Dans le premier cas, la durée du jour exprime des intervalles de temps (subdivisés en heures, minutes et secondes), qui sont plus ou moins longs, suivant que l'astre auquel on compare le mouvement du globe terrestre est fixe ou mobile. Cela conduit envisager plusieurs manières de mesurer le temps astronomique et, partant, à définir plusieurs types de jours : le jour solaire, le jour sidéral, etc. Dans le second cas, le mot jour s'oppose à celui de nuit. La différence d'aspect du ciel, de jour et de nuit, lorsqu'on le considère du moins dans le domaine visible du spectre, tient uniquement à la présence du Soleil qui, par sa grande clarté, nous empêche de voir les étoiles. On peut cependant apercevoir les plus brillantes à l'aide d'une lunette ou d'un télescope, ou bien lorsque le Soleil vient à être caché, comme cela a lieu dans les éclipses totales. La lune, lorsqu'elle est pleine, produit le même effet pendant la nuit, mais à un moindre degré. |
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Rouages |
Le
mouvement diurne
Le mouvement diurne apparent est la révolution que les astres semblent effectuer autour de la Terre supposée immobile; cette révolution fait que les étoiles, les planètes, le Soleil et la Lune semblent se lever à l'Est, s'élever au-dessus de l'horizon jusqu'à leur point culminant qu'ils atteignent au milieu de leur rotation, puis redescendent et disparaissent à l'Ouest, au-dessous de l'horizon (les étoiles circumpolaires restent toujours au-dessus de l'horizon, participent au mouvement général des astres qui se lèvent et se couchent). Ce mouvement est rétrograde. Parmi les astres, la plupart conservent entre eux les mêmes positions relatives : leurs configurations restent les mêmes; ce sont les étoiles dites fixes. Car tout se passe comme si ces étoiles étaient fixées à une sphère solide, qui tournerait d'orient en occident autour d'un de ses diamètres, qu'on appelle l'axe du monde. A la surface de cette sphère idéale d'un très grand rayon, qu'on appelle la sphère céleste, imaginons une étoile. Il sera facile, suivant sa position, de reconnaître si elle est circumpolaire, si elle reste douze heures sur l'horizon, on bien n'y paraît pas du tout. Pour les étoiles, le mouvement diurne consiste en ce qu'elles décrivent, sans changer de position relative, des circonférences parallèles dont les centres sont sur une même droite qui passe toujours à proximité de l'étoile polaire du moment. D'autres astres, tels que le Soleil, la Lune, les planètes, les comètes, tout en participant au mouvement diurne, ne conservent pas les mêmes positions relatives entre eux, ni à l'égard des étoiles. On dit alors qu'indépendamment de ce mouvement diurne, ils possèdent un mouvement propre. Le mouvement diurne de la sphère céleste est parfaitement uniforme. Chaque étoile décrit son parallèle dans le même temps, et ce temps est rigoureusement le même à toutes les époques de l'année; il n'a pratiquement pas varié depuis les siècles les plus reculés, témoignant ainsi de la rotation, à peu de chose près, constante de notre planète. Soulignons, pour terminer, que les lois
du mouvement diurne ne s'observent rigoureusement, comme nous les avons
énoncées, qu'en tenant compte de la réfraction.
De plus, les étoiles ne sont pas absolument fixes, comme le croyaient
les Anciens, elles se déplacent sensiblement les unes par rapport aux
autres, mais de très petites quantités. Et c'est d'ailleurs, la très
petite valeur de leur mouvement propre qui explique que la figure des constellations
n'ait varié que très imperceptiblement au cours de l'histoire
humaine. Un grand nombre d'autres corps parcourent le ciel tout en participant
au mouvement diurne. Les astres ne forment donc pas un système solide,
comme le suppose la conception de la sphère céleste; leurs distances
sont d'ailleurs très différentes et variables pour un même astre. Ces
considérations ont conduit naturellement à douter de la réalité du
mouvement du ciel, et à chercher à expliquer les apparences, en attribuant
à la Terre un mouvement de sens contraire autour d'une droite parallèle
à l'axe du monde. Cette explication du mouvement diurne par la rotation
de la Terre rend compte tout aussi bien de l'ensemble des phénomènes
que nous avons décrits. Elle est plus facile à concevoir mécaniquement;
enfin, il en existe des preuves directes. (E. R. / D. G.
S.).-
Les positions relatives des étoiles
dans le ciel ( Les astres circumpolaires.
