La gravité avant Isaac Newton???

[Lortagem]

Bonjour à toutes et à tous,

Je suis en dernière année de formation enseignante de second degré en Histoire / Géographie. Afin de valider mes derniers crédits, je dois notamment donner 4h de cours à des 3eme sur l'histoire des inventions et découvertes.
Ne connaissant quasiment rien en physique et mathématiques, j'aurais besoin de votre aide pour la partie de mon cours consacrée à Isaac Newton.

J'ai ainsi lu que Newton aurait découvert la gravité en observant la chute d'une pomme. Si d'un point de vue historique de tels événements sont en réalités souvent embellis voire complètement erronés, d'un point de vue physique j'ai du mal à comprendre les implications de cette découverte.

Je ne sais pas vraiment à quoi correspond la "gravité", mais cette notion me semble quand même assez importante en science, non? Or cela voudrait donc dire qu'avant le XVII siècle la gravité n'existait pas?.... Même si je ne comprends pas totalement la portée et l'intérêt de la gravité, il me semble surprenant que cette "formule" (ou est-ce une constante, ou un théorème ?) ne soit apparu que si tard. En effet, comment les civilisations antérieures à cette époque ont pu se développer en l'absence de gravité?...

Bref, je ne suis pas certaine d'être claire, mais si vous pouviez m'aider à justement y voir plus claire ce serait super!

Merci beaucoup
-----

[pm42]

La gravité existait. On a juste eu sa théorie générale avec Newton.
Je ne vois pas pourquoi tu penses que cela aurait pu poser problème avant. Peux tu préciser ?

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement avec pm42. J'ai mis longtemps pour rédiger ma tartine.

Il faudra sans doute compléter de ce que je vais dire par des sources historiques car je ne connais que les grandes lignes.

Avant Newton, la gravité telle qu'il l'a définie (attraction universelle) n'existait en effet pas.
Il n'y avait pas non plus de rapprochement entre les effets terrestres (chute des objets) et les effets astronomiques.

Au niveau astronomiques, c'était essentiellement un constat avec des explications métaphysiques ou théologiques.
Même avec Copernic et Kepler et ses trois lois, les conceptions étaient peu mordernes (Kepler avec des idées très métaphysiques, rapprochant l'organisation des "astres" et les solides platoniciens).

Au niveau chute des corps, les conceptions aristotéliciennes ont très longtemps dominés (les corps tombent "vers le bas" car c'est leur "lieu naturel").
Et si Galilée a amélioré la cinématique du mouvement de chute libre, l'explication physique n'était pas encore là. Il s'était d'ailleurs totalement trompé sur les causes des marées.

Notons que cela n'empêchait pas le développement des civilisations car pendant trèèèèèès longtemps il y a eut une totale dichotomie entre :
- les scientifiques (les philosophes, la physique étant appelée "philosophie naturelle", par opposition à d'autre branches comme la théologie) qui étaient avant tout des penseurs et non des expérimentateurs (cela n'est venu qu'avec les Arabes puis quelques scientifiques comme Bacon, Galilée,...).
- les artisans (au sens large, y compris les architectes, les armuriers,...) dont les conceptions n'étaient pratiquement que expérimentales et très pragmatique.

Il a fallu du temps pour rapprocher les deux dans la mesure ou les philosophes considéraient le monde supralunaire comme "parfait" (au sens théologique) et le monde sublunaire (sur Terre) comme "imparfait" au point qu'on ne pouvait faire confiance à l'expérience pour donner des données quantitatives (les expériences donnant tout le temps des résultats différents). C'est en particulier l'amélioration des techniques (horlogerie, balances, etc.) qui a rapproché les deux mondes ainsi que des cultures moins "européo-centrée" (Indiens, Arabes).

Ce n'est vraiment qu'avec Newton qu'une conception plus moderne était apparue. La seule chose qui lui fut reprochée est l'action "magique" à distance (un retour à des conceptions anciennes à une époque où le rationnel et le "mécaniste" commençait à s'imposer, avec Galilée, Descartes... ce dernier assimilait d'ailleurs la gravité à un éther tourbillonant). Il s'est contenté de dire qu'il constatait et décrivait le phénomène sans en chercher les causes (une conception très moderne, et pourtant Newton était alchimistes et métaphysicien à ses heures, mais bon, il ne l'avouait pas facilement ).

