Problème de cosmologie

[dauphin-joyeux]

J'ai hérité il y a quelques années de ma mère, d'un cours de cosmologie de  classe terminale , "conforme aux programmes du 30 avril 1931, à l'usage de la classe de mathématiques de l'enseignement du Second degré (lycées et collèges de garçons et de jeunes filles)".

 

Voici l'état des connaissances de l'époque sur les "nébuleuses" en particulier :

 

et les images obtenues à l'époque :

 

 

 

 

 

10h45 de pose avec un miroir de 1m50 quand même ! on fait mieux avec une lunette de 60mm...

 

Pour ceux qui on leur bac, un petit problème (vous avez 1 heure) :

 

 

[Ant-1]

Ce qui est interessant, c'est surtout que on etudiait l'astronimie au lycée ! Ca fait longtemps que c'est plus le cas...

[dauphin-joyeux]

  Le 14/03/2025 à 10:42, Ant-1 a dit :

Ce qui est intéressant, c'est surtout que on étudiait l'astronomie au lycée ! Ca fait longtemps que c'est plus le cas...

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De mon temps, on apprenait encore les lois de Képler, mais c'était en prépa.

Et puis il y en en a qui préfèrent le catéchisme dans les écoles privées...🫥

[Moot]

Le gaz inconnu appelé nébulium, c'est en fait l'oxygène (raies [OIII]). Ces raies dites "interdites" sont impossibles à obtenir en laboratoire, parce que l'on est incapable d'obtenir un vide suffisamment poussé, or dans un gaz trop dense, les atomes entrent en collision et perdent leur énergie avant d'avoir pu émettre ces raies.

 

Incidemment, le problème de la révolution synodique est complètement étranger à l'esprit de notre jeunesse : je n'ai jamais vu un élève réussir tout seul à poser (oui, juste à poser, même pas à résoudre) celui des deux aiguilles d'une horloge (trouver l'intervalle de temps entre deux croisements successifs de la grande et de la petite aiguille). Ils essaient toujours de deviner, ce qui ne fonctionne pas (la réponse est 12/11 d'heure, ce qui ne tombe pas "rond").

[Michel Boissel]

La photo de M51 a été prise le 7 et 8 avril 1910 avec le 1,5 m du mont Wilson construit par Ritchey en 1904. Sa focale était de 7,70 m et son primaire métallique. La reproduction que tu nous montres est de très mauvaise qualité, le cliché original est bien meilleur.

 

En 1923, la distance de M31 était estimée à 20 années-lumière ! En 1925, tout a été chamboulé. Merci Henrietta 💖 !!!

[dauphin-joyeux]

  Le 14/03/2025 à 18:32, Moot a dit :

Le gaz inconnu appelé nébulium, c'est en fait l'oxygène (raies [OIII]). Ces raies dites "interdites" sont impossibles à obtenir en laboratoire, parce que l'on est incapable d'obtenir un vide suffisamment poussé, or dans un gaz trop dense, les atomes entrent en collision et perdent leur énergie avant d'avoir pu émettre ces raies.

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Tu me l'apprends, merci beaucoup

 

  Le 14/03/2025 à 18:32, Moot a dit :

Incidemment, le problème de la révolution synodique est complètement étranger à l'esprit de notre jeunesse 

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Oui mais en 2 générations, ils sont (proportionnellement) 4 fois plus nombreux à avoir le bac et pour ceux qui l'ont 10 fois plus ont la mention TB. Pas sûr que ces derniers sauraient résoudre le petit problème.

  Le 14/03/2025 à 18:56, Michel Boissel a dit :

La photo de M51 a été prise le 7 et 8 avril 1910 avec le 1,5 m du mont Wilson construit par Ritchey en 1904. Sa focale était de 7,70 m et son primaire métallique. La reproduction que tu nous montres est de très mauvaise qualité, le cliché original est bien meilleur.

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Ma photo est scannée dans le cours de cosmologie, désolé pour la qualité 😄

Ceci étant, en argentique, c'est impossible d'avoir la bonne dynamique, avec les extensions sans saturer le centre. Sans parler de la couleur.

