Vénus devant le Soleil 

Comprendre et observer un phénomène astronomique

Coordonné par Arkan SIMAAN
ISBN 2-909680-57-6, juin 2003, 200 pages, 20 Euros franco de port
coédition Adapt-Snes / Librairie Vuibert

 

 Le 8 juin 2004 la planète Vénus défilera devant le Soleil. Ce phénomène quoique discret sera visible à l'œil nu dans notre pays. C'est un événement rare et chargé d'histoire car il a été décisif pour l'astronomie. Ce sera l'occasion idéale pour un travail interdisciplinaire : les jeunes pourront observer, mesurer la distance Terre-Soleil en coopération avec des jeunes de l"hémisphère sud par internet et réfléchir sur les relations entre science et histoire. Cet ouvrage donne tous les outils pour observer, comprendre et resituer cet événement astronomique.

 

 

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  Sommaire    Les auteurs
  Introduction    Revue de presse

Sommaire

Les passages de Vénus

Vénus et son passage aujourd'hui, Jean-Pierre Luminet

Le passage de Vénus au XVIIe ,

          - La découverte du passage, Arkan Simaan

          - Les observations de Gassendi et d'Horrocks, David Sellers

Le passage au XVIIIe

          - L’appel de Halley, David Sellers

          - Des expéditions aventureuses , Arkan Simaan

Les expéditions du XIXe siècle, Steven M. Van Roode

Mythologie

Vénus dans l’imaginaire des hommes, Jean-Pierre Luminet

Pour aller plus loin

Un autre passage : Mercure vu par Soho, commenté par Jacques Blamont

Des ballons-sondes sur Vénus, Jacques Blamont

Observer le transit

Matériel pour observer et photographier, Yves Delaye

Dates des passages de Vénus à travers les siècles

Heures des passages dans le monde (2004 et 2012), Steven M. Van Roode

D'autres rendez-vous célestes en 2004, Guillaume Cannat

Pour les classes ou les clubs

Activités pédagogiques : la mesure des distances dans le système solaire, Michel Laudon et Arkan Simaan.

         - Description du système solaire

         - Mesure des diamètres Terre, Lune, Soleil

         - Distances Terre-Soleil et Terre-Lune

         - Périodes sidérale et synodique

        - Distances relatives des planètes

Mesure de l'unité astronomique

        - Conseils pour réussir les mesures

Précautions pour observer avec des jeunes, Guillaume Cannat

Des clubs dans le monde entier, Guillaume Cannat

Annexes

Quelques calculs détaillés, David Sellers

         - La méthode de la parallaxe illustrée par un exemple

         - Le calcul de Horrocks

Récits des voyages du XVIIIème

         - Le Gentil, Voyage dans les Indes (extrait)

         - Chappe d’Auteroche, Voyage en Sibérie (extrait)

         - Pingré, Voyage sur l’Île Rodrigues (extrait)

Bibliographie commentée

Introduction

   Le passage de Vénus devant le Soleil est un phénomène extraordinaire : il se produit deux fois en huit ans, puis disparaît pendant plus d’un siècle.
   Malgré l’accroissement de l’espérance de vie, son observation est un privilège réservé à une génération sur quatre : il ne reste plus un seul témoin de sa dernière manifestation en 1882. De plus, pour y assister, il ne suffit pas d’être au bon endroit : il faut aussi que le ciel s’y prête. Voilà pourquoi celui de 2004 pendant les journées ensoleillées de juin s’annonce comme une aubaine : tout est réuni pour en faire un événement de grande envergure.
   Ces passages (aussi appelés " transits ") ressemblent à une éclipse : comme la Lune, Vénus défile pendant environ six heures devant le Soleil. Mais sa taille apparente étant trop petite, cette planète n’arrive pas à couvrir complètement notre astre : le spectacle astronomique n’a donc rien de saisissant et resta inconnu jusqu’à Kepler au XVIIe siècle. Plus révélateur encore de la faible visibilité du phénomène, ce savant le découvrit par les calculs et non par l'observation. D’ailleurs, la réussite de sa prévision apporta une éclatante confirmation de l’héliocentrisme et des théories de Copernic.
   Ceci arriva peu après que Galilée eut annoncé que Vénus, comme la Lune, avait des phases complètes. Aujourd’hui, cela peut sembler peu de choses, mais c’était alors la preuve que la planète tournait bel et bien autour du Soleil et non pas de la Terre, comme les savants s’évertuaient à l’expliquer. Ceci jetait à bas la théorie géocentrique héritée de l’Antiquité et farouchement défendue par l’Eglise. Sur un autre plan, plus caricatural mais tout aussi important, ces phases anéantissaient les fondements " scientifiques " de l’astrologie en prouvant que Vénus n’avait pas de " lumière propre ", qu’elle se contentait de nous renvoyer celle du Soleil. Or, l’astrologie a toujours attribué des influences (tantôt néfastes, tantôt bénéfiques) aux " lumières propres " des planètes.