Les causes furent mieux comprises avec la relativité générale, mais là, il a fallu attendre le vingtième siècle of course.

[mach3]

Pour la gravitation avant Newton, il faut se renseigner sur Aristote.
En résumé, le mouvement vertical est la norme pour le monde sublunaire, alors que c'est le mouvement circulaire parfait qui est la norme pour le monde supralunaire. Autrement dit les corps sur Terre soit chutent soit montent vers le haut (selon Aristote, ils retournent vers leurs lieux "naturels" le centre de la Terre pour l'eau et la terre, le ciel pour le feu et l'air), alors que les planètes tournent sur des cercles. Toujours selon Aristote, la vitesse de chute des corps dépend de leur poids.

m@ch3

PS: doublé

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

En résumé, le mouvement vertical est la norme pour le monde sublunaire, alors que c'est le mouvement circulaire parfait qui est la norme pour le monde supralunaire.

Je l'avais oublié ça.

C'est cette "perfection" circulaire qui a conduit aux épicycles et autres cercles déférant. Kepler avait faire une entorse (on peut vraiment le qualifier comme ça vu l'époque) à cette vision en autorisant les mouvements elliptiques. Et s'il l'a fait c'est un peu contraint forcé suite à l'accumulation de données astronomiques très précises venant essentiellement de Tycho Brahé (qui était farouchement géocentriste si ma mémoire est bonne).

Mais le pas était franchi. Et c'est ce genre de "détail" (parmi d'autres choses déjà citées) qui ont conduit aux changements révolutionnaires de la renaissance puis des lumières.

Il est amusant de voir que l'étude des astres a été largement motivées pendant longtemps par le besoin de créer des calendriers précis (besoins agricoles et surtout religieux). En Chine, les astronomes reconnus par la cours vivaient comme des rois ! Le besoin de précision était fort. Et ces motivations peu scientifiques ont fini par conduire à une révolution.... scientifique

[phuphus]

Bonjour Lortagem,

nous avons eu la chance d'avoir un spécialiste de cette question sur un fil récent :
https://forums.futura-sciences.com/p...ute-corps.html

La première intervention de Yoann le Bars :
https://forums.futura-sciences.com/p...rps-4.html#110

Et son blog sur le sujet :
http://le-bars.net/yoann/fr/2017/04/...bien%e2%80%af/

[Fustigator]

accumulation de données astronomiques très précises venant essentiellement de Tycho Brahé (qui était farouchement géocentriste si ma mémoire est bonne).

Oui, avec des nuances : comme il était un excellent observateur (il était nettement moins inspiré comme théoricien), il connaissait les insuffisances du modèle de Ptolémée. Donc il avait un modèle de son cru, où en gros, et si ma mémoire est bonne, la Terre était au centre mais les autres planètes tournaient autour du soleil.

[Deedee81]

Oui, avec des nuances : comme il était un excellent observateur (il était nettement moins inspiré comme théoricien), il connaissait les insuffisances du modèle de Ptolémée. Donc il avait un modèle de son cru, où en gros, et si ma mémoire est bonne, la Terre était au centre mais les autres planètes tournaient autour du soleil.

Tu es sûr que c'était de lui ce modèle ? J'avais déjà lu mais d'un autre auteur (dont j'oublie systématiquement le nom !!!!)

Après vérification, oui, en effet. C'est lui. Pourtant j'avais en tête que c'était un autre (historiquement assez obscur car ce fut sa seule contribution). Peut-être un pote à Tycho

[Lortagem]

Merci à tous pour vos réponses!

Je n'ai pas vraiment tout compris même si j'ai bien vu que vous étiez tous experts dans ce sujet.

Il y a quand même certaines choses qui m'intriguent encore:

- Deedee81 écrit que "Avant Newton, la gravité telle qu'il l'a définie (attraction universelle) n'existait en effet pas.". Cela voudrait donc dire qu'avant Newton il n'y avait pas de gravité sur Terre? Encore une fois je ne suis pas sûr de tout comprendre, mais j'imagine que sans gravité on ne devait pas vivre de la même façon que maintenant. Par exemple en 1879 Thomas Alva Edison inventa l'électricité. Ainsi, et sans besoin d'être particulièrement savant en Histoire, il est connu que les civilisations pré et post électricité ne se sont pas développé de la même façon. Est-ce donc la même chose concernant la gravité?