[Michel Boissel]

  Le 14/03/2025 à 19:38, dauphin-joyeux a dit :

Ma photo est scannée dans le cours de cosmologie, désolé pour la qualité 😄

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Les reproductions photographiques des bulletins de la SAF étaient encore, à une époque guère lointaine, de piètre qualité. Sans doute une histoire de coût pour l'imprimerie…

['Bruno]

  Le 14/03/2025 à 10:37, dauphin-joyeux a dit :

J'ai hérité il y a quelques années de ma mère, d'un cours de cosmologie de  classe terminale

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Ne serait-ce pas plutôt un cours de cosmographie ?

[Moot]

  Le 14/03/2025 à 20:45, 'Bruno a dit :

Ne serait-ce pas plutôt un cours de cosmographie ?

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C'est certainement cela, en effet : j'en ai récupéré un d'une époque proche et mes parents en ont eu quand ils étaient au lycée. C'était bien ainsi que ça s'appelait.

[DarkSyde]

Bonsoir

Toujours au programme de 1ère-Terminale spécialité physique-chimie

Mécanique de Newton (2ème loi = PFD, gravitation universelle)

Mouvement dans un champ gravitationnel (repère de Frénet, cas simple du mouvement orbital circulaire uniforme)

3 lois de Kepler (on doit démontrer et retrouver la 3ème loi grâce aux 2 thèmes précédents)

Lunette astronomique (montage afocal de 2 lentilles convergentes, démonstration et calcul du grossissement)

Interactions lumière-matière (raies d'absorption-émission, relation couleur-température du spectre de corps noir)

Propriétés des ondes (diffraction, interférences, effet Doppler-Fizeau >> résolution des instruments optiques, couleurs interférencielles, blueshift-redshift, calcul des vitesses radiales)

 

Il y a souvent au Bac des énoncés autour de l'astronomie et de l'astrophysique. Vous pouvez consulter des sites d'annales comme labolycee... 

Modifié 14 mars par DarkSyde

['Bruno]

De nos jours on trouve en effet de l'astrophysique dans les cours de physique du lycée (plus que durant mes années de lycée, d'ailleurs). Il me semble que la cosmographie d'autrefois était enseignée en cours de maths.

[dauphin-joyeux]

  Le 14/03/2025 à 20:45, 'Bruno a dit :

Ne serait-ce pas plutôt un cours de cosmographie ?

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  Le 14/03/2025 à 21:39, Moot a dit :

 

C'est certainement cela, en effet : j'en ai récupéré un d'une époque proche et mes parents en ont eu quand ils étaient au lycée. C'était bien ainsi que ça s'appelait.

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Oups ! vous avez raison, je vais racheter des lunettes 

Je sens qu'il y a des profs sur le forum....

Ce qui m'avait le plus interpelé, c'est l'état des connaissances de l'époque et notre capacité actuelle a faire des images bien meilleures avec beaucoup moins.

Nos petits-enfants diront sans doute la même chose quand ils liront ce qu'on sait sur la matière noire et qu'ils feront de l'adaptatif performant avec un C8,  pour des images aussi fines que celles d'Hubble.

[DarkSyde]

Dans l'Antiquité et au Moyen Âge, les Mathématiques (étymologiquement connaissance ou ce qui s'enseigne, Mathemata) étaient composés de: Arithmétique, Géométrie (plane), Musique (?) et ... Astronomie (géométrie sphérique puis trigonométrie), le Quadrivium. Un Mathématicien était la plus part du temps aussi Astronome. Mais c'étaient quand même de bien piètres Physiciens ...

['Bruno]

La musique, c'est des fractions.

• Du do au do suivant (octave), on multiplie par 2 la fréquence, on divise par 2 la longueur des cordes.
• Du do au sol (quinte), on multiplie par 3/2, et du sol au do suivant (quarte) par 4/3. On a bien : 3/2 ×4/3 = 2 (quinte + quarte = octave).
• Du do au mi (tierce majeure), on multiplie par 5/4, et du mi au sol (tierce mineure) par 6/5. On a bien : 5/4 × 6/5 = 3/2 (tiers majeure + tierce mineure = quinte).

