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(activités difficiles pour les scientifiques

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(activités difficiles pour les scientifiques

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Sciences dans l'antiquité - REP + WALLON

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Le {{réseau REP+ }} (anciennement RAR, puis ECLAIR) {{Henri Wallon de Garges-lès-Gonesse}} fédère les {{écoles maternelles Curie et Prévert}}, des {{écoles élémentaires Curie}}, {{Prévert}} et {{Saint-Exupéry}}, des {{groupes scolaires Daudet}}, {{La Fontaine}} et le {{Collège Henri Wallon}}. Cette association a pour objectif de développer les synergies entre les équipes pédagogiques des écoles et du collège.

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représentations et cartes du monde depuis l’antiquité

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REPRÉSENTATIONS ET CARTES DU MONDE DEPUIS L'ANTIQUITÉ - ppt video online télécharger

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Problématiques Quelles sont les évolutions dans les représentations mentales et matérielles du monde depuis les origines de la cartographie ? Quelles modifications dans la conception de l'univers sont véhiculées par ces évolutions ?

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Ptolémée aura révolutionné la vision qu'ont eu les hommes du monde pendant pas moins de 1 500 ans ! Cet astronome grec a établi un système ordonné de notre Univers, alors réduit au système solaire, basé sur le géocentrisme, en créant le concept d' épicycles. Son oeuvre majeure, l' Almageste, a été traduit dans toutes les langues et est le socle de base de notre astronomie moderne. Une science devenue enfin rationnelle, basée sur l'observation et non sur les croyances, la magie, l'astrologie, le surnaturel ...

Contexte scientifique antique

Une vie mal connue

Référence parmi les astronomes de l'antiquité, on ne connaît que très peu d'éléments sur la vie de Ptolémée, Claudius Ptolemaeus, tant l'œuvre a supplanté l'homme. On ne peut affirmer avec certitude la date et le lieu de sa naissance. On pense qu'il est peut-être né dans les années 90 après Jésus Christ dans la ville grecque de Ptolémaïs d'Hermias dans la province de Thébaïde en haute Egypte (qui appartenait à l'époque à la Grèce). Il semble qu'il ai résidé pendant un long moment à Canope, à l'embouchure ouest du Nil, mais d'autres pensent qu'il a vécu toute sa vie à Alexandrie ... Des témoignages attestent qu'il y aurait fait des observations astronomiques en 139. Son origine est aussi mal connue, certains font le parallèle entre son nom et la dynastie des Ptolémée, famille royale égyptienne, affirmant qu'il aurait voulu se faire un nom à travers ses recherches scientifiques. D'autres, en se basant sur son nom " Claude " pense qu'il aurait plutôt eu une origine romaine.

Une oeuvre scientifique très étendue

Ptolémée suit les traces d'Hipparque (dont il est l'exécuteur testamentaire) à l'école d'Alexandrie, grande ville reliant l'Orient à l'Occident, véritable usine à savants ... Son œuvre s'étend sur des sujets comme l'astronomie, les mathématiques, la géographie, l'optique et même la musique.
Ptolémée écrit aussi d'autres œuvres dans des domaines variés, mathématiques, géographie (il cartographie le monde antique avec une grande précision pour l'époque), optique (réfraction de la lumière par l'air, le verre et l'eau), mais également astrologie, il invente également des instruments tels que l'astrolabe, instrument qui permet d'obtenir une représentation plane simplifiée du ciel pour une latitude donnée, à une date quelconque. Il fabrique enfin des planisphères et des globes célestes.

Le géocentrisme

La conception du monde et de l'univers est pour Ptolémée basée sur le géocentrisme. Avant la naissance de Copernic et sa théorie héliocentrique du monde (la Terre tournant autour du Soleil), l'astronome était persuadé que la Terre, créée par Dieu pour les hommes, était le centre fixe et immobile du monde ... C'est ce qu'on appelle le géocentrisme. Pourtant, avant Ptolémée déjà, Aristarque (-310 / -230) avait supposé que la Terre tournait sur elle-même et autour du Soleil, mais ses idées furent considérées comme impures et donc rejetées.