Vénus et les mesures astronomiques

   A l’instar de Mars, Vénus est historiquement importante pour la mesure de la distance Terre-Soleil.
   En 1672 par exemple, l’Observatoire de Paris entreprit d’obtenir cette grandeur en pointant Mars qui s’approchait exceptionnellement de la Terre. Mais le résultat resta imprécis et contesté. L'occasion de lever cette incertitude se présenta presque un siècle plus tard lors du passage de Vénus devant le Soleil. Lalande, un des astronomes les plus compétents du XVIIIe siècle, n’hésita pas à affirmer : " De tous les phénomènes célestes, le passage de Vénus est celui dont on devait espérer la plus exacte détermination de la distance du Soleil à la Terre ". Et il continua ainsi : " Presque toute l’astronomie suppose cette distance connue. La grandeur des orbites de toutes les planètes, la durée des éclipses, la connaissance des volumes, des densités, des diamètres de tous les corps célestes, tiennent à la parallaxe du Soleil, et par conséquent à l’observation (du passage de Vénus). "
   Ce fut Halley, l’homme qui donna son nom à une comète, qui attira l’attention des savants sur l’importance du transit de Vénus.
   En 1716, certain de ne plus être en vie en 1761 lors du passage suivant, il lança un appel passionné aux " curieux du monde entier " pour qu’ils mesurent la distance Terre-Soleil à l’aide de cet événement. Il proposa que deux astronomes chronomètrent l’intégralité du passage (environ six heures) en étant éloignés l’un de l’autre, le premier posté dans l’hémisphère nord et l’autre dans l’hémisphère sud.
   Sa méthode exigeait donc des voyages périlleux, notamment vers les régions alors presque inconnues de l’Océan Indien, missions lointaines menacées tout autant par la disparition en mer que par le scorbut. Comme on devait éviter que ce moment précieux fût gâché par un nuage malencontreux, il fallait multiplier les stations d'observation.
   En 1761, malgré la guerre de Sept Ans qui venait d'éclater et compliquait donc leur tâche, plusieurs savants purent faire leurs observations et imposer à leurs monarchies ennemies une vaste coopération internationale, la première du genre. Huit ans après, en 1769, lors du deuxième passage, ils partirent encore une fois sur les mers pour l'amour de la science. Leurs aventures souvent rocambolesques et incroyablement risquées sont évoquées dans la première partie de cet ouvrage, mais figurent surtout dans les extraits de leurs "récits de voyage" reproduits à la fin du livre. Ainsi, les prochains passages de Vénus permettront à la fois de rendre hommage à ces hommes qui ont risqué leur vie pour la science et de célébrer une étape capitale dans l'histoire de l'astronomie.