Et ainsi de suite, ce qui permet de définir les notes. Pythagore connaissait déjà ça, c'est peut-être même lui qui l'a découvert, je ne sais pas. Et je crois que c'est ça qui explique la sensation auditive de deux notes bien en harmonie : des fractions simples.

 

En fait ça ne marche pas si bien que ça, il apparaît un résidu qu'on appelle le comma. Pour avoir une gamme dite tempérée, il faut définir les fréquences des notes avec des logarithmes. Encore des maths !

[DarkSyde]

Bruno, c'est parfait. 

Effectivement, on attribue à Pythagore la découverte de ces fractions harmoniques. 

En musique, il y a aussi la division du temps et d'une mesure, le tempo, le rythme des notes, leur durée. Encore une histoire de fraction 3/4, 4/4, 3/2... 

[Denis Udrea]

  Le 15/03/2025 à 09:54, dauphin-joyeux a dit :

 

 

Oups ! vous avez raison, je vais racheter des lunettes 

Je sens qu'il y a des profs sur le forum....

Ce qui m'avait le plus interpelé, c'est l'état des connaissances de l'époque et notre capacité actuelle a faire des images bien meilleures avec beaucoup moins.

Nos petits-enfants diront sans doute la même chose quand ils liront ce qu'on sait sur la matière noire et qu'ils feront de l'adaptatif performant avec un C8,  pour des images aussi fines que celles d'Hubble.

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Bonjour je confirme !

J'ai eu un tout petit peu de "cosmographie" en fin de cours de "math-élem"  C'était plus que symbolique car cela n'intéressait (à ma grande frustration) le prof. Et comme de toute façon cela ne risquait pas de tomber au bac....

[dauphin-joyeux]

Dans la partie cosmologie (ce qui m'avait trompé) il y avait aussi un détail qui m'a interpellé : 

"les nébuleuses sont des espèces de nuages blanchâtres visibles la nuit alors que le ciel est pur et sans nuages"

 

Pour ma part, j'ai eu l'occasion d'apercevoir les nuages de Magellan mais jamais Andromède (même du temps où je n'avais pas de lunettes).  Par ici, un ciel où l'on voit des nébuleuses (pas seulement Andromède) aujourd'hui, ça doit être au pic du midi, je suppose.

[Pyrene]

De ma campagne, je vois Andromède à l'oeil nu sans autre difficulté que la vision décalée -et encore pas toujours nécessaire...

[DarkSyde]

Avec des binos "Yeux de Hibou", c'est en vision directe. Je les ai passées à des membres de l'Astroclub du Marsan. Effet "wahouu!", les gars étaient épatés de l'évidence de M31. Aux jumelles, c'est évidemment encore mieux. Bon on est plus à l'œil nu... Mais les binos 2x45, c'est presque quasiment ça, très naturel, en trichant à peine...😎

Comme autre nébuleuse (une "vraie" celle-ci), il y a bien sûr M42. Les pléiades en vision décalée montrent aussi de la nébulosité. Et que dire de la Voie Lactée... Notre propre Galaxie, vue par la tranche.

Je n'ai jamais vu les Nuages de Magellan, vraiment un truc à faire dans une vie d'astram. Voyage obligatoire vers le Sud à programmer dans quelques années. Et en profiter pour observer les plus gros amas globulaires, Omega et 47 Tuc. Ils donnent quoi à l'œil nu? Etoiles floues brillantes? Rien que ces 4, ça vaut le détour. Et sans évoquer le reste...

['Bruno]

À l'œil nu il y a aussi M24 et M8. 

[PC_un_astronogeek]

  Le 14/03/2025 à 10:42, Ant-1 a dit :

Ce qui est interessant, c'est surtout que on etudiait l'astronimie au lycée ! Ca fait longtemps que c'est plus le cas...