- March3 écrit également que "Autrement dit les corps sur Terre soit chutent soit montent vers le haut ". Cela voudrait donc dire qu'avant Newton une pomme pouvait tomber vers le haut? Je pensais que seuls les ballons à Helium pouvait faire cela.

Donc si je résume, avant Newton la gravité ("attraction universelle") n'existait pas, et les objets pouvaient encore tomber vers le haut. C'est assez perturbant car je n'ai encore jamais lu de textes quelconques expliquant ou détaillant ce revirement de gravité et d'action des objets au XVII.

[pm42]

Donc si je résume, avant Newton la gravité ("attraction universelle") n'existait pas, et les objets pouvaient encore tomber vers le haut. C'est assez perturbant car je n'ai encore jamais lu de textes quelconques expliquant ou détaillant ce revirement de gravité et d'action des objets au XVII.

Non. Tu confonds une loi physique qui existait et l'application de l'électricité.
En gros, l'électricité existait déjà avant Edison par exemple avec la foudre, les impulsions nerveuses (pour simplifier). Mais on ne savait pas l'utiliser.

La gravité existe depuis le début de l'Univers et les objets ne se sont jamais mis à monter.

[Lortagem]

Merci pour ta réponse. Mais si la gravité existait déjà avant Newton, pourquoi Deedee 81 (en vert donc qui doit être un administrateur) écrit "qu'elle n'existait en effet pas" et Mach3 que les "objets tombaient vers le haut"?

J'ai appris que la montgolfière a été inventée en 1783, donc peut être est-ce justement lié à la découverte de la gravité, non?

Pour en revenir à ton explication, pour laquelle je te remercie encore, je ne savais pas que l'électricité et la foudre étaient la même chose. La foudre pouvant allumer des feux ou détruire des arbres, je ne pensais pas que l'on puisse allumer un feux avec des piles électriques ou détruire un arbre avec une prise électrique. Mais merci pour l'info!

Enfin tu dis que la gravité "existe depuis le début de l'Univers". La foudre aussi donc?

Désolé si je ne suis pas très claire

[mach3]

- Mach3 écrit également que "Autrement dit les corps sur Terre soit chutent soit montent vers le haut ". Cela voudrait donc dire qu'avant Newton une pomme pouvait tomber vers le haut? Je pensais que seuls les ballons à Helium pouvait faire cela.

Non. Pour être plus précis, selon Aristote le mouvement naturel était vertical et le fait qu'il soit vers le haut ou vers le bas dépendait du contenu des corps en éléments (air/feu/terre/eau). Les corps qui tombent sont censés être plus riches en eau et/ou en terre, alors que ceux qui montent sont censés être plus riches en air et/ou en feu. Evidemment toute cette explication est aujourd'hui caduque.

Il y a une confusion assez dérangeante dont il faut par contre à tout prix vous défaire : de tout temps tout à toujours fonctionné pareil (la chute des corps, l'electricité, etc...) c'est notre façon de décrire et de comprendre qui change parce que nos connaissances augmentent.
Pour trouver que la chute d'une pomme ou la trajectoire de la lune sont décrites par la même loi, il faut auparavant accumuler beaucoup de connaissances précises sur les mouvements de la pomme et de la lune, chose qui n'a été possible qu'avec l'amélioration des techniques.

m@ch3

[pm42]

Mais si la gravité existait déjà avant Newton, pourquoi Deedee 81 (en vert donc qui doit être un administrateur) écrit "qu'elle n'existait en effet pas" et Mach3 que les "objets tombaient vers le haut"?

Parce qu'on parle de 2 choses : la force physique et la théorie. L'une existait, pas l'autre.
Et Mach3 n'a pas dit ça.

J'ai appris que la montgolfière a été inventée en 1783, donc peut être est-ce justement lié à la découverte de la gravité, non?

Pas vraiment. On n'a pas besoin d'avoir la théorie de la gravité pour faire une montgolfière.

La foudre pouvant allumer des feux ou détruire des arbres, je ne pensais pas que l'on puisse allumer un feux avec des piles électriques ou détruire un arbre avec une prise électrique.