Les passages de 2004 et de 2012

   Le 8 juin 2004, les astronomes européens s’apprêtent à admirer le passage de Vénus : non seulement ce phénomène rare suscite la curiosité, mais il est intégralement visible dans notre région, contrairement au suivant en juin 2012. (Bien entendu, personne ne songe au prochain en ... décembre 2117 !)
   Mais ce passage sera pour la première fois, et c'est la grande nouveauté, à la portée du grand public : ces transits présentent l’insigne avantage d’être faciles à observer et à photographier, avec un équipement peu onéreux et simple à manier.
   Cet événement permettra surtout aux jeunes de mesurer à partir de leurs propres observations une grandeur scientifique, la distance Terre-Soleil, en procédant comme les astronomes du XVIIIe siècle. Le jeu sera alors de comparer le résultat obtenu avec cette grandeur connue déjà avec la meilleure précision. On verra plus loin que l’histoire du passage de Vénus est fortement liée à celles de l'astronomie, de la navigation, des guerres en Europe et de la colonisation : elle peut donc donner lieu à la fois à un enrichissement culturel et à un travail interdisciplinaire dans les lycées et les clubs pendant les mois qui précèdent. Pour cela, l'enseignant trouvera un dossier pédagogique accompagné d'adresses électroniques dans les pays où le phénomène est visible, et à partir desquels pourra s’organiser cette activité.
   Il serait par ailleurs prodigieux que cette observation donne lieu à des échanges entre jeunes d'Europe et de l'hémisphère sud. Non seulement les moyens modernes de communication le permettent aisément, mais le caractère international de cette entreprise est le gage de sa réussite. Nous y sommes très attachés. Voici donc pourquoi nous avons tenu à ce que cet ouvrage soit rédigé par des spécialistes de nationalités différentes.
   Ce projet pourrait s’accompagner – pourquoi pas ? - de voyages scolaires ; pour une fois ceux-ci dépasseraient le cadre linguistique habituel pour s'organiser autour d'un sujet scientifique. En suscitant l’amitié entre des jeunes de l’hémisphère nord et du sud, ce passage pourrait aussi être au carrefour de relations de fraternité sur notre planète qui en a tant besoin. Qui peut être insensible à cela ?
   Plus que jamais, songeons à ces mots de Lalande : " Si nous laissons échapper cette occasion, (ceci) ne saurait ensuite être compensé, ni par les efforts de génie, ni par la constance des travaux, ni par la magnificence des plus grands Rois, moment que les siècles passés nous enviait, et qui serait dans l’avenir, j’ose le dire, une injure à la mémoire de ceux qui l’auraient négligé ".

Arkan Simaan

Pour l'exploitation pédagogique du transit de Vénus, des ressources multimédia existent :
Voir notre dossier paru dans l'US-Magazine et nos liens incontournables 
Ainsi que nos tests de cédéroms

Les auteurs

Blamont Jacques, professeur émérite à l’université Paris VI, membre de l’Académie des sciences, associé étranger de l’Académie nationale des sciences des Etats-Unis, a introduit la science spatiale en France comme directeur scientifique et technique du CNES. Auteur de Le chiffre et le songe – Histoire politique de la découverte (Odile Jacob, 1993) et de Vénus dévoilée – Voyage autour d’une planète (Odile Jacob, 1987).

Cannat Guillaume, ancien rédacteur de Ciel & Espace, présentateur sur la chaîne météo de l'émission quotidienne Ciel de nuit. Auteur d'une douzaine de livres dont les célèbres Guides du ciel (Nathan), il anime deux sites sur l’actualité de l’astronomie et les informations concernant le ciel du jour : http://www.cidehom.com/ et http://www.leguideduciel.net/

Delaye Yves, journaliste scientifique, co-fondateur du Festival d’astronomie de Haute- Maurienne/Vanoise et Président directeur général de la Maison de l’Astronomie, grand " chasseur d’éclipses ".

Laudon Michel, professeur de sciences physiques.