Pour qu'une étoile soit circumpolaire, sa distance au pôle céleste visible doit être inférieure à la latitude du lieu. Ainsi, à Paris, dont la latitude est proche de quarante-neuf degrés nord, toutes les étoiles dont la déclinaison dépasse environ quarante et un degrés nord ne se couchent jamais : la Polaire, la Grande Ourse, Cassiopée ou encore une partie du Dragon demeurent en permanence au-dessus de l'horizon. Elles sont visibles à toute heure de la nuit, quelle que soit la saison, et culminent alternativement au-dessus et au-dessous du pôle. Dans l'hémisphère austral, le phénomène est symétrique : la Croix du Sud et les Nuages de Magellan sont circumpolaires depuis une grande partie des latitudes méridionales. La notion d'astre
circumpolaire est intimement liée au mouvement diurne; elle en exprime
une conséquence locale majeure, en partageant le ciel étoilé entre les
astres toujours présents, ceux qui se lèvent et se couchent chaque jour,
et ceux, au contraire, éternellement invisibles sous l'horizon.
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Mise en ordre |
Le
temps astronomique
Si les philosophes
apprennent qu'on ne peut définir le temps, on peut, par contre, le diviser
en partant de cette donnée que deux phénomènes égaux ont même durée,
et on peut aussi conséquemment le mesurer. La seconde, qui est l'unité
de temps adoptée aujourd'hui, a été définie à partir de phénomènes
atomiques à l'occasion de la treizième conférence internationale des
poids et mesures qui s'est tenue en 1967 : une seconde correspond
à la durée de 9192 631 770 périodes de la radiation correspondant Ã
la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental du
césium-133. Auparavant, les phénomènes célestes étaient la base de
cette définition, et les astronomes distinguent, d'ailleurs toujours aujourd'hui,
suivant que la base prise est ou la marche du Soleil;
ou sa marche moyenne, ou celle des étoiles, différentes
façons de mesurer le temps, dont la pertinence dépend du contexte de
travail. On définit ainsi en particulier, à côté de mesures du temps
qui reposent sur la durée de la révolution de la Terre
autour du Soleil ( Ces temps, cadencés par le mouvement diurne, s'expriment en jours* solaires, jours moyens et jours sidéraux, etc., lesquels se divisent tous en 24 heures, puis chaque heure 60 minutes, et chaque minute en 60 secondes. Le jour se définit par l'intervalle entre deux passages supérieurs consécutifs d'un astre au méridien d'un lieu donné. La durée de cet intervalle dépendra de l'astre considéré. Celui-ci peut être réel (Soleil, étoile, Lune, etc.) ou fictif (position moyenne du Soleil, point vernal, etc.). Le jour solaire
vrai.
Jour solaire moyen.
L'équation
du temps.
Le jour civil.
Le temps universel (T.U.) - C'est le temps civil de Greenwich, qui joue un rôle particulier, du fait que les longitudes sont comptées à partir du méridien de Greenwich.Le temps civil, désormais défini par le temps des horloges atomiques, est appelé temps universel coordonné (TUC). Le jour TUC est d'environ 0,9 seconde plus long que le jour moyen. Ajoutons que les jours civils sont regroupés en semaines, périodes de sept jours, et en mois, de durées variables, mais qui rassemblent en général entre 28 et 31 jours. Le jour sidéral.
Translation et rotation de la Terre (jour sidéral et jour solaire). Le jour stellaire.
Le jour lunaire.
Les carrefours de la journée De temps immémorial le nycthémère ( = le cycle qui voit l'alternance d'un jour et d'une nuit) a été partagé en 24 parties ou heures, mais plusieurs peuples de l'Antiquité ont suivi, du moins pendant un certain temps, une division toute différente. Ainsi, dans les poèmes
homériques, le jour naturel est divisé en 3 parties seulement. La première,
èôs Après l'époque
d'Homère Durant les premiers
siècles de leur histoire, les Romains divisèrent, comme les Grecs, le
jour proprement dit en 3 parties, mane, meridies, et suprema
(sous-entendu tempestas). Néanmoins la division la plus généralement
suivie à Rome Le jour et la
nuit.
