THEME 3. LA TERRE EST UN ASTRE PARTICULIER
LA FORME DE LA TERRE 1. COMPRENDRE QUE LA TERRE EST SPHERIQUE
La Terre a une dimension dont l’ordre de grandeur est 10 millions de fois plus important que celle d’un être humain. C’est pourquoi localement, à notre échelle, elle nous paraît plane dans nos expériences quotidiennes.
Pourtant des observations de différentes natures ont permis de conclure dès l’Antiquité que la Terre est sphérique: observation des étoiles, du Soleil, de la Lune ou encore des navires s’éloignant à l’horizon.
Aujourd’hui, avec la conquête des océans, du ciel et de l’espace, la forme sphérique de laTerre est au coeur de notre quotidien: nous nous déplaçons en avion selon le plus court chemin, et des satellites en orbite nous permettent par exemple de nous localiser grâce aux systèmes de positionnement européen Galiléo et américain GPS.
Ce que voit un observateur
Eloignement d’un voilier
Déplacement du bateau
2. SE REPERER SUR UNE TERRE SPHERIQUE
Les systèmes GPS et Galiléo permettent de déterminer les coordonnes d’un point pour le positionner à la surface de la Terre au moyen d’un repère sphérique. Ces coordonnées sont appelées latitude et longitude, ce sont des mesures d’angles.
Contrairement à ce que peuvent laisser penser les planisphères, le plus court chemin entre deux points de même latitude est l’arc du grand cercle qui les relie, et non celui du cercle parallèle
3. DETERMINER LE RAYON DE LA TERRE PAR DES METHODES GEOMETRIQUES.
Historiquement, plusieurs méthodes géométriques ont permis de calculer la longueur d’un méridien (environ 40 000 km).
Développée pendant l’Antiquité, on attribue au Grec Eratosthène (276 - 194 av J.C) le premier calcul de la circonférence et donc du rayon de la Terre (voir Tp). Pour celà, il a comparé les angles formés par les ombres portées à la même heure, dans deux villes différentes, situées sur le même méridien.
Les calculs d’Eratosthène ne prouvent toutefois pas la rotondité de la Terre.
A partir du XVIIe siècle, on utilise une méthode de triangulation pour calculer la longueur d’un méridien terrrestre. Pour celà, on regroupe des points visibles de loin par trois, formant une multitude de triangles contigus. La mesure de la base d’un triangle et de ses angles, permet ensuite de calculer la longueur de ses deux autres côtés. La méthode est répétée de triangle en triangle.
La triangulation a été appliquée par Delambre et Méchain pour mesurer la portion de méridien entre Dunkerque et Barcelone. Connaissant la différence de latitude entre ces deux villes, ils en ont déduit la longueur du méridien (voir Tp). On détermine le périmètre par proportionnalité, puis le rayon de la Terre. Le mètre a alors été défini comme le dix-millionième du quart de cette longueur.
