Les éphémérides astronomiques d'avant l'informatique...

Bonjour à toutes et bonjour à tous,

Aujourd'hui, en 2009, si vous voulez avoir les coordonnées précises (Ascension Droite et Déclinaison) d'une planète, d'un astéroïde ou d'une comète c'est ultra simple : vous achetez un logiciel astronomique performant (j'en profite pour rappeler que, du moins pour mon modeste avis, le plus performant, côté mécanique céleste [car il a été établi selon les algorithmes de Jean Meeus, et sous son contrôle...] est le logiciel astronomique de Bill Gray "Guide 8", qui, cerise sur le gâteau, a une interface en français !... Pour plus de précision sur ce logiciel voir : http://www.projectpluto.com/) ou vous en téléchargez un (par exemple le très performant [toujours du point de vue de la mécanique céleste] logiciel "Cartes du Ciel" de Patrick Chevalley : http://astrosurf.com/astropc/cartes/index.html pour la dernière version stabilisée [version 2.76] et pour faire plaisir à Kenaroh la dernière version : version 3 beta 0.1.6 : http://www.ap-i.net/skychart/fr/start.

Mais comment faisait-on avant les années 1985 où la micro-informatique est apparue ?...

Pour les astronomes amateurs français il n'y avait que trois ouvrages édités chaque année :

*1°) "l'Annuaire Astronomique et Météorologique" Camille Flammarion. Cet annuaire de base, édité de 1865 à 1925 par le fondateur de la Société Astronomique de France (décédé le 3 juin 1925 à l'âge de 83 ans), puis de 1926 jusqu'à 1963 par sa deuxième épouse Gabrielle Renaudot [une lointaine cousine du créateur du journal en France, Théophraste Renaudot]. Après le décès de Gabrielle-Camille Flammarion le 31 octobre 1962 à l'âge de 84 ans [voir : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1962LAstr..76..279.&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf], la Société Astronomique de France l'a encore fait paraître deux ans, en 1964 et en 1965, puis il n'est plus jamais reparu... :confused:

Voici comment le numéro d'avril 1965 de l'Astronomie (page 151) annonçait, sous la plume de Paul Muller, la parution de la 101ème édition de "l'Annuaire Astronomique et Météorologique" Camille Flammarion : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1965LAstr..79..151.&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf.

Une publicité (page publicitaire III [hélas les pages dites "publicitaires" ne sont pas reproduites dans les collections numérisées de l'Astronomie...]) du même numéro d'avril 1965 précisait que cet annuaire pour 1965 (le dernier) comportait 252 pages et coûtait 18 francs (2,74 €).

Et voici comment, par un article de Paul Muller l'Astronomie de décembre 1965 (page 452) a annoncé la fin de cet annuaire : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1965LAstr..79..452M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf

*2°) "l'Annuaire du Bureau des Longitudes" édité par la librairie Gauthier-Villars. Cet annuaire, qui paraît toujours et dont la première édition date de l'an IV de la République (1795), était la référence des astronomes amateurs plus aisés. En effet, "l'Annuaire du Bureau des Longitudes" pour 1966 (882 pages) valait 55 F (8,38 €) broché et 60 F (9,15 €) cartonné (l'Astronomie janvier 1966 page VII).

*3°) "La connaissance des Temps et des Mouvements Célestes" édité également par la librairie Gauthier-Villars. Cette publication mensuelle, qui paraît toujours et dont la première édition date de Louis XIV en 1679 !!!... était la référence absolue des astronomes amateurs francophones. "La Connaissance des Temps" pour 1962 (670 pages) valait quand même 100 F (15,25 €) broché et 105 F (16,01 €) cartonné.

Quand j'étais adolescent j'enviais ceux qui pouvaient s'offrir chaque année "La Connaissance des Temps" et "l'Annuaire du Bureau des Longitudes". C'est d'ailleurs pour pouvoir les consulter que je fréquentais assez assidûment la bibliothèque de la Société Astronomique de France et que j'ai ainsi fait la connaissance de Robert Sagot (dont j'ai déjà indiqué sur Webastro qu'il fut mon "Maître" en astronomie : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=21346).