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J'ai 23 ans, j'ai fait ma scolarité dans le public, et l'astronomie est revenu régulièrement au cours de ma scolarité : j'ai des souvenirs d'expérience avec des ballons pour le cycle jour/nuit et les saisons en CE1, apprentissage du nom des planètes, différence planètes rocheuse/gazeuses au CM1/CM2, apprentissage des différences planètes/étoiles/galaxies au debut du collège puis explication de l'histoire de l'Univers (big bang, formation des étoiles et des planètes, etc), apprentissage des lois de Kepler vers la fin du collège et début lycée, et enfin au lycée, de l'optique avec la lunette de Galilée et explication du fonctionnement des télescopes à miroir en seconde, puis en filière scientifique, cours de mécanique newtonienne, première base de la relativité, explication du décalage vers le rouge des galaxies, methode de détection des exoplanetes,  de l'extension de l'univers et explications de l'origine des élements (nucleosynthese primaire, stellaire et par les supernovae). Et je pense en oublier.

 

Des choses comme l'histoire de la terre et sa formation sont revenues régulièrement, et des problèmes d'astronomie apparaissent souvent (j'ai des souvenirs de calcul de la distance en mètres d'une année lumière, taille apparente des objets dans le ciel, etc)

 

Même en Histoire l'astronomie est apparu de temps en temps, comme les découvertes et le procès de Galilée, les découvertes de Newton ou plus récemment la conquête spatiale dans le cadre de la guerre froide.

 

Maintenant ce qui est complètement absent, c'est la pratique de l'astronomie. Mais c'est parce que les cours ne sont pas la nuit, que 80% des français vivent en ville et ne voit que 3 étoiles, et que ça a peu d'intérêt pour le commun des mortels...

 

Quoique dans mon association étudiante d'astronomie, on a déjà fait des observations dans des lycées grâce à quelques profs motivés.

Et puis les sorties scolaires en observatoire se font, pour les quelques écoles qui se trouvent pas loin d'eux.

 

L'astronomie est un thème abordé en physique (comme dans d'autres matières, SVT, Histoire, même cours de langues, etc) mais au milieu d'une immense diversité de thèmes tant scientifiques que sociétaux.

Et cela dépend souvent beaucoup des profs qui y sont plus ou moins familiers et qui peuvent ou non les intégrer dans leurs cours et examens.

Le programme est très diversifié et je ne trouve pas que l'astronomie soit délaissé. Il est juste très riche et l'astronomie garde une petite place comme beaucoup de sujet.

 

Voilà désolé du long pavé mais je tenais à partager mon point de vue de jeune, qui était encore à "l'école" il y a 5 ans et quelques.

 

Depuis je suis passé par la fac avant d'aller en école d'ingénieur, et bien que l'astronomie est pris une place grandissante évidente dans les cours que j'ai suivi (double licence maths-physique et école d'optique), on y apprend pas tout ce qu'un astram peut apprendre au travers de sa pratique.

Et l'astronomie pratiquée au télescope reste quasi inexistante (bon il y a bien quelques TP sous la coupole pour les 3-4 qui ont pris l'option en Master 1, et 3-4 qui ont choisi astro pour leur gros projet de fin de L3, mais c'est une petite minorité).

Ca reste un loisir
 

Modifié hier à 07:05 par PC_un_astronogeek

[PC_un_astronogeek]

  Le 14/03/2025 à 21:42, DarkSyde a dit :

Bonsoir

Toujours au programme de 1ère-Terminale spécialité physique-chimie

Mécanique de Newton (2ème loi = PFD, gravitation universelle)

Mouvement dans un champ gravitationnel (repère de Frénet, cas simple du mouvement orbital circulaire uniforme)

3 lois de Kepler (on doit démontrer et retrouver la 3ème loi grâce aux 2 thèmes précédents)

Lunette astronomique (montage afocal de 2 lentilles convergentes, démonstration et calcul du grossissement)

Interactions lumière-matière (raies d'absorption-émission, relation couleur-température du spectre de corps noir)

Propriétés des ondes (diffraction, interférences, effet Doppler-Fizeau >> résolution des instruments optiques, couleurs interférencielles, blueshift-redshift, calcul des vitesses radiales)

 

Il y a souvent au Bac des énoncés autour de l'astronomie et de l'astrophysique. Vous pouvez consulter des sites d'annales comme labolycee... 