Parce que tu n'as pas assez d'électricité dans ta pile ou ta prise.
La première fait 1.5 volts, la seconde 220v, la foudre fait des millions de volts.

Enfin tu dis que la gravité "existe depuis le début de l'Univers". La foudre aussi donc?

La foudre existe dans l'atmosphère d'une planète. Mais c'est juste une manifestation de l'électricité qui elle existe depuis le début de l'Univers.

[mach3]

je ne pensais pas que l'on puisse allumer un feux avec des piles électriques ou détruire un arbre avec une prise électrique. Mais merci pour l'info!

Les feux d'origine électrique sont pourtant assez fréquent...

Je vous suggère de lire ceci par exemple : http://www.risques-domestiques.com/i...lectrique.html , ça pourrait vous être utile dans votre vie.

m@ch3

[Amanuensis]

Très facile de trouver de la littérature sur le sujet, la lire et devenir expert.

Exemples (trouvés vite fait, sans garantie de qualité - pareil que sur le forum, donc):

http://www.aim.ufr-physique.univ-par...ION/grav2.html

http://planet-terre.ens-lyon.fr/arti...-Descartes.xml

Plus ancien:

https://www.persee.fr/doc/phlou_0776...num_40_53_3014

Etc.

[Deedee81]

Je n'ai pas vraiment tout compris même si j'ai bien vu que vous étiez tous experts dans ce sujet.

Sur la physique, ça peut aller, en histoire un peu moins quand même

ela voudrait donc dire qu'avant Newton il n'y avait pas de gravité sur Terre?

Si, si, comme l'on dit les autres. La gravité existait, mais à l'époque on ne la voyait pas comme maintenant. On parlait juste de la chute des corps dans une conception aristotélicienne. C'est "la façon de voire" (la loi physique) de Newton qui n'existait pas.

A noter que les progrès dans différents domaines : gravitation, électricité et magnétisme, optique, mécanique, chimie, biologie,.... ont subit des évolutions très différentes, très irrégulières. Et pour la grande majorité, les principaux progrès se sont fait dans les quatre derniers siècles avec une progression quasi exponentielle.

Attention de ne pas confondre :
- les phénomènes physiques : ils n'ont pas attendu l'homme pour exister
- les connaissances expérimentales
- les connaissances théoriques
En général, l'expérience a précédé la théorie, simplement par l'observation (par exemple, l'observation de l'électricité statique date carrément des anciens grecs, avec l'ambre, électricité obtenue par frottement. le nom grec de l'ambre, Elektron, a donné le nom de la particule découverte par Thomson fin du dix-neuvième siècle. Mais il aura fallu 2000 ans entre l'observation et la compréhension théorique !!!!)

Il faut aussi tenir compte des différences régionales. Beaucoup de choses ont été découvertes/observées et comprises/théorisées dans des régions très différentes : Chine, Inde, Arabie, Europe, Amérique,... avec des flux d'information à travers les invasions, le commerce, les explorations,..... Un exemple, les premiers à avoir dégagé les lois de l'optique et même inventé la chambre noire sont les Arabes. Mais la naissance de la Méthode Scientifique Expérimùentale s'est faite en France avec en particulier Galilée, Descartes,... (mais aussi certains de leurs prédécesseurs, même au Moyen-Age, ayant déjà dégagé des principes importants, comme Bacon, Saint Thomas d'Aquin, etc...)

Et il faut tenir compte du fait que beaucoup d'erreurs ont été commises (certaines oubliées), comme le vitalisme, la théorie des deux fluides électriques,.... et même (pendant très longtemps la théorie des 4 ou 5 éléments). Et d'autres ont mis un temps fou pour s'imposer comme les conceptions atomistes (qui viennent de Démocrites) qui ont commencé à vraiment apparaitre au dix-neuvième siècle et n'ont été définitivement acceptée qu'avec Einstein (et sa description du mouvement Brownien, au vingtième siècle). De même pour les conceptions cosmologistes (la découverte qu'il y a plusieurs galaxies ça ne date guère d'un peu plus d'un siècle, c'est pas vieux).

L'histoire des sciences c'est aussi vaste que les sciences elles-mêmes.

Ah, ça tombe à pic les liens ci-dessus. C'est ce qui manquait dans cette discussion.