Fort heureusement j'habitais alors en région parisienne, mais pour les provinciaux c'était mission très délicate de pouvoir les consulter... :(

Pour que vous puissiez vous aussi voir quel était le contenu de ces ouvrages, voici un exemplaire de chaque (malheureusement assez anciens) que la Bibliothèque Nationale de France (BNF) a numérisé sur son site Internet "Gallica" :

* d'abord "l'Annuaire du bureau des Longitudes pour 1869" : http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k28319j.zoom.r=longitudes.f1.langFR

* ensuite, "La Connaissance des Temps et des Mouvements célestes pour 1902" : http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k210143f.zoom.r=longitudes.f1.langFR

Et puis, en lisant attentivement l'Astronomie j'ai découvert avec émerveillement les articles d'un homme qui mettait à la disposition de tous les lecteurs certains points de la mécanique céleste en permettant assez facilement de pouvoir faire soi-même des calculs astronomiques : Monsieur Jean Meeus.

Aussi, pour que les plus jeunes internautes de Webastro puissent se replonger dans l'ambiance de cette époque, voici le fac-similé de six articles publiés par Jean Meeus entre 1967 et 1979 qui illustreront mes propos :

*1°) tout d'abord, les "Petites tables de Mercure" entre -1900 et +2999 (l'Astronomie de juillet 1967, pages 302 à 307) : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1967LAstr..81..302M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf ;

*2°) ensuite, les "Conjonctions Jupiter-Régulus" entre 1837 et 2039 (l'Astronomie de juin 1968, pages 237 à 241) : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1968LAstr..82..237M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf ;

*3°) à présent, les "Petites tables de Vénus" entre -1900 et +2999 (l'Astronomie de juin 1969, pages 251 et 252) : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1969LAstr..83..251M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf

*4°) voici maintenant "La périodicité des occultations" (l'Astronomie de mars 1972, pages 141 à 147) : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1972LAstr..86..141M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf

*5°) après cela, les "Occultations d'étoiles par Jupiter" entre 1951 et 2000 (l'Astronomie de mai 1972, pages 223 à 228) : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1972LAstr..86..223M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf ;

*6°) voici enfin (et c'est actuellement en pleine actualité) "Les disparitions des anneaux de Saturne" (l'Astronomie de juillet 1979, pages 335 à 342) : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1979LAstr..93..335M&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf.

Avant de terminer, je voudrais vous dire qu'à cette époque c'était absolument merveilleux d'avoir quelqu'un comme le calculateur belge Jean Meeus qui mettait la mécanique céleste à la porté de plus grand nombre. :be:

Roger le Cantalien.

Bonjour Roger et merci à toi pour ces informations. J'aurais une question subsidiaire : Comment était faits les calculs pour les plus anciennes de ces tables ? Qaund on sait le nombre d'opérations qu'il faut pour calculer ces informations, on se demande comment ios faisaient à l'époque sans ordinateur... A la règle à calcul ? Nicus

Je me souviens avoir vu l'Annuaire du Bureau des longitudes et ses interminables tables de position des satellites de Jupiter qui traînait à la maison... Ca me fascinait ces graphiques!

J'aurais une question subsidiaire : Comment était faits les calculs pour les plus anciennes de ces tables ? Quand on sait le nombre d'opérations qu'il faut pour calculer ces informations, on se demande comment ils faisaient à l'époque sans ordinateur... A la règle à calcul ?

Bonjour Nicus,

Tu as tout à fait raison : de 1654 à 1975 (jusqu'à ce que les calculettes les détrônent), tous les calculs mathématiques et trigonométriques étaient réalisés par les "règles à cacul". En voici un exemple :

Voici deux liens Internet qui évoquent ces fameuses "règles à calcul" :

http://haubans-maths.chez-alice.fr/documents/regl_cal.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A8gle_%C3%A0_calcul

Les calculettes, et surtout les calculettes à mémoire ont beaucoup arrangé les choses.

Il y avait aussi, jusqu'au milieu des années soixante-dix des "tables trigonométriques" sur papier, avec un nombre plus ou moins important de décimales. Voici ce que ça donnait comme indications avec quatre décimales : http://pagesperso-orange.fr/steved/maths/table_trigo.html

Le rémois Jean-ClaudeP peut-il nous en dire davantage ?...