Un système basé sur la perfection du cercle

Ptolémée partait du principe que le cercle était le fondement de l'univers car il était une figure parfaite et divine. L'univers est alors une série de sphères s'imbriquant les unes dans les autres (telles des poupées russes), une sphère extérieure contenant les étoiles et une série de sphères à l'intérieur contenant les planètes, le Soleil et en fin la Terre au centre. Toutes ces sphères se meuvent à une vitesse constante.

Epicycles et déférents : pansements du système géocentrique

Toutes les planètes tournent autour d'un centre situé dans la sphère, lui-même tournant autour d'un cercle imaginaire appelé " déférent ". Le déférent a été inventé car le système de Ptolémée n'expliquait pas toujours les mouvements de la Lune et des planètes. En fait, l'orbite d'une planète n'est pas un cercle parfait, mais une ellipse de forme ovale. Le déférent servait à compenser ce mouvement non régulier.
En conséquence, même la Terre qui était sensée être fixe et immobile au centre du monde devint légèrement en décalage par rapport au " nouveau " centre du monde représenté par le centre de ce déférent sur lequel devait évoluer notre planète. C'est le point " équant ".
Ptolémée se mit alors à déduire par calculs les tailles des épicycles des planètes et des déférents, avec plus ou moins d'approximations ... Calculs qui ne permirent jamais d'expliquer les mouvements des planètes et d'appuyer la théorie géocentrique du monde.
C'estKepler qui, après Copernic et sa théorie héliocentrique, découvrit par déduction (voir par intuition) que les planètes évoluaient sur des ellipses et non sur des cercles tournant eux même sur d'autres cercles. Cette découverte lui permit de calculer avec précision le mouvement des planètes.

L'Almageste : l'oeuvre majeure de Ptolémée

Son œuvre majeure, qu'il avait au préalable nommée " composition ou syntaxe mathématique " mais qui fut retraduite par les traducteurs arabes, est l' Almageste (Al en arabe suivi d'un superlatif grec signifiant " le plus grand "). Ce livre expose une théorie ptoléméenne de l'organisation du monde, ouvrage maintes fois recopié et traduit en arabe, en latin, en grec (...) et diffusé à travers tout le bassin méditerranéen, dont l'immense influence durera 1 500 ans.
Cet immense traité est constitué de treize livres réparti selon de thèmes bien disctincts..

Science et philosophie dans le monde selon Ptolémée

Les deux premiers sont consacrés à la dimension philosophique et scientifique des théories ptoléméennes, Ptolémée y expose une conception mathématique de l'univers, ainsi que les bases de la trigonométrie.

Le mouvement du Soleil

Dans le livre suivant, Ptolémée s'affaire à déterminer le mouvement du Soleil. Il tranche entre deux choix, un mouvement excentrique (trajectoire dont le centre ne coïncide pas avec celui de la Terre) et un mouvement épicycloïdal (la trajectoire du soleil prenant en compte le déférent). Il opta pour le mouvement excentrique.

Le mouvement de la Lune

C'est la Lune qui est traitée dans les livres 4, 5, 6 et 7. Pour mesurer son mouvement, il a été obligé d'adopter un système d'épicycles dont le déférent est excentrique. Ce modèle n'est pas adapté aux quadratures (1er et dernier quartier de la Lune) mais il décrit tout de même correctement les éclipses.

Catalogue stellaire

Les huitième et neuvième livres cataloguent et référencent les étoiles : 1022 corps célestes de la Voie Lactée organisés en 48 constellations. Mesurées avec précision (à 1/6° près), leur magnitude est divisée en six classes. Ce catalogue date de 137 ap. J.C.