Luminet Jean-Pierre, astrophysicien à l’Observatoire de Paris et directeur de recherches au CNRS, auteur de plusieurs ouvrages, dont : Figures du ciel, avec Lachièze-Rey Marc, (Le Seuil/BNF,1998) ; Les trous noirs, Le Seuil, 1992 ; L’Univers Chiffoné (Fayard, 2001) ; Le Feu du ciel (Le Cherche Midi, 2002) ; et de deux romans scientifiques : Le Rendez-vous de Vénus, (J.-C. Lattès, 1999) et Le Bâton d’Euclide (J.-C. Lattès, 2002).

Roode Steven M. van, professeur de physique à Breda (Hollande), auteur d’un fascicule d’introduction à l’astronomie pour l’Observatoire de Haarlem, a contribué à la rédaction de la Biographical Encyclopaedia of Astronomers (à paraître - Kluwer Academic Publishers). Il anime un site (en hollandais) sur le passage de Vénus : http://home.hetnet.nl/~smvanroode/venustransit/

Sellers David, ingénieur anglais, auteur de Transit of Venus : the quest to find the true distance of the Sun (Magavelda Press, 2001). Il anime un site (en anglais) sur le passage de Vénus : http://www.dsellers.demon.co.uk/

Simaan Arkan, professeur de sciences physiques, auteur de L’Image du Monde, des Babyloniens à Newton (Adapt Editions, 1999), de Cette sentence vous fait plus peur qu’à moi-même : Giordano Bruno, Cahiers Rationalistes, 2000 , et de La science au péril de sa vie – Les aventuriers de la mesure du monde (Vuibert/Adapt, 2001).

Coordination de l'ouvrage : Arkan Simaan

 

Revue de presse

POUR LA SCIENCE Notre ouvrage a été vivement recommandé par ce magazine dans son édition de janvier 2004

CAHIERS BERNARD LAZARE - n° 238-239 septembre/octobre 2003, page 43

"Chronique d'une rencontre annoncée: 121 ans et 6 mois !

Ce n'est pas la surenchère du fameux "Jusqu'à 120 ans !" mais la durée entre le précédent passage de Vénus devant la lune et celui à venir. En effet le phénomène qui nous intéresse s'est produit le 6 décembre 1882 et celui que nous attendons avec impatience aura lieu exactement le 8 juin 2004. L'étude scientifique des planètes rend cette date indiscutable. " Si le passage de Mercure devant le Soleil se produit environ treize fois par siècle, celui de Vénus est plus rare (nous disent les auteurs du livre de vulgarisation scientifique(1), dont l'un d'entre eux, Michel Laudon, professeur de physique, est aussi membre du CBL). On l'observe avec une double périodicité : la planète passe devant le Soleil deux fois en ['espace de huit ans, puis il faut attendre 105,5 ou 121,5 pour voir ce cycle recommencer". A vos télescopes et appareils de photos, partez!

Mais l'ouvrage n'est pas uniquement de nature scientifique. Il nous rappelle la place de Vénus dans l'imaginaire des hommes dès l'Antiquité. Sans oublier la mythologie où notre Vénus fut associée à la déesse de l'Amour. Elle fut aussi appelée " L'Etoile du Berger" à cause de son éclatante lumière. Elle fut nommée dans le Limousin la petite lune ou le diamant, en Provence, le flambeau ou la belle étoile; en Ille-et-Vilaine, c'est l'étoile des jeunes filles. Les auteurs nous indiquent que, dans les langues latines, Vénus a donné son nom à vendredi, tout comme lundi est le jour de la lune. Le livre illustré par des photographies et croquis est complété par des textes inédits, une bibliographie et la liste de clubs d'astronomie du monde entier..."