Roger le Cantalien.

Bonjour Roger

Bravo pour cet excellent post. Cela fait plaisir de voir un ancien comme toi qui a de la mémoire (et de la documentation!!!).

Comme certains membres de ce forum le savent déjà, je connais bien Jean Meeus (c'est un ami de plus de 35 ans), avec qui j'ai eu le plaisir de travailler. C'est un calculateur absolument unique, très précieux avant la période actuelle où évidemment le calcul se fait quasi automatiquement avec des logiciels appropriés.

Mais j'ai connu l'époque héroïque où Jean Meeus calculait tout à la main avec une (ou même deux) HP (la culculatrice vedette des années 1970) qu'il a largement amortie.

Il a 80 ans aujourd'hui, mais il ne veut pas raccrocher, et c'est lui qui depuis vingt ans calcule en totalité les Ephémérides de la SAF. Un travail considérable même s'il est bien rodé. J'ai toujours eu beaucoup d'admiration et d'estime pour lui. Le calcul astronomique c'est sa vie. Son oeuvre (plusieurs centaines d'articles spécialisés et quelques livres indispensables) est unique.

C'est vraiment bien que tu fasses connaître son travail.

Bonjour Roger et merci de me citer.

Les règles à calculs étaient donc de petits instruments permettant de faire très rapidement certains calculs compliqués tels, multiplications, divisions, extractions de racines et multiplications avec les fonctions trigonométriques, les additions et soustraction restant à faire à la main ou de tête. Elles furent autrefois l'instrument majeur de l'ingénieur. Elles avaient deux défauts. Le premier mineur était leur limitation à ne donner que des chiffres significatifs du résultat demandé : ainsi pour calculer la racine de 120 on cherchait la racine de 1,2 on trouvait 1,095. Il était à la charge du calculateur de rétablir la virgule à la bonne place: 10,95. Un peu d'habitude réglait vite le problème.

Le second défaut, rédhibitoire dans certains cas, était le peu de précision de l'instrument qui était au mieux capable de donner 3 ou 4 chiffres significatifs.

Compte tenu de ces défauts/qualités la règle à calcul étaient très adaptées à des situations ou une grande rapidité de calcul était demandée sans que soit exigée une grande précision.

Au sujet des calculs de l'astronomie il est à peu près certain que la règle à calcul a été utilisée afin d'obtenir rapidement des résultats approximatifs mais, lorsqu'il fallait obtenir des données précises, comme par exemple calculer des tables, les logarithmes étaient, je pense, seuls utilisés.

Les logarithmes furent inventés au début du 16e siècle par l'écossais Jean Neper (Mirifici logarithmorum canonis descriptio, 1614), qui avait en vue de transformer les multiplications longues à exécuter, en sommes vite faites. Très rapidement l'invention s'est diffusée en Europe. Kepler, célébra vers 1620 cette découverte qu'il utilisa pour ses propres calculs. On lui doit d'ailleurs la notation "log" et une table de logarithme (Chilias logarithmorum, 1624).

Rapidement des tables précises furent construites : en 1633, le hollandais Adrian Vlacc édite une tables des logarithmes à 10 décimales des nombres de 1 à 100000, les logarithmes des sinus et tangentes étant donnés par centième de degré, cette table est l'édition mère de toutes les tables de logarithme jusqu'au début de 20e siécle.

Les célèbres tables Bouvard et Ratinet que nous (les anciens !) avons utilisés dans les années 70 étaient à 5 décimales et permettaient de faire des calculs à environ 5 chiffres significatifs.

Pour en revenir aux calcul de l'astronomie je cite André Danjon et son Astronomie Générale parue d'abord en 1959:

L'application pratique des diverses méthodes (de détermination des orbites) a donné lieu à bien des variantes. chacune d'elles à été l'occasion d'un développement plus ou moins laborieux de formules de transformation ou d'approximation (...) répondant au nécessités du calcul logarithmique.