Caractéristiques physiques et orbitales des planètes

Les livres suivant traitent des planètes, leurs dimensions, leur mouvement rétrograde pour certaines qui posent problème à l'astronome, les arcs, leur orbite planétaire ...
Il conclue son ouvrage sur les problèmes de levers et couchers héliaques des planètes (lever avant le Soleil ou coucher après le Soleil).

Ptolémée tombé en désuétude

Autrefois considéré comme le plus grand astronome de l'antiquité, Ptolémée vit sa réputation se dégrader au XVIIème et XVIIIème siècle, après étude minutieuse de l'Almageste. En effet, Kepler découvrit le premier combien il était difficile de concilier les résultats de Ptolémée avec les observations modernes ... Ne souhaitant pas porter atteinte au " mythe Ptolémée ", il supposa qu'il était arrivé de grandes perturbations dans le ciel depuis cette époque. Mais les autres astronomes comme Halley, Lemonnier, Lalande ou Delambre accusèrent Ptolémée d'avoir falsifié les observations de son prédécesseur Hipparque, voire même de se les être appropriées, et d'avoir dissimulé les observations qui ne concordaient pas avec ses théories ... A tort ou à raison, Ptolémée est alors descendu de son statut de plus grand astronome de l'antiquité au profit d'Hipparque.

En réalité, il a été démontré que l'Almageste était truffé d'anomalies et d'incohérences mathématiques et astronomiques auxquelles Ptolémée ne prêtait aucune attention ou qu'il a dissimulé volontairement.
Ptolémée pensait que si l'on croyait assez fort en quelque chose, on pouvait en ignorant le reste en démontrer l'existence. Croyance qui fait un peu froid dans le dos, et qui laisse sceptique ...

Décadence de la science grecque

On peut dire que le système de Ptolémée incarne tout à fait les qualités et les défauts de la pensée scientifique de la Grèce antique.
D'un côté, les grecs ont créé la théorie scientifique en tentant d'expliquer la nature des choses autre que par la mythologie, c'est-à-dire fondée sur des observations précises et rigoureuses, l'astronomie est donc devenue une science mathématique. Ils ont donné à la science le visage que nous lui connaissons aujourd'hui.
D'un autre côté, la mythologie étant encore trop ancrée dans la culture, la science s'effondre dans des querelles mystiques des adeptes, ceci ajouté au rejet du monde chrétien qui était hostile à ce savoir païen. Les idées scientifiques du savoir grec sombrent dans la confusion la plus totale, engendrant une décadence de la science grecque toute entière ... Rome, qui domina alors le monde, ne s'intéressa pas aux mathématiques dans un contexte scientifique, autre que militaire.
Heureusement, les manuscrits des savants grecs seront conservés et recopiés par des moines dès le VIème siècle, ainsi que par les astronomes arabes qui recueilleront l'héritage du monde grecque. L'apport des savants grecs n'est donc pas perdu.

Notre sélection de videos sur l'astronomie :

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Ptolémée aura révolutionné la vision qu'ont eu les hommes du monde pendant pas moins de 1 500 ans ! Cet astronome grec a établi un système ordonné de notre Univers, alors réduit au système solaire, basé sur le géocentrisme, en créant le concept d' épicycles.

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Prénom et nom : Claude Ptolémée, Claudius Ptolemaeus
Profession : Astronome, astrologue, géographe et mathématicien
Origine : Grec. À vécu à Alexandrie en Égypte
Œuvres majeures : L'Almageste et la Géographie
Principales caractéristiques : Crée la notion d'épicycles et de latitudes géographiques. Défends fermement la notion de géocentrisme.

Biographie

Claude Ptolémée, dont on sait assez peu de choses sur la vie qu'il a menée, est un astronome, mathématicien, géographe et astrologue grec de l'antiquité. Né vers l'an 100 après J.C et mort vers 170, ce savant Grec a formulé des hypothèses majeures dans le domaine de l'astronomie et de la géographie, si bien qu'elles sont restées ancrées dans la mémoire collective pendant 1400 ans.

