durée d'une année

[invite9dc7b526]

bonjour,

comment mesure-t-on la durée d'une année?
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[Amanuensis]

Dépend de laquelle. Sidérale, anomalistique, tropique, ...

Et en général la définition est étroitement liée à comment on mesure.

[Gilgamesh]

Si on considère les moyens traditionnels, basé sur les mesures astronomiques, on utilise en fait la mesure temporelle précise de la culmination d'un astre, c'est à dire son passage au méridien. L'idée est d'utiliser une lunette méridienne (cf. image) cad un instrument doté d'un réticule, monté sur un axe horizontal et qui ne se déplace que dans le plan du méridien. Associée à un chronomètre précis, on peut mesurer le moment exact où une étoile franchit le réticule matérialisant le méridien dans la lunette.

[invite9dc7b526]

Si on considère les moyens traditionnels, basé sur les mesure astronomique, on utilise en fait la mesure temporelle précise de la culmination d'un astre, c'est à dire son passage au méridien.

cet événement n'a lieu qu'une fois par an?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

cet événement n'a lieu qu'une fois par an?

Non, toutes les nuits, on peut observer des milliers d'étoiles qui passent au méridien et mesurer la durée qui sépare deux passages consécutif d'une même étoile, pour mesurer le jour sidéral et par addition l'année sidérale.

[invite9dc7b526]

oui mais je me suis laissé dire qu'une année ne durait pas un nombre entier de jours.

[Gilgamesh]

Euh, oui, c'est justement ce que ça permet de mesurer.

Tu mesure quelle est la durée des 365 passages au méridien d'un ensembles d'étoiles, et tu compare ça avec 365 jours solaires (1 jour solaire = intervalle entre deux passages au méridien du Soleil. Contrairement au jour sidéral, cette durée varie durant l'année).

[invite9dc7b526]

ok merci. Je vais méditer ta réponse.

[Gilgamesh]

Avant l'invention de l'horloge atomique et du temps du même métal (TA), tout ceci était basé sur l'idée que la durée d'une rotation terrestre était absolument constante, et donc que le jour sidéral (intervalle entre deux passages au méridien d'une même étoile) était l'étalon absolu du temps. C'est la base de tout. Et comme on peut faire des centaines de mesure chaque nuit que Dieu fait, tout au long de l'année, on pouvait donc mesurer cet étalon avec une excellente précision statistique.

[Amanuensis]

Avant l'invention de l'horloge atomique et du temps du même métal (TA), tout ceci était basé sur l'idée que la durée d'une rotation terrestre était absolument constante

Non, pas du tout. Les variations de la durée de la rotation était connus depuis longtemps. Y compris la variation séculaire due à l'effet des marées. C'est en clair dans mes vieux bouquins, dont une phrase «d'après les observations réalisées pendant les derniers 250 ans, cette augmentation est [...] de 0s,0014 par siècle».

L'astronomie d'observation a besoin d'une mesure précise de la rotation de la Terre. Réciproquement des irrégularités apparentes du mouvement de la Lune au milieu du XIXe ont été expliquées par des irrégularités de la rotation terrestre. Etc.

Le temps des éphémérides (temps de Newcomb) a été mis en place en 1960, avant les horloges atomiques, et était basé sur l'observation du Soleil et l'équation de Newcomb. Ainsi, l'abandon de la rotation terrestre comme référence de temps s'est faite d'abord en 1960 au profit d'une mesure de la révolution terrestre, remplacé ensuite par le TA en 1967.

Cf. (au sein de pas mal de références) ce qu'écrit l'obspm : https://media4.obspm.fr/public/AMC/p...les-temps.html

[invitedd63ac7a]

comment mesure-t-on la durée d'une année?

En astronomie de position, tout commence par le soleil et en particulier ses mouvements. Il y a deux mouvements principaux : l'année sidérale et l'année tropique.
l'année tropique est l'intervalle de temps entre le retour de deux saisons, en fait, le printemps :365j5h48m45s
l'année sidérale est le temps que met le soleil pour revenir à la même position par rapport aux étoiles :365j6h9m10s
On commence par mesurer l'année tropique.
Jusqu'au 18e siècle on procédait comme cela. On mesure toujours dans la ligne méridienne (sud) la hauteur du soleil à midi vrai (heure solaire). D'abord, on repère la hauteur maximale au solstice d'été, puis la hauteur minimale au solstice d'hiver, ces valeurs peuvent être mesurées précisément. On détermine par calcul la position centrale entre les deux, c'est la position P ou doit passer le soleil au début du printemps, ou de l'automne. Quand, courant mars, on repère qu'à midi vraie la position du soleil est très proche du point P, on note l'heure et par un petit calcul d'interpolation on détermine le moment précis ou le soleil serait passé par P si son mouvement avait coïncide avec le midi vrai. On obtient ainsi la date du début du printemps.
L'année d'après on recommence. La différence des deux époques trouvée donne la longueur de l'année tropique.
C'est la méthode qu'utilisait les astronomes arabes et européens. Ils avaient construit pour cela de grands arcs de cercle en pierre, dans un bâtiment avec un trou percé dans le toit, le rayon du soleil se projetait sur l'arc méridien.
A Samarkande on a retrouvé le grand arc méridien construit par l'astronome Ulugh beg au 15e siécle.
Dans certaine églises européennes on trouve encore des arcs méridiens, il y en a un à l'Observatoire de Paris.

En fait, la précision n'est pas terrible, pour l'améliorer il faut une grande période de temps entre les deux mesures, comme la durée de l'année est constante, il suffit ensuite de diviser l'intervalle de temps entre les deux mesures par le nombre d'année pour avoir une durée plus précise de l'année tropique.
Jean de Murs au 14e siècle en prenant une mesure peu précise de Ptolémée au 2e siècle et une de ses propres mesures (1320) obtint une longueur assez précise de l'année qu'il utilisa dans les tables Alphonsines;

L'année sidérale maintenant que nous avons l’année tropique.
Vous observez l'époque d'une étoile au moment où elle franchit la ligne méridienne. Une année tropique plus tard exactement vous regardez où est l'étoile, elle n'a pas encore franchi la ligne méridienne, ce qu'elle fera 20m plus tard, il suffit d'en enregistrer l'heure et vous aurez la durée de l'année sidérale.
Bien sûr la méthode est relativement peu précise car il faut tenir compte de la réfraction astronomique qui ne sera bien connue que vers l'an mille par les astronomes arabes. Il y a plein d'autres difficultés telles les variations de 'inclinaison de la terre par rapport à l'écliptique, la variation de position de l'écliptique, etc.

[vanos]

En astronomie de position, tout commence par le soleil et en particulier ses mouvements. Il y a deux mouvements principaux : l'année sidérale et l'année tropique.
l'année tropique est l'intervalle de temps entre le retour de deux saisons, en fait, le printemps :365j5h48m45s
l'année sidérale est le temps que met le soleil pour revenir à la même position par rapport aux étoiles :365j6h9m10s

Tu es sûr de tes chiffres, j'ai comme un doute?

[Gilgamesh]

Non, pas du tout. Les variations de la durée de la rotation était connus depuis longtemps.

Merci pour la correction, j'aurais du vérifier.

[invitedd63ac7a]

@vanos
année tropique = 365j,242198781 = 365j5h48m46s
année sidérale =365j,25636273 =365j6h9m09s
source : André Danjon, Astronomie Générale, Paris, 1980.
L'année tropique est plus courte que l'année sidérale, puisqu'elle correspond à un retour du soleil au point vernal qui recule sur l'écliptique (précession des équinoxes).