système ptolémaïque

Système ptolémaïque, également appelé système géocentrique ou modèle géocentrique, modèle mathématique de l’univers formulé par L’astronome et mathématicien Alexandrin Ptolémée vers 150 EC et enregistré par lui dans ses hypothèses Almageste et planétaire. Le système Ptolémaïque est une cosmologie géocentrique, c’est, il commence par en supposant que la Terre est immobile au centre de l’univers., L’attente  » naturelle « pour les sociétés anciennes était que les corps célestes (Soleil, Lune, planètes et étoiles) doivent voyager en mouvement uniforme le long du chemin le plus” parfait » possible, un cercle. Cependant, les trajectoires du soleil, de la Lune et des planètes observées depuis la Terre ne sont pas circulaires. Le modèle de Ptolémée a expliqué cette « imperfection » en postulant que les mouvements apparemment irréguliers étaient une combinaison de plusieurs mouvements circulaires réguliers vus en perspective depuis une terre stationnaire. Les principes de ce modèle étaient connus des scientifiques grecs antérieurs, y compris le mathématicien Hipparque (C., 150 AEC), mais ils ont abouti à un modèle prédictif précis avec Ptolémée. Le système ptolémaïque résultant a persisté, avec des ajustements mineurs, jusqu’à ce que la terre soit déplacée du centre de l’univers aux XVIe et XVIIe siècles par le système copernicien et par les lois du mouvement planétaire de Kepler.

le premier principe du modèle ptolémaïque est le mouvement excentrique. Un corps voyageant à une vitesse uniforme sur un chemin circulaire avec la Terre en son centre balayera des angles égaux en temps égaux d’un point de vue terrestre., Cependant, si le centre du chemin est déplacé de la Terre, le corps balayera des angles égaux dans des temps inégaux (encore une fois, d’un point de vue terrestre), se déplaçant le plus lentement lorsqu’il est le plus éloigné de la Terre (apogée) et le plus rapide Lorsqu’il est le plus proche de la Terre (périgée). Avec Ce modèle excentrique simple Ptolémée a expliqué le mouvement variable du Soleil à travers le zodiaque. Une autre version du modèle, adaptée à la Lune, avait la direction de la ligne d’apogée au périgée progressivement décalée.

afin d’expliquer le mouvement des planètes, Ptolémée a combiné l’excentricité avec un modèle épicyclique., Dans le système ptolémaïque, chaque planète tourne uniformément le long d’un chemin circulaire (épicycle), dont le centre tourne autour de la Terre le long d’un chemin circulaire plus grand (déférent). Parce qu’une moitié d’un épicycle va à l’encontre du mouvement général du chemin déférent, le mouvement combiné semblera parfois ralentir ou même inverser la direction (rétrograde). En coordonnant soigneusement ces deux cycles, le modèle épicyclique a expliqué le phénomène observé de rétrogradation des planètes au périgée., Ptolémée a amélioré l’effet de l’excentricité en faisant balayer le centre de l’épicycle des angles égaux le long du déférent en temps égaux, comme vu d’un point qu’il a appelé l’équant. Le centre du déférent était situé à mi-chemin entre l’équant et la terre, comme on peut le voir sur la figure.

bien que le système ptolémaïque ait réussi à expliquer le mouvement planétaire, le point équant de Ptolémée était controversé. Certains astronomes islamiques se sont opposés à un tel point imaginaire, et plus tard Nicolaus Copernic (1473-1543) s’est opposé pour des raisons philosophiques à l’idée qu’une rotation élémentaire dans les cieux pourrait avoir une vitesse variable—et a ajouté d’autres cercles aux modèles pour obtenir le même effet., Néanmoins, L’équant finirait par conduire Johannes Kepler (1571-1630) au modèle elliptique correct tel qu’exprimé par ses lois du mouvement planétaire.

Ptolémée croyait que les mouvements circulaires des corps célestes étaient causés par leur attachement à des sphères solides tournantes invisibles. Par exemple, un épicycle serait l ‘” équateur  » d’une sphère en rotation logée dans l’espace entre deux coquilles sphériques entourant la Terre., Il a découvert que s’il représentait les mouvements du soleil, de la Lune et des cinq planètes connues avec des sphères, il pouvait les nicher l’un dans l’autre sans aucun espace vide et de telle manière que les distances solaires et lunaires concordaient avec ses calculs. (Son estimation de la distance de la Lune était à peu près correcte, mais son chiffre pour la distance solaire n’était que d’environ un vingtième de la valeur correcte.) La plus grande sphère, connue sous le nom de sphère céleste, contenait les étoiles et, à une distance de 20 000 fois le rayon de la Terre, formait la limite de L’univers de Ptolémée.,

grâce aux astronomes islamiques, les sphères imbriquées de Ptolémée sont devenues une caractéristique standard de la cosmologie médiévale. Lorsque Copernic a proposé un modèle héliocentrique—avec la Terre et les planètes en orbite autour du soleil—il a été contraint d’abandonner l’idée qu’il n’y a pas d’espace vide entre les sphères. Après que Tycho Brahe (1546-1601) a démontré que la comète de 1577 aurait dû traverser plusieurs de ces sphères invisibles, l’hypothèse des sphères solides est également devenue intenable.