Cependant, l'ensemble de son œuvre a fait l'objet de critiques et de polémiques, bien plus que tout autre savant Grec. En effet, si certains historiens brossent le portrait d'un homme de génie, d'autres le considèrent comme une personne qui durant toute sa vie n'a su que relater des théories déjà existantes. Pire, certains ont même affirmé qu'il avait trahi la communauté scientifique tout entière ! Mais nous reviendrons sur ce point.

Ptolémée semble avoir effectué des observations astronomiques à Alexandrie (Égypte) entre 127 et 141 apr. J.-C. L'histoire détermine avec exactitude la première observation de Ptolémée à la date du 26 mars 127, et la dernière le 2 février 141.
En 1360, Théodore Méliténiotès (savant byzantin) a affirmé que Claude Ptolémée était né à Ptolémaïs de Thébaïde en haute Égypte, ce qui pourrait en partie expliquer le nom qu'on lui donne. Dans la mesure où cette affirmation a été faite plus de 1000 ans après Ptolémée, on ne peut pas avoir la certitude que l'information est fiable, vu le manque de preuves concrètes dont l'histoire dispose.

En réalité, nous ne disposons d'aucune preuve que Ptolémée a vécu ailleurs qu'à Alexandrie. Ce que l'on retient de son œuvre, c'est l'idée que la Terre, située au centre de l'univers, est un objet immobile, autour duquel se meuvent tous les autres objets, tels que le Soleil et les planètes. C'est ce que l'on appelle le géocentrisme.

L'almageste, œuvre fondamentale de Ptolémée

L'œuvre la plus célèbre de Ptolémée, qui fut rédigée d'abord en grec est intitulée syntaxe mathématique. Cette œuvre a ensuite été traduite en arabe, sous le nom d' Almageste. Il s'agit d'un traité constitué de treize livres, qui décrit sous une forme mathématique le mouvement apparent de la Lune, du Soleil et des planètes.

Cependant, cette œuvre ne contient pas de description physique des objets célestes. Pour construire son Almageste, Ptolémée s'est appuyé sur une théorie bien connue de son époque : la Terre est un objet immobile au centre du monde (Géocentrisme). Les autres objets peuplant le ciel sont eux, animés par une force qui leur donne un mouvement orbital circulaire homogène.

Mais pour Ptolémée, beaucoup d'énigmes restent sans réponses dans cette théorie. Il tente donc de les résoudre. Parmi ces énigmes, l'une fait état du mouvement apparent du recul des planètes, ainsi que des variations de taille et d'éclat des planètes et de la Lune.

L'Almageste rassemble une très grande partie des connaissances astronomiques de l'époque.

L'épicycle et le déférent

Ptolémée pensait que les planètes tournaient autour d'une petite orbite parfaitement circulaire (épicycle), et que ce mouvement tournait lui-même autour d'un cercle immense (déférent) centré sur la Terre. Cette théorie a permis de rendre cohérentes l'ensemble des observations faites par les astronomes de l'époque. C'est Ptolémée qui a inventé le terme épicycle.

Mais la théorie des épicycles posait quelques problèmes, et Ptolémée dut apporter un certain nombre de corrections mathématiques afin qu'elle soit mieux admise. À partir du XVIe siècle, la notion de géocentrisme est rejetée par Nicolas Copernicau profit de sa propre théorie, l'héliocentrisme, qui définit le Soleil comme le centre du système solaire.

Malgré le rejet du géocentrisme, Copernic garde la notion d'épicycle comme un élément fondamental du mouvement des planètes. Le volume d'informations gigantesque contenu dans l'Almageste (catalogue d'étoiles, mouvements des astres, traité de trigonométrie, description d'un grand nombre d'appareils d'observation...) explique à lui seul la popularité de cet ouvrage à travers les siècles.