[Deedee81]

Dans l'Encyclopedia Universalis, il y a une belle liste, sur quatre pages, des découvertes en physique. C'est vraiment intéressant (et ça démarre dans l'antiquité, jusqu'à presque nos jours).

[Dynamix]

Salut

J'ai appris que la montgolfière a été inventée en 1783

Les ballons à air chauds existent depuis environ 2 000 ans .
Donc bien avant Newton .

[Deedee81]

comme Bacon, Saint Thomas d'Aquin, etc...

Pardon, pas d'Aquin, mais Robert Grosseteste

Notons que même les modes de raisonnements ont évolués tardivement.

On a parlé plus haut de la question du monde imparfait sublunaire qui a régné longtemps avant de passer à la méthode expérimentale.

Et jusque fin du dix-neuvième, l'approche était surtout la méthode déductive.
Ce n'est qu'un vingtième siècle que son insuffisance s'est imposée et qu'a été utilisée intensivement l'induction (ainsi que des approches mixtes, on fait feu de tout bois ).
Voir wikipedia pour les significations.

Et ce n'est que courant du vingtième et surtout avec Popper que s'est imposé le réfutationnisme = n'est scientifique que ce qui peut être réfuté (falsified, c'est un faux amis ).
C'est-à-dire si on peut faire une prédiction théorique qui peut être validée ou réfutée par une expérience.
La psychiatrie freudienne est en grande partie considérée actuellement comme non réfutable (mais sans doute pas entièrement inutile, il faut distinguer l'intérêt scientifique de l'intérêt médical. Attention, là, je sors énormément de mon domaine de compétence ).

Plus haut on a aussi parlé de math. Mais il n'est pas nécessaire de connaitre les maths pour comprendre l'histoire
Notons que là aussi c'est avec Galilée que l'approche mathématique de la science s'est imposée (c'est lui qui a dit : "la nature est écrite en langage mathématique") et avec Newton et Leibnitz (et d'autres : Fourier, Fermat, etc...) d'énormes progrès en mathématique et physique ont eut lieu.
Mais cette arrivée des maths doit surtout (amha) vue comme un besoin de rigueur dans la formulation de la physique. Ce n'est d'ailleurs pas toujours au sens de "formules mathématiques". Galilée formulait ça d'ailleurs essentiellement avec la géométrie (Newton aussi, même s'il a contribué à la naissance du calcul différentiel). Et la géométrie, à la base, c'est ancien (Euclide).

[Deedee81]

Les ballons à air chauds existent depuis environ 2 000 ans .
Donc bien avant Newton .

C'est pas les fameuses lanternes chinoises en papier par hasard ?

[Matmat]

Il y a quand même certaines choses qui m'intriguent encore:

- March3 écrit également que "Autrement dit les corps sur Terre soit chutent soit montent vers le haut ". Cela voudrait donc dire qu'avant Newton une pomme pouvait tomber vers le haut? Je pensais que seuls les ballons à Helium pouvait faire cela.

Il disait qu'un corps donné avait par essence une tendance naturelle à monter ou à descendre , la pomme a par essence une tendance à descendre alors que le feu a par essence une tendance à monter ( tout dépend du corps ).

Dans la théorie de la gravitation universelle , l'importance pour l'histoire , c'est l'universalisation des lois et l'utilisation des sciences positives ( on disait positive plutot qu'exacte à l'époque) , plus que la compréhension de la gravitation .
Elle permet une compréhension plus globale , plus unifiée . Et pas une somme de constat au cas par cas sur tel corps ou tel autres. Elle permet de comprendre aussi qu'il n'y a pas des lois "valables ici-bas sur terre " et d'autres lois , très différentes , valables "en haut dans l'univers" , de comprendre que la terre non seulement n'est pas le centre de l'univers mais aussi qu'elle n'est pas exceptionnelle , que ses lois ne sont pas uniques , et que la terre tourne ,comme des milliards d'autres planètes , de la même manière que dans des milliards d'autres systèmes solaires en rien fondamentalement différent du notre .
Tu sais surement que les humanistes ont déjà bien oeuvrés pour laiciser le savoir, mais tu sais aussi que ça ne suffit pas en soi pour libérer l'objectivité du savoir puisque la théologie restait encore la "reine des sciences" , mais la théorie de Newton permet une révolution positiviste qui même s'étendra jusqu'au Japon (pourtant très sélectif dans l'import des théories des autres cultures ) .
les sciences positives donnent des arguments pour faire reculer le domaine de compétence des théologiens : par exemple , si l'homme peut calculer , grâce aux sciences positives , à partir des condition initiales , exactement les changement futurs subit par un système , c'est que Dieu n'a pas pu intervenir entre les deux moments ( à moins de considérer que l'homme puisse calculer les décisions de Dieu , ce qui serait contradictoire à l'hypothèse théologique la plus fondamentale ) ... la théologie perd alors peu à peu son pouvoir d'explication du présent : et Dieu devient (au mieux) un grand horloger qui a tout réglé au début , et qui n'intervient plus depuis , ce qui permettra la fameuse réplique de Laplace à Napoléon comme quoi l'hypothèse que Dieu devrait être pris en compte en sciences est inutile .

