Cet article fait partie des compléments du Livre Origines de Deborah et Loren Haarsma – Cliquez ici pour le sommaire –
Avant le temps de Copernic et de Galilée, le modèle accepté du système solaire était géocentrique. Selon ce modèle, la Terre était stationnaire alors que les planètes, le Soleil et la Lune orbitaient autour de la Terre. Ce modèle a été développé en détail par le scientifique grec Ptolémée autour de 200 ap. J.C., avant que le télescope ne soit inventé.
Au Moyen Age, les scientifiques ont commencé à remarquer que les planètes n’étaient pas exactement à l’endroit que le modèle géocentrique prédisait. Copernic (1473-1543) a cherché à développer un nouveau modèle pour le mouvement des planètes – le modèle héliocentrique. Selon ce nouveau système, le Soleil est stationnaire, la Terre et toutes les autres planètes orbitent autour du Soleil, et la Lune orbite autour de la Terre. C’était une idée révolutionnaire !
Le modèle géocentrique de Ptolémée et le modèle héliocentrique de Copernic faisaient des prédictions similaires pour beaucoup d’observations, mais elles faisaient des prédictions très différentes sur la façon dont Vénus apparaîtrait à la Terre. Comme la Lune, Vénus est une sphère et elle est visible parce qu’elle reflète la lumière du Soleil. La Lune ressemble à un disque à nos yeux. Vénus est plus éloignée que la Lune, alors sans un télescope Vénus ressemble à un point de lumière. Mais à travers un télescope, Vénus ressemble à un disque, comme la Lune. Et comme la Lune, Vénus peut avoir des phases, apparaissant pleine, nouvelle ou en croissant, selon l’orientation de la face de Vénus éclairée par le Soleil. Ainsi les phases de Vénus dépendent des positions relatives de la Terre, du Soleil et de Vénus, et leurs positions relatives dépendent des orbites (voir le diagramme).
Selon le modèle géocentrique de Ptolémée, Vénus orbite autour de la Terre et est forcée de rester entre la Terre et le Soleil en permanence. Ainsi, selon le modèle géocentrique, la face de Vénus éclairée par le Soleil serait surtout détournée de la Terre et Vénus devrait apparaître tout le temps en croissant, jamais pleine.
Les phases de Vénus selon le modèle géocentrique
Selon le modèle héliocentrique, Vénus orbite autour du Soleil, de sorte qu’elle est parfois entre la Terre et le Soleil et dans ce cas, apparaît en croissant. Mais à d’autres moments, son orbite la conduira de l’autre côté du Soleil, de sorte que la face de Vénus éclairée par le Soleil sera face à la Terre, et apparaîtra ainsi quasiment pleine. Donc selon le modèle héliocentrique (mais pas selon le modèle géocentrique), nous verrions une Vénus quasiment pleine une fois par orbite.
Ce que Galilée a observé, c’est que Vénus passait d’une phase pleine à une phase en croissant dans un cycle qui correspondait aux prédictions du modèle héliocentrique. Ses observations contredisaient clairement la prédiction du modèle géocentrique. Il y avait là une preuve scientifique ferme que le modèle géocentrique avait besoin d’être réparé ou était faux dans son ensemble. Galilée est devenu convaincu que la Terre tournait autour d’un Soleil stationnaire et que ses observations le prouvaient.
Voilà un exemple de révolution scientifique, dans laquelle un modèle établi depuis longtemps (le géocentrisme) a été renversé par de nouvelles observations (les phases de Vénus) permises par une nouvelle technologie (la lunette astronomique). Le nouveau modèle de l’héliocentrisme pouvait expliquer tous les mouvements planétaires du modèle plus ancien et pouvait aussi expliquer les nouvelles données sur les phases de Vénus.
Les phases de Vénus selon le modèle héliocentrique
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Traduction avec autorisation : scienceetfoi.com
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