Ainsi, on essayait le plus possible de transformer les sommes en produits de façon à pouvoir enchainer les calculs avec essentiellement des logarithmes, ce qui permettait d'accélérer les procédures et de limiter les erreurs d'approximation liées au passage nombre-log et inversement. Ces méthodes particulières sont devenus aujourd'hui obsolètes.

Il est intéressant de noter que les logarithmes ont été inventés uniquement dans le but de simplifier les calculs. Aujourd'hui cette utilisation est totalement oubliée, par contre la fonction réciproque du logarithme , l'exponentielle intervient dans la plupart des domaines scientifiques à haute dose. Belle exemple de reclassement d'une fonction mathématiques.

Un mot pour célébrer Jean Meeus, dont j'ai découvert dans les années 70 les petites tables de Mercure et Vénus qui m'étaient apparues comme de petites merveilles mathématiques de simplicité et d'élégance.

Bonjour Jean-Claude,

Grand merci pour ces très intéressantes précisions.

Roger le Cantalien.

Rebonjour Roger

Je vois que tu as réussi à scanner pas mal d'articles issus de L'Astronomie. Dans un ancien post tu avais donné la formule pour scanner les premières années de cette revue, celles comprises entre 1882 et 1894 (sauf 1893). Y a-t-il eu de nouvelles années scannées, et si oui comment peut-on les récupérer ? J'aimerais bien posséder la collection informatisée:rolleyes:, tout au moins les années disponibles.

Merci d'avance (si tu as la réponse).

Je vois que tu as réussi à scanner pas mal d'articles issus de L'Astronomie. Dans un ancien post tu avais donné la formule pour scanner les premières années de cette revue, celles comprises entre 1882 et 1894 (sauf 1893). Y a-t-il eu de nouvelles années scannées, et si oui comment peut-on les récupérer ? J'aimerais bien posséder la collection informatisée:rolleyes:, tout au moins les années disponibles.

Merci d'avance (si tu as la réponse).

Bonjour Michel-Alain,

Non, ce n'est pas moi qui ai scanné des anciens numéros de l'Astronomie, c'est le regroupement de trois entités scientifiques américaines : "SAO" (Smithsonian Astrophysical Observatory), la "NASA Astrophysics Data System", et enfin l'Université de Harvard. Leur travail de scannage est accessible sur le lien suivant : http://adsabs.harvard.edu/bib_abs.html.

Par rapport à mon ancien post, il n'y a eu hélas aucun progrès pour le scannage de l'Astronomie : cela concerne toujours les 29 années de 1951 à 1979... :confused: Peut-être un internaute de Webastro sait-il si une nouvelle série de scannages de l'Astronomie est envisagée, et si oui pour quand ?...

Pour ceux qui n'auraient pas lu mon sujet de l'année dernière sur "l'Astronomie numérisée" j'en redonne le lien : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=32317.

Roger le Cantalien.

Merci cher Roger l'historien de Webastro

Tu pourrais sans doute complèter cet excellent article avec l'histoire des instruments de mesure des astres qui comme tu le sais sans doute remonte à Hypparque ou ptolémée avec l'invention de "l'astrolabe" qui évolua pour ensuite donner les positions des planètes majeurs du système solaire

Astrolabe du Xème siecle

 



Astrolabe plus moderne

Bonjour Dédé,

Hélas, l'histoire de l'astronomie ne commence à m'intéresser qu'à partir de l'astronome danois Tycho Brahé (1546-1601), donc très longtemps après Hipparque de Nicée ou Claude Ptolémée d'Alexandrie...

 

Claude Ptolémée :

 

Mais, pourquoi ne ferais-tu pas toi-même, Dédé, un sujet sur l'histoire des instruments de mesure des astres ? Je suis sûr que tu y arriverais très bien !... ;)

Roger le Cantalien.

Merci Roger pour l'information:p. Je viens de faire un essai et ça marche sans problème. Je vais pouvoir numériser certains de mes articles parus dans L'Astronomie et Ciel et Terre !! C'est vraiment chouette:be:. Espérons que bientôt on pourra récupérer la collection complète de L'Astronomie.

Si effectivement l'annuaire du bureau des longitudes a paru sans interruption depuis 1795 date de la fondation du bureau des longitudes, il faut reconnaitre que depuis 1976 il a "fondu" et on peut à juste titre lui préferer aujourd'hui l'annuaire de la SAF de Jean Meeus.