[Dynamix]

Ce n' est pas par hasard
https://fr.wikipedia.org/wiki/Lanterne_c%C3%A9leste

[Amanuensis]

Pour les aspects épistémologiques, je conseille Duhem, «La théorie physique, son objet et sa structure». D'une part c'est un incontournable en épistémo, d'autre part c'est pré-relativiste et pré-quantique, donc plus adapté au sujet, et d'autre part encore il me semble (de longue mémoire) qu'il y a une partie sur la gravitation.

Bref, ce texte permet un peu plus de profondeur sur ce qui me semble être, au-delà de la gravitation, le sujet posé par le message #1.

[pm42]

Perso, j'ai l'impression que quelqu'un a demandé si 1+1 = 2 était vrai, a eu du mal à comprendre la réponse et qu'il a terminé avec la théorie des catégories, le grand théorème de Fermat et la démonstration de la conjecture de Poincaré par Perelman

[likethat]

Perso je trouve que vous êtes tous super calés en physique, mais que vous avez omis un détail qui a son importance

Sans me considérer comme un physicien le moins du monde, je trouvais quelque peu étrange les questions de "Lortagem", sa façon de faire des raccourcis, de rebondir sur vos propos pour ensuite partir dans tous les sens. Disons que son propos m'a quelque peu intrigué.

Alors peut être, avant de prendre le temps de lui répondre, auriez-vous dû prendre le temps de lire son pseudo, ....à l'envers!

Voila, je dis ça je dis rien

[pm42]

Alors peut être, avant de prendre le temps de lui répondre, auriez-vous dû prendre le temps de lire son pseudo, ....à l'envers!

Ben, on a quand même un peu d'heures de vol sur les forums donc on ne répond pas parce qu'on a l'impression que celui qui pose la question est de bonne foi, va comprendre, etc.
Sinon, il y a déjà un grand nombre de participants dont les fils seraient systématiquement ignorés.

Ici en effet, les questions laissent en effet perplexe (du genre "mais les objets montaient avant Newton"...)

On répond pour se faire plaisir et parce qu'il y a plein de lecteurs qui ne participent pas mais vont apprendre des trucs.

[likethat]

pm42 c'était de l'ironie... "Lortagem" se lit à l'envers "Megatrol". Bref vous vous êtes fait troller.

[pm42]

pm42 c'était de l'ironie... "Lortagem" se lit à l'envers "Megatrol". Bref vous vous êtes fait troller.

Tu es gentil mais on avait compris... Tu n'as clairement pas lu ma réponse.

[Lortagem]

LOL +1 pour likethat!!!

Quant à pm42 : "Erreur non assumée devient condescendance aiguisée." tu as manifestement encore des progrès à faire pour résoudre cette équation
Allez je m'en vais naviguer vers d'autres forums

@ +

[Amanuensis]

pm42 c'était de l'ironie... "Lortagem" se lit à l'envers "Megatrol". Bref vous vous êtes fait troller.

Pas vraiment. La question était intéressante en elle-même. C'est un forum public, on ne répond pas seulement, loin de là, à la personne qui pose la question, mais à tous les lecteurs potentiels, intéressés par le sujet.

Et la prétention à du troll est finalement assez curieuse, car côté troll on en a connu pas mal, et de bien meilleure «qualité». Bref, pas de quoi se vanter, de gros progrès à faire dans l'art du trolling.