Explication des bases de l'astrophysique

[Dayazell]

Bonjour à tous, à toutes et aux quelques extraterrestres qui traînent sur ce forum.

Je suis... Débutante. Vraiment. En fait, je n'ai que quatorze ans et je ne suis qu'en quatrième, mais l'astrophysique et en particulier l'astrophysique théorique m'intéressent beaucoup. J'aimerais qu'on m'explique les bases correctement, parce-que je n'ai vu que quelques articles sur des sujets qui m'intéressaient, mais il y avait déjà trop de choses que je ne connaissais pas rien que dans trois phrases de ces articles, ahah. J'ai navigué de page wikipédia en page wikipédia, mais bon, j'ai pas vraiment trouvé mon bonheur, et c'est pas avec les "la lumière se déplace à 300 000km/s" de ma prof de physique chimie que je vais avancer.. J'aimerais qu'on m'explique l'astrophysique de a à z, même si ça prend un millénaire.
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[jacknicklaus]

Bonjour,

l'astrophysique est un domaine plutôt complexe, même pour une élève douée (*) de 4ème.
Tu peux tenter ce livre https://www.amazon.fr/d%C3%A9couvert...words=De+Boeck accessible aux débutants, qui a de bons retours. Sa traduction par Richard Taillet est un gage de qualité.
(*) vu comme tu écris sans aucune faute

[eudea-panjclinne]

Ta question est intéressante mais demander qu'on t'explique l'astrophysique théorique sachant que tu as 14 ans et que tu es débutante n'est pas possible. Tu dois comprendre que le mot Astrophysique théorique que tu utilises fait référence à des notions, en général compliquées, et tout justes accessibles à partir des dernières années du lycée.
Cependant, il y a des choses que tu peux comprendre car l'Astronomie/Astrophysique est accessible à tout âge mais à des niveaux bien précis. Il existe de nombreux livres la-dessus.
As-tu déjà été feuilleter des livres d'astronomie en librairie, il y a en général pas mal de livres de vulgarisation ?
As-tu déjà été dans une bibliothèque/médiathèque pour regarder des livres d'astronomie, il y a aussi là pas mal de livres de vulgarisation qui pourraient répondre à ta demande.

[eudea-panjclinne]

J'ai peur que le livre proposé par Jacknicklaus soit d'un niveau un peu élevé : un des commentaires client parle du bon niveau de math et de physique qu'il faut avoir pour le comprendre...
A moins que le niveau exigé par un livre soit explicitement écrit dedans, je pense que le mieux est de bien le feuilleter d'abord pour voir ce qu'il a dans le ventre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lansberg]

Le niveau de math et de physique-chimie est globalement celui du lycée mais l'ensemble du livre met plutôt l'accent sur l'astronomie "descriptive". Beaucoup de textes, d'images, de graphiques et peu de formalisme mathématique. Il y a un résumé à la fin de chaque chapitre et des questions. Il y a des compléments sur internet avec des vidéos et animations.
Un collégien motivé peut déjà en comprendre une bonne partie et se confronter à quelques notions des programmes de physique-chimie du lycée comme la spectroscopie essentielle en astrophysique.

[saint.112]

Bonjour et bienvenue au club !

Bravo pour ton intérêt pour la science. Tu en retiras beaucoup de satisfactions, c’est passionnant et ça bouge tout le temps. Tu as frappé à la bonne porte en venant ici pour trouver des réponses à tes questions car on se fera un plaisir de te répondre.
Le problème avec ta première question est qu’en effet ça prendrait non pas un millénaire mais des pages et des pages.
Tu as tout à fait raison d’aller piocher dans Wikipédia, c’est en général une excellente base de départ. C’est la bonne démarche sur ce forum : il est toujours préférable de commencer par essayer de creuser un peu le sujet par soi-même afin de poser la question la plus pertinente possible.
Mais tu es aussitôt tombée sur la première difficulté quand on s’intéresse à un domaine scientifique : ça concerne les bases qu’il faut déjà connaitre pour comprendre ce qu’on lit. En l’occurrence il s’agit de notions de physique comme les particules, le rayonnement électromagnétique, la gravitation, etc., qui sont chacune un domaine en soi.
Petit point d’histoire rapide : pendant longtemps l’astronomie était ce qu’on appelle l’astronomie de position. Elle étudiait la position et les mouvements des astres, les explications étant au départ plutôt métaphysiques et surnaturelles. Puis on s’est aperçu que le monde céleste était le même que le monde terrestre et obéissait aux mêmes lois physiques. Newton a ainsi expliqué que les orbites des objets étaient déterminées par la gravitation, la même qui fait tomber les pommes. Il n’y avait plus qu’une seule physique et une seule chimie dans l’univers.
Cela a conduit s’intéresser à la composition et aux phénomènes physico-chimiques des astres et à la dynamique des systèmes et donc l’astrophysique était née. Aujourd’hui la distinction entre les deux n’est plus tellement pertinente mais je pense que tu devrais peut-être commencer par t’intéresser à l’aspect plus “astronomique“ des choses : ce que sont les systèmes planétaires comme le système solaire, les galaxies, etc. Car l’astrophysique proprement dite fait appel à des notions de physique et de chimie que tu n’as pas encore apprises. Cela explique ton découragement quant tu lis Wikipédia.
Il ne s’agit donc pas tellement de t’expliquer l’astrophysique de a à z mais pour toi d’acquérir ces bases de physique-chimie.
Mais ça devrait te motiver pour te passionner pour la physique et la chimie en classe.

Dernière remarque : bravo pour ton post très bien rédigé, très clair et avec une orthographe impeccable. C’est assez rare pour qu’on le souligne.
Continue comme ça.

Nico

[Dayazell]

Bonjour !

