| LE PRINTEMPS | Les premiers temps... | |
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Au premier top... |
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« Je crois savoir qu’est-ce que le temps, mais si on me le demande, je ne le sais plus.* » De prime abord, il y a la succession des jours… et des nuits, puis celle des saisons. En permettant d’appréhender la durée entre deux événements, le Soleil et la Lune ont ainsi régi la vie des communautés primitives. Leurs cycles se sont imposés comme des témoins naturels et universels du temps qui s’écoule. Les phases de la Lune, dont les premières représentations ont plusieurs millénaires, fournissent des repères temporels réguliers, immuables, aisément identifiables. De nombreuses civilisations les ont utilisées dans l’élaboration d’un système pour comptabiliser le temps. Au IIIe millénaire av. J.-C., les peuples de Mésopotamie avaient adopté un calendrier lunaire de douze mois de 29 ou 30 jours. L’observation du premier croissant après la Nouvelle Lune marquait le début du mois. De tels calendriers sont encore utilisés aujourd’hui comme, par exemple, dans la religion musulmane. Le calendrier traditionnel chinois est, lui aussi, resté lunaire mais intègre des mois intercalaires pour éviter la dérive des saisons. |
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Inventer le temps |
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Le lever de l’étoile Alpha du Bélier dans les lueurs En Égypte, dès le Moyen Empire, le lever héliaque de Sothis (Sirius) annonçait les crues du Nil et la saison de l’inondation : l’Akhet. Son apparition définissait alors le début de l’année : le premier jour du mois de Thôt. Durant près de 4 000 ans, les prêtres égyptiens, ont conservé un calendrier solaire de seulement 360 jours et 5 jours épagomènes. D'un équinoxe à l'autre, il manquait un quart de jour. Cette erreur faisait dériver les saisons par rapport à leur calendrier, sans pour autant troubler les très nombreux rituels religieux qui rythmaient leur temps et peuplaient le ciel de divinités. Il fallait attendre 1461 de leurs années pour que Sirius se lève à nouveau le 1er Thôt, symbolisant le retour du Monde à l’origine. |
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Rythme à deux temps |
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Toutes les civilisations ont dû tant bien que mal La remarquable régularité des phénomènes célestes a conduit les philosophes grecs à une conception du monde rimant avec harmonie et géométrie. L’astronome Ptolémée poursuit et complète les travaux d’Hipparque, d’Aristote et d’Eudoxe, et dresse un exposé complet de sa conception géocentrique du monde dans L’Almageste, qui a fait autorité durant une quinzaine de siècles. Il décrit avec “précision” le mouvement des planètes, de la Lune et du Soleil en rotation autour d’une Terre immobile, placée au centre d’une sphère des fixes creuse qui porte les étoiles. |
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| ETE | Le temps mesuré | |
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Emporter le temps |
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Accumulé lors de l’expansion de l’empire islamique, L’effondrement de l’empire romain allait disperser le savoir accumulé et unifié par les astronomes et philosophes helléniques. Mais, sous l’influence de la civilisation arabe, les travaux des Grecs ont été traduits et conservés pendant près de mille ans. Alors qu’Aristarque avait calculé grâce aux éclipses la distance de la Terre à la Lune et démontré la sphéricité des deux astres dès le IIIe siècle av. J.-C., et qu’Érastosthène avait déterminé le rayon terrestre, le jour du solstice d’été en – 205, l’Occident n’allait redécouvrir ces travaux qu’à la fin du XIVe siècle. Deux cents ans plus tard, Copernic allait rompre avec la vision géocentrique du monde. |
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Une année sur mesure |
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Sur ordre du pape Grégoire XIII, l’année 1582 est amputée, au mois d'octobre, de dix jours. Excédé par le rôle prédominant des pontifes, souvent corrompus, Jules César décide de s’affranchir des contraintes du calendrier lunaire et des mois intercalaires pour imposer son rythme à l’empire : le calendrier julien. Avant celui-ci, pour rattraper la dérive saisonnière, les pontifes fixaient, tous les trois ans, la durée et la place dans le calendrier d’un treizième mois : Mercedonius. Ce dernier était alors associé aux transferts d’argent et faisait ainsi l'objet de toutes les convoitises. Sosigène régla l’année civile sur le cours du Soleil, la découpant en 365 jours regroupés en douze mois. Tous les quatre ans, le sixième jour avant les calendes de mars est doublé. Ces années sont dites bissextiles./p>
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Le temps mécanisé |
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Le mouvement circulaire des aiguilles a contraint A partir des observations réalisées par Tycho Brahé, Kepler constate que les planètes n’ont pas une orbite circulaire, mais elliptique, et que leur vitesse change en fonction de leur position sur leur trajectoire. Il parvient ainsi à expliquer l'inégalité des durées des saisons. Dans le même temps, Galilée pointe une lunette vers le ciel. Il observe des montagnes à la surface de la Lune, des taches sur le Soleil et des satellites autour de Jupiter… Alors que les modèles dogmatiques d’Aristote et de Ptolémée s’effondrent, le ciel, encore peuplé de nombreux mythes, perd de sa perfection et de sa magie. |