• Le jour naturel. - On appelle jour naturel, par opposition à la nuit, l'espace de temps pendant lequel le Soleil reste au-dessus de l'horizon. Le jour varie en raison inverse de la nuit, et que, deux fois seulement par année, aux équinoxes, sa longueur est égale à celle de celle dernière. Le crépuscule. Le crépuscule correspond en premier lieu à lueur dans le ciel qui suit le coucher du Soleil ou qui précède son lever. Celle-ci est causée l'éclairement des couches supérieures de l'atmosphère par le Soleil déjà (ou encore) sous l'horizon. Le crépuscule du matin est appelé aurore ou aube. Par extension, le crépuscule est également un intervalle de temps qui précède ou suit immédiatement la traversée du plan de l'horizon par le Soleil. Selon la latitude du lieu et le moment de l'année, le crépuscule peut également entièrement supplanter la nuit. Ainsi, dans les régions polaires, y a-t-il de longues nuits de plusieurs mois, qui sont aussi la plupart du temps de longs crépuscules. Bien sûr ces durées sont variables au fil de l'année parce que la course du Soleil n'est pas toujours inclinée de la même façon. Dans la pratique trois définitions du crépuscule sont couramment adoptées : • Le crépuscule civil a été introduit pour définir le moment le moment où la clarté a suffisamment baissé pour qu'il soit nécessaire de recourir à l'éclairage urbain. On a convenu ainsi qu'il dure tant que le Soleil est situé à moins de 6° sous l'horizon, en tenant compte de la réfraction atmosphérique, qui élève celui-ci d'une hauteur approximative de 36", lorsqu'il est à l'horizon. Aux latitudes supérieures à environ 58°, il existe une période de l'année où le crépuscule civil du soir se termine exactement quand commence le crépuscule civil du matin, et pendant laquelle, il ne fait jamais complètement nuit. Ce moment si particulier nourrit l'imaginaire des pays nordiques sous le nom de nuits blanches.Midi. Le midi vrai, qui détermine le commencement du jour solaire vrai est, en un lieu quelconque de la surface du globe, l'instant précis du passage du centre du Soleil au méridien de ce lieu. Il ne coïncide que quatre fois par an, à raison de la forme et de l'obliquité de l'écliptique, avec le midi moyen ou midi civil, qui est le milieu du jour solaire moyen - au moins dans les usages civils, par les astronomes font partir le temps moyen, aussi bien que le temps vrai, de midi - et sur lequel sont réglées les horloges; l'écart, ou équation du temps, variable chaque jour, atteint jusqu'à un quart d'heure, tantôt en plus, tantôt en moins. A son tour, l'instant du midi moyen varie, par définition même, avec la longitude du lieu; ainsi, tandis qu'il est midi à Paris, il est déjà 1 h 53 du soir à Saint-Pétersbourg et il n'est encore que 6 h 55 du matin à New York. Enfin, dans chaque pays (en France depuis la loi du 15 mars 1891), il existe une heure légale unique, qui est généralement celle d'un grand observatoire (en France, celui de Paris), en sorte que, dans toutes les localités du pays, le midi légal est le midi moyen du lieu de l'observatoire en question. (N. B. : midi est aussi synonyme de Sud ( Minuit.
Les heures La notion d'heure Définir les heures comme des divisions du jour signifie qu'il a a autant de sortes d'heures qu'il existe de sortes de jours. Les astronomes distinguent ainsi principalement trois sortes d'heures : l'heure solaire ou la vingt-quatrième partie du jour solaire vrai; l'heure moyenne ou la vingt-quatrième partie du jours solaire moyen; enfin l'heure sidérale ou la vingt-quatrième partie du jour sidéral. Cette dernière a une durée constante; l'heure moyenne est plus longue d'environ dix secondes; l'heure solaire de grandeur variable est peu usitée. Comme la révolution apparente des astres s'effectue en vingt-quatre heures, une heure de temps vaut donc 360° / 24 = 15°; pareillement, une minute de temps. vaut 15' d'arc, une seconde de temps vaut 15" d'arc. Lorsqu'on appelle jour la durée entière
de la révolution apparente du Soleil autour de la Terre, une heure en
est toujours la vingt-quatrième partie; mais lorsqu'on ne donne le nom
jour qu'à la durée de la présence du Soleil au-dessus de l'horizon (jour
naturel), comme le faisaient autrefois les Romains,
dont le jour commençait, on l'a dit, au lever du Soleil et finissait Ã
son coucher, une heure était seulement la douzième partie du jour. Ces
dernières heures étaient inégales; parce qu'on divisait toujours le
jour en douze parties, et la nuit en douze autres parties, quelle que fût
la longueur de l'un et de l'autre. (Barré / D.V. / Brisson).
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