Cette popularité, Ptolémée la doit en partie à ses prédécesseurs et notamment à Hipparque trois siècles plus tôt, dont les travaux sur la trajectoire et la révolution des planètes seront largement repris dans l'Almageste. Grâce au principe d'épicycle et de déférent, qui représentent à l'époque un travail inouï, Ptolémée est en mesure de prédire avec une grande précision l'arrivée des éclipses.

L'Almageste : un condensé d'astronomie

En observant les solstices et les équinoxes, Ptolémée a pu déterminer la durée des saisons. Ces observations lui ont permis d'élaborer un modèle simple sur le mouvement du Soleil, où la Terre n'était pas au centre, mais a une distance appelée excentricité. Cette théorie constitue le thème principal du troisième livre de l'Almageste.
Dans les Livres 4 et 5, Ptolémée expose ses théories sur la Lune. Il s'appuie sur les travaux d'Hipparque concernant les mouvements de notre satellite. Il est question du temps que met la Lune pour revenir à la même longitude, la même latitude et à quelle vitesse. Après avoir exposé sa théorie sur la rotation du Soleil et de la Lune, Ptolémée a formulé ses idées sur l'apparition des éclipses dans le sixième livre.

Dans les deux livres suivants, il est question de l'immobilité des étoiles, et Ptolémée complète ses observations avec celles d'Hipparque afin de démontrer le fait que les étoiles immobiles gardent toujours la même distance les unes par rapport aux autres. Les Livres 7 et 8 contiennent majoritairement un catalogue de plus de mille étoiles !

Les 5 derniers livres abordent les théories planétaires. Il semblerait que c'est le plus important travail de Ptolémée en termes de contribution personnelle, car l'Almageste est le seul ouvrage où l'on retrouve un modèle théorique satisfaisant présentant le mouvement complexe des cinq planètes. On peut considérer que la théorie qu'a développé Ptolémée au sujet des planètes est un véritable chef-d'œuvre.
Il a créé un modèle mathématique très sophistiqué pour l'adapter à des données d'observation, ce qui est très rare pour l'époque. Même si le résultat est assez complexe, il reproduit assez fidèlement le mouvement réel des planètes.

La Géographie de Ptolémée

Autre œuvre fondamentale de Claude Ptolémée, la Géographie contient notamment une carte du monde de l'époque, fondée sur le système de latitude et de longitude. Même si les informations contenues dans la Géographie sont pour une grande part erronées, c'est une œuvre qui va traverser les siècles et dont l'influence sera immense.

Pour construire ce traité, Ptolémée s'est souvent basé sur les récits que lui rapportaient les grands voyageurs de l'époque. Il n'est pas étonnant que les cartes dessinées par Ptolémée comportent un grand nombre d'erreurs. Après tout, il ne devait pas être si simple à l'époque de se déplacer pour cartographier un pays entier, tel que le fait Google avec Google Maps !

Ptolémée ne pouvait que se baser sur des données qu'on lui rapportait, et comme il savait que les voyageurs avaient l'habitude de donner de trop grandes distances par rapport à la réalité, souvent il les divisait par deux pour tenter d'obtenir quelque chose de fiable !

Les erreurs de Ptolémée

Le premier à avoir émis de fortes critiques à l'encontre de Ptolémée fut Tycho Brahé. Il a découvert qu'il y avait systématiquement un décalage de 1 degré dans les longitudes du catalogue des étoiles. Tycho Brahé a affirmé que malgré le fait que Ptolémée ait fait siennes les observations décrites dans le catalogue d'étoiles, il s'agissait en réalité d'une version modifiée d'un catalogue élaboré par Hipparque.

Il est cependant très difficile de comparer deux catalogues d'étoiles puisque l'un d'eux (celui d'Hipparque) a totalement disparu... Une autre attaque en direction de Ptolémée sur son œuvre fut celle de Jean-Baptiste-Joseph Delambre (astronome français du 18e-19e siècle). Il pensait que c'était peut-être Hipparque qui avait commis des erreurs, et que Ptolémée avait été incapable de les corriger.