Mais jusqu'en 1976 cet annuaire était un véritable recueil encyclopédique qui traitait d'astronomie, du temps, des calendriers, des marées, de géodésie, de géophysique, de météorologie, d'océanographie, de physique, de chimie, de métrologie, de géographie et de démographie! Je me suis procuré il y a deux ans pour une dizaine d'euros sur le site priceminister l'annuaire 1968 et c'est incroyable et inimaginable la somme d'informations qu'on peut trouver à l'intérieur. Je recommande vivement l'achat d'un tel ouvrage.

Merci à Roger pour ces pdf de Jean Meeus, ils sont téléchargés et en lieu sur!

Bonjour à toutes et bonjour à tous,

Au premier message de l'actuel "topic" j'ai cité un article intéressant de Jean Meeus concernant "les petites tables de Vénus" entre -1900 et +2999 (l'Astronomie de juin 1969, pages 251 et 252) : http://articles.adsabs.harvard.edu/c...;filetype=.pdf.

Or, si vous avez cliqué sur le lien, vous avez pu constater que celui qui a réalisé ce scannage a fait du n'importe quoi !!!... :mad: Les pages 251 et 252 concernent bien l'article en question de Jean Meeus sur "les petites tables de Vénus" puis ensuite arrivent curieusement le scannage des pages 255 et 256 qui concernent un tout autre sujet !!!... :(

Ce type de dysfonctionnement peut fort heureusement être facilement contourné. Pour cela vous prenez le lien général des articles de l'année en question de "l'Astronomie" (ici 1969) : http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-abs_connect?version=1&warnings=YES&partial_bibcd=YES&sort=BIBCODE&db_key=ALL&bibstem=l%27astronomie&year=1969&volume=&page=&nr_to_return=100&start_nr=1 et vous demandez le lien correspondant au scannage de l'article suivant (en principe les pages 255 et 256) : http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1969LAstr..83..255.&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf et là, miracle !!!... ;) , vous obtenez le scannage des pages 253 et 254, donc la suite de l'article de Jean Meeus sur "les petites tables de Vénus" :be: .

Roger le Cantalien.

Je ne m'étais pas apercu de l'erreur, merci pour cette correction, Roger.

Ces tables de Vénus ont été calculées en considérant les orbites de Venus et de la Terre comme des cercles. On peut donc raisonnablement se poser la question de leur pertinence pour des prévisions concernant les époques avoisinant les dates -1900 et +2900, quand on sait que l'astronomie mathématique antérieure au 17e siècles et basée sur des mouvements circulaires ne produisaient que des tables des mouvements planétaires très imparfaites (Tables de Tolèdes, alphonsines, etc). Ce sont d'ailleurs ces erreurs manifestes qui finirent par faire capoter l'astronomie ancienne au profit d'une astronomie héliocentrique d'abord et ensuite elliptique.

En fait, c'est sans compter sur de curieuses lois de la mécanique céleste trouvées par Laplace et Lagrange à la fin du 18e siècle qui précisent que les grands axes des orbites et les temps de révolution des planètes sont, en première approximation, stable dans le temps. De sorte, que l'approximation de Jean Meeus est pertinente à ceci près, comme il le dit lui-même :

Les dates ainsi trouvées peuvent être erronées de deux ou trois jours, par le fait que nous avons négligées l'excentricité des orbites.

Mais, et c'est intéressant, par suites des lois précédentes ces erreurs ne s'accumuleront pas et resteront, grosso modo, constantes dans le temps.

Il apparaît ainsi que les erreurs des tables antiques et anciennes qui en s'accumulant attisaient les critiques acerbes de générations d'astronomes provenaient moins du géocentrisme et de la forme circulaire des trajectoires que des erreurs sur la longueur de l'année terrestre et des temps de révolution des planètes.

Ceci explique peut-être aussi que les Mayas qui avaient obtenues de bonnes valeurs de l'année terrestre et des temps de révolutions des planètes, en particuliers de Vénus, ait pu prédire au cours du temps des phénomènes astronomiques tels des conjonctions avec une certaine efficacité.