Les Nouvelles d'Archimède - n° 35 (décembre 2003) , revue de l'Université des Sciences et des Techniques de Lille

Le passage de Vénus devant le Soleil est un événement rarissime. En un volume compact et très illustré, tout ce qu’il faut savoir pour comprendre et observer l’événement qui se produira en juin 2004 est présenté par les meilleurs spécialistes actuels. Véritable guide pratique de l’observation astronomique, l’ouvrage indique notamment les heures où l’on pourra suivre le phénomène depuis les principales villes du monde. Il contient également des conseils portant sur le matériel d’observation, ainsi que toutes les consignes de sécurité. Le transit de Vénus permettant – par exemple – de mesurer l’unité astronomique (distance Terre-Soleil) avec des moyens simples, son observation fera le régal de tous les astronomes amateurs. De concert avec leurs homologues de l’hémisphère sud, les lycéens et leurs enseignants pourront profiter de cette occasion pour tester leurs connaissances. A cette fin, une liste internationale de clubs d’astronomie est là pour faciliter les contacts. Parmi les informations historiques et techniques rassemblées ici, on trouvera le récit des premières observations telles qu’au fil de l’histoire elles nous ont été rapportées par les savants. Plus près de nous, l’inventeur d’une méthode révolutionnaire pour étudier l’atmosphère de vénus présente ici lui-même sa découverte : l’envoi de ballons-sondes sur la planète. Aucun aspect n’étant oublié, on verra aussi comment Vénus – omniprésente dans les récits mythologiques et dans les arts – a fasciné toutes les civilisations ; de " l’étoile du berger " à la " déesse de l’amour ", on la redécouvrira sous ses multiples apparences. Enfin, pour mettre toutes ces données en perspective, l’ouvrage contient aussi de larges extraits des récits d’expéditions du XVIIIe siècle, textes quasiment introuvables aujourd’hui. Gageons qu’ainsi préparé cet événement donnera à chacun l’occasion de s’éveiller à l’astronomie comme à l’histoire des sciences.

http://www.univ-lille1.fr/culture/archives/lna/35/pg/27.pdf

À suivre dans Les Nouvelles d‘Archimède n° 36 :
libres propos d’Arkan Simaan sur le passage de Vénus devant le soleil (8 juin 2004).

Extraits de l’entretien accordé par Arkan Simaan à l’US Magazine (Supplément au n° 587 – 19 mai 2003. Propos recueillis par Catherine Elzière).

Vénus devant le Soleil est un ouvrage collectif écrit par des auteurs de plusieurs nationalités. Ceci marque notre attachement à l’aspect international de l’opération. Ainsi, Jacques Blamont, l’initiateur de la politique spatiale française, décrit l’exploration de cette planète et Jean-Pierre Luminet traite de la mythologie autour de Vénus. À côté se trouvent trois bilans des observations des passages de Vénus aux XVIIe, XVIIIe et XIXe siècles dressés par l’Anglais David Sellers, le Hollandais Steven Van Roode et moi-même. Yves Delaye, le " chasseur d’éclipses " et Guillaume Cannat, l’auteur des Guides du Ciel, donnent des conseils de matériel et des consignes pour observer le Soleil en toute sécurité. Avec Michel Laudon, professeur de physique, nous présentons un dossier pédagogique : il n’utilise que les outils mathématiques des lycéens et décrit les mesures dans le système solaire dans l’ordre chronologique. Enfi n, le livre contient des documents historiques, une bibliographie commentée et un index détaillé. Le passage de Venus devant le soleil le 8 juin 2004 est un fait rare, le dernier date de 1882. Il ressemble à une éclipse où la Lune serait remplacée par Vénus. Cependant, en raison de la petite taille apparente de la planète, ce phénomène reste discret. Mais rassurons-nous : on pourra le voir à l’œil nu, à condition de se protéger les yeux. Cet événement est important pour la science : entre autres choses, il a apporté confi rmation de l’héliocentrisme, a permis de mesurer la distance Terre-Soleil et a suscité la première coopération scientifique internationale malgré une guerre effroyable. En 2004, le passage de Vénus est une occasion rêvée pour un travail interdisciplinaire autour d’une discipline magique qui fascine les élèves, l’astronomie, la science la plus ancienne de l’humanité, et aussi celle qui a le plus d’avenir ! De plus, je prends ici le pari que ce passage est une chance extraordinaire pour éveiller de nombreux élèves à la fois aux études scientifiques et historiques : il est rare de trouver un thème où la relation entre science et pouvoir soit si évidente.

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