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| AUTOMNE | Un seul et même temps | |
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Le pouvoir du temps |
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À partir du XVe siècle, la bataille du temps est Cherchant à utiliser les satellites de Jupiter comme horloge céleste pour déterminer les longitudes, Cassini puis Römer observent un décalage régulier de leur apparition par rapport aux éphémérides lors de leurs éclipses avec la planète. En 1676, Römer émet l’hypothèse, alors controversée, que la lumière a une vitesse finie, qu’il estime à 200 000 km/s. Un demi-siècle plus tard, sir Bradley, en mettant en évidence le phénomène d’aberration de la lumière, confirme cette théorie et mesure une vitesse de 298 500 km/s. Il apporte ainsi la preuve expérimentale du mouvement de la Terre. |
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Le temps en équation |
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L’observation de deux passages rapprochés de Arpentant le ciel, les astronomes entreprirent une mesure systématique de la position des astres, notant l’heure de leur passage au méridien. Les outils d’observation (lunettes, télescopes), de comptage du temps munis de balanciers et de ressorts et les méthodes (calcul infinitésimal, calcul d'erreurs) allaient considérablement s’améliorer et faire gagner plusieurs ordres de grandeur dans la précision des mesures. La première parallaxe d’étoile put ainsi être établie en 1838, brisant définitivement l’idée d'une sphère d’étoiles fixes, situées toutes à la même distance. L’Univers prend alors une autre profondeur. |
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Le temps à la seconde près |
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En 1967, le temps devient atomique. La seconde Les progrès de la mesure du temps nous donnent une maîtrise sur l’espace. Les satellites de localisation du type GPS, équipés d’horloges atomiques, nous permettent non seulement de gérer le trafic maritime ou guider les missiles, mais aussi de trouver notre route en voiture, modifiant la perception de l’espace et du temps. Dans un futur proche, à la vitesse de la lumière, la précision théorique de localisation pourrait descendre en dessous du millimètre… |
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| HIVER | Au delà du temps | |
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La relativité du temps |
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Observer le ciel, c’est observer le passé et retracer La relativité restreinte d’Einstein a mis en évidence la dilatation du temps éprouvée par un corps en fonction de sa vitesse comparativement à un observateur immobile. C’est le paradoxe des jumeaux imaginé par Langevin : un des frères voyage à une vitesse de 99 % de celle de la lumière vers un astre situé à 20 a.-l., tandis que l’autre reste sur Terre. Quarante ans plus tard, le jumeau astronaute est de retour mais, pour lui, le voyage a duré un peu moins de six ans. Cette dilatation du temps est vérifiée sur les particules élémentaires, grâce à la précision des horloges atomiques embarquées sur des avions, mais n’est pas établie pour nos cellules. Le temps des horloges biologiques est-il le même que celui des particules élémentaires ? |
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L'illusion du présent |
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Les images des galaxies les plus lointaines nous À proximité des objets massifs, le trajet de la lumière est modifié par le champ gravitationnel. Cette courbure de l’espace-temps est utilisée comme moyen d’observation pour détecter les galaxies les plus lointaines : il s’agit des lentilles gravitationnelles. Plus les objets sont massifs, plus la courbure de l’espace-temps est importante, entraînant un ralentissement gravitationnel du temps. Ainsi, les théoriciens s’interrogent-ils sur la notion même d’écoulement du temps à proximité immédiate d’un trou noir. |
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La fin des temps |
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Newton crée un temps immuable en l’introduisant Entre autres conséquences, la relativité d’Einstein a mis fin à l’éternité ! Les modèles théoriques et les observations nous conduisent en effet à imaginer un événement, le big bang, ayant engendré l’Univers tel que nous le connaissons. À l’appui de cette thèse, la découverte d’un rayonnement fossile à 3 K, souvenir de la première émission lumineuse de l’Univers, alors âgé de 300 000 ans. La physique nous permet ainsi de remonter la chaîne des événements jusqu’à 10–43 seconde, le temps de Planck, instant limite au-delà duquel les notions de temps et d’espace perdent tout sens. « Le temps est invention ou il n’est rien du tout » |
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Une exposition produite par l’Association Française d’Astronomie avec le soutien de la CASDEN
Textes et scénario : Eric Piednoël et Olivier Las Vergnas avec le concours d’Emmanuelle Lancel, Michael Leblanc, Arnaud Marsollier.
Crédits photographiques : Ciel et Espace, ESO, A. Fujii, Nasa, The Bridgeman Art Library, C.Thioc (M.C.G.R)
Conception des ressources : Sandrine Dorbais, Sylvain Duforêt, Martine Gourgeot, Géraldine Leblanc, Michael Leblanc, Aurélie Lebras, Anne-Claire Mangé, Céline Mardelet, Arno Marsollier, Romuald Oumamar, Eric Piednoel, Bertrand Stepnik, Edgar Renault, David Van Pevenaghe
Conception du site internet : Cyril Amergé, Nicolas Franco, Eric Piednoel.
MAJ @AFA, 2011