Tout d'abord, merci beaucoup pour toutes vos réponses qui m'ont vraiment éclairée.

Pour cette histoire de livre, je vais l'essayer, mais je bouquine beaucoup et on vient de m'offrir un paquet de livres alors je vais me contenter des quelques articles et vidéos sur le sujet. Pour ce qui est d'acquérir les bases, c'est ce que je recherche mais ce n'est pas très clair ; j'insinue par là que je ne trouve pas de bon "cours" qui explique vraiment ce dont j'ai besoin avec des formules, des schémas, etc... Nico , comment as-tu acquis ces bases, s'il te plaît ? D'ailleurs, merci à toi, ta réponse aussi était parfaite.

[Gilgamesh]

Je te conseille ce site, qui propose un véritable cours, rédigé par un astronome, bien gradué en difficulté avec juste ce qu'il faut de math pour comprendre correctement les concepts fondamentaux de l'astronomie, de l'astrophysique et de la cosmologie.

https://astronomia.fr/

Tu peux potasser ça tranquillement, cours par cours, et en cas d'incompréhension, tu es la bienvenue sur le forum pour poser toutes les questions que tu veux.

[Dayazell]

Merci beaucoup, j'y vais de ce pas !

[saint.112]

Pour cette histoire de livre, je vais l'essayer, mais je bouquine beaucoup et on vient de m'offrir un paquet de livres alors je vais me contenter des quelques articles et vidéos sur le sujet.

Très bon plan. Pour les vidéos, sur Youtube il y a le pire et le meilleur. Il faut être très vigilant sur la source.

Pour ce qui est d'acquérir les bases, c'est ce que je recherche mais ce n'est pas très clair ; j'insinue par là que je ne trouve pas de bon "cours" qui explique vraiment ce dont j'ai besoin avec des formules, des schémas, etc... Nico , comment as-tu acquis ces bases, s'il te plaît ?

Bon, disons que j’ai largement l’âge d’être ton grand-père (j’ai 74 ans), donc j’ai acquis les choses au fil de l’eau. D’abord dans le secondaire bien sûr. J’ai commencé à m’intéresser à l’astronomie dans les années 80.
Le cours proposé par Gilgamesh m’a l’air très intéressant. À l’époque où j’ai commencé Internet n’existait pas encore pour le public.
Pour revenir à la question des bases à connaitre, si tu t’intéresses d’abord au système solaire par exemple, les premiers pas font appel à la mécanique céleste et donc à la physique newtonienne, alias la physique classique. Ce sont les notions de force, de gravitation, de vitesse, d’accélération, d’énergie, etc., qu’on apprend en premier en classe de physique et qui sont les clés pour comprendre les orbites des planètes et de leurs satellites et même la formation du système solaire (comme de tous les systèmes planétaires évidemment).
C’est déjà un gros morceau, très intéressant.
Ensuite il y a le fonctionnement du soleil lui-même et là on entre dans la physique nucléaire. Du fait de sa masse, sous l’effet de la gravitation, sa densité, et donc sa pression et sa température, atteignent un point où les atomes d’hydrogène fusionnent, autrement dit se combinent deux à deux pour former un atome plus gros, l’hélium, en dégageant une énergie phénoménale. Cette énergie se traduit par une température et un rayonnement électromagnétique (infrarouges, lumière, ultraviolets, etc.) qui en fait cette étoile brillante d’un blanc jaunâtre qui nous permet de bronzer agréablement sur les plages en été et qui accessoirement fait pousser les plantes.
C’est un petit résumé simplifié. Si l’on veut en comprendre les détails, ça nécessite d’ingurgiter des pages et des pages de physique nucléaire*: la structure des atomes, le rayonnement électromagnétique, le magnétisme, l’électromagnétisme, etc. Et puis on commence à toucher à la physique quantique, le truc le plus ouf en sciences toutes catégories confondues.
L’étape suivante sera la cosmologie.
C’est plus ou moins le plan du cours d’Andromède.
Je te conseille donc de suivre plus ou moins ce cheminement qui correspondra à ton cursus de physique du secondaire.
Et puis on t’attend ici de pied ferme pour les questions que tu voudras poser.
Nico

[Gilgamesh]

Oui, en gros tu peux faire 5 grandes parties :

* les moyens d'observation (système de coordonnées, télescope, radiotélescope, satellite..)
* la mécanique céleste et le système solaire (lois de Kepler, mécanique newtonienne)
* l'astrophysique stellaire (production d'énergie, évolution des étoiles dans le diagramme HR, supernovae, résidus compacts...)
* les galaxies
* la cosmologie

[saint.112]

Pour charger la barque j'en ajoute une sixième, facultative mais fort intéressante : l'histoire des sciences. Comment les connaissances ont évolué depuis l'antiquité jusqu'à nos jours est un domaine très enrichissant.
Nico

[eudea-panjclinne]

L'Histoire des Sciences et en particulier l'Histoire de l'Astronomie est tout à fait accessible au niveau du collège. Et c'est une bonne façon d'introduire des notions plus complexes de Mécanique céleste ou d'astrophysique stellaire.

[saint.112]

Je te conseille ce site, qui propose un véritable cours, rédigé par un astronome, bien gradué en difficulté avec juste ce qu'il faut de math pour comprendre correctement les concepts fondamentaux de l'astronomie, de l'astrophysique et de la cosmologie.
https://astronomia.fr/
Tu peux potasser ça tranquillement, cours par cours, et en cas d'incompréhension, tu es la bienvenue sur le forum pour poser toutes les questions que tu veux.

Je garde cette page ouverte en permanence et je potasse des thèmes de temps autres. C’est très intéressant et très bien fait. J’ai pu combler pas mal de mes lacunes sur des sujets divers et variés.
Je recommande.
Nico