Certaines attaques envers Ptolémée ont été assez virulentes, telles que celle de Robert Russel Newton (historien de l'astronomie du 20e siècle) dans son ouvrage " The crime of Claudius Ptolemy " qui accuse Ptolémée d'avoir commis un crime scientifique...

Malgré tous ses détracteurs, Ptolémée avait tout de même son lot de supporters qui pensaient notamment que seule une petite partie du catalogue d'étoiles était l'œuvre d'Hipparque, la majeure partie lui revenant de droit.

Polémiques sur l'œuvre de Ptolémée

Même si l'œuvre de l'homme a su traverser les siècles et donner naissance à des travaux toujours plus aboutis en matière d'astronomie, de mathématiques et de géographie, beaucoup de scientifiques se sont interrogés et s'interrogent encore sur la valeur réelle de Ptolémée. Pour bon nombre de scientifiques, il semble que ses travaux ne représentent qu'une vaste compilation des connaissances et des théories formulées par d'autres savants.

Ptolémée serait-il un imposteur ?

Un des reproches qui lui a été fait, c'est de s'être approprié le travail d'Hipparque dans son Almageste, en modifiant certaines données en fonction de ses propres déductions. Il semble que Ptolémée ne soit pas un astronome qui pratique réellement l'observation pour en tirer des conclusions ou construire des théories. Il serait plutôt un compilateur de documents et de connaissances existantes.

Cependant, n'oublions pas que sans lui, sans son Almageste et sa Géographie, la somme des connaissances qui sont parvenues jusqu'à nous depuis l'antiquité grecque serait bien moindre. Hipparque est l'un des plus grands astronomes grecs de l'antiquité, et c'est à Ptolémée que nous lui devons ce statut, car c'est grâce à Ptolémée et sa description minutieuse des travaux d'Hipparque que nous avons connaissance de la valeur immense de ce dernier.

D'ailleurs, il semble qu'à son époque, soit trois siècles avant Ptolémée, Hipparque était loin d'avoir la popularité qu'il aurait mérité : l'école astronomique d'Alexandrie a rejeté la plupart de ses travaux, et Ptolémée a su les réhabiliter.

Récompenses en l'honneur de Ptolémée

Comme souvent en astronomie, lorsqu'un grand astronome a su se démarquer par son œuvre ou ses idées, la communauté scientifique lui rend hommage à sa façon :

4001 Ptolemaeus, un astéroïde a été nommé en l'honneur de Ptolémée

La Lune et Mars possèdent chacune un cratère au nom de Ptolémée

Le prix Ptolémée est un prix littéraire de vulgarisation géographique

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Prénom et nom : Claude Ptolémée, Claudius Ptolemaeus Profession : Astronome, astrologue, géographe et mathématicien Origine : Grec. À vécu à Alexandrie en Égypte Œuvres majeures : L'Almageste et la Géographie Principales caractéristiques : Crée la notion d'épicycles et de latitudes géographiques. Défends fermement la notion de géocentrisme.

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Responsables du Projet HELIOS: FR Adresse de contact : BE Lyc Ouvert de Grenoble : J. Schumacher Dernire mise jour : 11 juin 2006 F. Charlon ; BE GLOR ( tudes grecques, latines et orientales) & ITINERA-HODOI : P.-A. Deproost - A. Meurant Responsable pdagogique : FR Guy Cherqui Ingnierie NTIC (TICE) : BE B.

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Ovide

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Présentation bnf

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Présentation bnf

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Cette introduction à l'histoire des représentations de l'univers, depuis les premières traces de représentation du territoire et de mémorisation des itinéraires jusqu'aux images les plus contemporaines met en évidence les enjeux de la cartographie dans les stratégies de pouvoir, le développement de la connaissance et l'imaginaire des hommes.

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Latin Grec Comment les anciens voyaient le monde.

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Vous pouvez aussi découvrir comment les anciens voyaient le monde, à partir de ces apps, sans cours.