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Je me souviens bien de ces points !

 

  Le 14/03/2025 à 18:32, Moot a dit :

Incidemment, le problème de la révolution synodique est complètement étranger à l'esprit de notre jeunesse : je n'ai jamais vu un élève réussir tout seul à poser (oui, juste à poser, même pas à résoudre) celui des deux aiguilles d'une horloge (trouver l'intervalle de temps entre deux croisements successifs de la grande et de la petite aiguille). Ils essaient toujours de deviner, ce qui ne fonctionne pas (la réponse est 12/11 d'heure, ce qui ne tombe pas "rond").

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Ca relève de problèmes d'arithmétique poussé, avec des congruence, qui était en spécialité maths en terminale.

Ca peut apparaître avec l'arithmétique de base étudié au collège.

Mais oui pas tout le monde apprend à bien poser ce type de problème.

 

 

 

 

  Le 17/03/2025 à 19:56, DarkSyde a dit :

Avec des binos "Yeux de Hibou", c'est en vision directe. Je les ai passées à des membres de l'Astroclub du Marsan. Effet "wahouu!", les gars étaient épatés de l'évidence de M31. Aux jumelles, c'est évidemment encore mieux. Bon on est plus à l'œil nu... Mais les binos 2x45, c'est presque quasiment ça, très naturel, en trichant à peine...😎

Comme autre nébuleuse (une "vraie" celle-ci), il y a bien sûr M42. Les pléiades en vision décalée montrent aussi de la nébulosité. Et que dire de la Voie Lactée... Notre propre Galaxie, vue par la tranche.

Je n'ai jamais vu les Nuages de Magellan, vraiment un truc à faire dans une vie d'astram. Voyage obligatoire vers le Sud à programmer dans quelques années. Et en profiter pour observer les plus gros amas globulaires, Omega et 47 Tuc. Ils donnent quoi à l'œil nu? Etoiles floues brillantes? Rien que ces 4, ça vaut le détour. Et sans évoquer le reste...

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Les jumelles hiboux sont les seuls vrais moyens de faire baisser "son bortle" !

Je pense que sous un ciel bortle 5 on a l'image d'un ciel bortle 2 en nombre d'étoiles (on gagne apparemment 1.5 magnitude)

 

Normalement avec un bon ciel, Andromède apparaît bien en vision direct (et sous un ciel moins bon, en vision indirect) sous la forme d'une tache allongée. Normalement si on voit bien la Voie Lactée, Andromede est visible (à la fin de l'été et en automne, quand elle est bien haute).

 

On a aussi le double amas de Persée qui a l'œil apparaît comme une petite tache brillante ovale.

Et M44 en ce moment apparaît comme une assez grosse tache en plein milieu du Cancer (plus grosse qu'Andromede et bien ronde).

Cette tâche vite démasquée comme un amas ouvert avec des petites jumelles (la granulation apparaît légèrement avec les jumelles hiboux).

 

J'ai aussi pû voir M13 en vision indirect comme un point pâteux.

 

M8 et M24 se confondent facilement avec la Voie Lactée, mais sont identifiables en observant bien.

 

Enfin dans l'hémisphère Sud, les nuages de Magellan sont d'énormes tâches inratables sous un bon ciel. Leur forme est bien visible à l'œil nu.

47 Tucanae ressemble à une grosse étoile un peu étalée.

Et puis en juin/juillet/août, le cœur we la Voie Lactée est au zénith, ça pète fort

 

Le seul que je n'ai jamais réussi à voir c'est M33..

Modifié hier à 07:29 par PC_un_astronogeek