ITimocharis, Hipparque et la précession des équinoxes Les personnages





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date de publication16.06.2017
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ITimocharis, Hipparque et la précession des équinoxes

    1. Les personnages


Timocharis vécut à Alexandrie vers 300 avant J.C.

Hipparque naquit à Nicée vers -194, s'installa à Rhodes vers -165 où il mourut vers -120.
    1. La méthode


Lors d'une éclipse de Lune, on mesure la position d'une étoile par rapport au centre de l'ombre terrestre (milieu de l’éclipse). Connaissant la longitude écliptique du soleil le jour de l'éclipse, donc du centre de l'ombre de la Terre (point diamétralement opposé au soleil), on trouve avec une bonne précision la longitude de l'étoile. On renouvelle les mesures lors d'une autre éclipse pour la même étoile et on compare les longitudes trouvées.
    1. L'histoire


On admettra dans la reconstitution historique ci-dessous que les instants des solstices et équinoxes étaient connus à 1/4 jour près, que les clepsydres ou l’observation des étoiles permettaient donnaient l'intervalle de temps depuis le midi à 20mn près, que les angle étaient mesurés à 10’ près. Les années ont été converties dans le calendrier Julien: Hipparque avait, parait-il, reconstitué les dates des éclipses dans son calendrier (grec ou alexandrin) depuis 700 avant J.C.

Observation de Timocharis: "7 jours et 6 heures avant l'instant de l'équinoxe de printemps de l'an -283, j'observais dans la nuit une éclipse de lune. La différence des longitudes entre Spica et la Lune était seulement LSpica- LLune = 0°20’

Observation d'Hipparque: "25 jours après le solstice d'hiver de l'an -132, la mesure de l'angle entre la Lune et Spica, au milieu de l'éclipse, valait LSpica- LLune = +57°30’
La vitesse variable du soleil sur l'écliptique (valeur moyenne 360:365,25=0,985°/jour) était connue des astronomes de l'époque et évaluée à

0 ° 59' 8" = 0,9855° /jour le mois précédant l'équinoxe de printemps

1 ° 3' 44" = 1,0622° /jour le mois suivant le solstice d'hiver

Déterminer avec Hipparque la longitude de Spica en -283 et en -131

En déduire son estimation du déplacement annuel du point 

Calculer la période de la précession en prenant L1950=203,8° et L-50=175,9° pour Spica. Donner L-282 et tracer la trajectoire parcourue par le Pôle Céleste Nord

Retrouver avec un logiciel d'astronomie les éclipses citées ci-dessus, donner les dates juliennes et vérifier les observations ci-dessus.
    1. Le point  à différentes époques

      1. Les Égyptiens


Les pyramides de Khéops, Chephren, Mykérinos construites vers 2500 avant J.C. ne sont décalées par rapport au Nord que de moins de 10'.

Placer le point  sur la Figure 1 et le Pôle Céleste Nord sur la Figure 2 en 2500 avant J.C.

Quelle était « l'Étoile Polaire » à l'époque de la construction de ces pyramides?
      1. Homère


llliade Chant XVIII vers 470 à 490: Héphæstos forge pour Achille un bouclier représentant l'univers

"Héphæstos y figure la terre, le ciel et la mer, le soleil infatigable et la pleine Lune, ainsi que tous les astres dont le ciel se couronne, les Pléiades, les Hyades, le baudrier d'Orion, l'Ourse qui tourne sur place en observant Orion et qui seule ne se baigne jamais dans les eaux d'Océan."

Vérifier sur une carte mobile du ciel qu'une partie de l'Ourse peut disparaître sous l'horizon. Justifier néanmoins les vers du poète qui vécut vers 800 avant J.C.
      1. Époque de correspondance entre les "signes..." et les constellations du zodiaque


Quand le point  se trouvait-il au début de la constellation du bélier, c'est à dire à quelle date le soleil entrait-il dans la constellation du bélier pour l'équinoxe de printemps?

Le soleil entre t-il aujourd'hui dans la constellation du bélier pour l'équinoxe de printemps?

Fig 1: Orbite terrestre et “précession” des Équinoxes



FIG 3: Déplacement de à travers les constellations



FIG 2: Déplacement du Pôle Céleste Nord (P.C.N.) autour du Pôle de l’Écliptique (P.E.)

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