Quelques notions d’astronomie en lien avec les distances et les vitesses

L’objectif de ce petit article est de poser quelques bases et de susciter votre curiosité.

L’élément qui nous amène à parler d’Astronomie en cours de maths est bien souvent la vitesse de la lumière. La lumière se déplace à 300 000 km/s. Cela veut dire que la lumière parcourt 300 000 km en une seconde (et oui ça va très vite). Rien ne se déplace plus vite que la lumière (en tout cas cette théorie tient toujours).

Tant que l’on reste sur terre, cela ne nous apporte pas grand-chose, on peut considérer que la lumière émise est reçue instantanément.

On se rend bien compte de la différence entre la vitesse de la lumière et la vitesse du son en cas d’orage. On voit la lumière de l’éclair avant d’entendre le tonnerre. Si ce n’est pas le cas, c’est qu’on est en plein dans la tempête …

Prenons une source lumineuse qui nous intéresse de près, le soleil.
Il est distant de 150 millions de km de la terre (en moyenne). Il est donc plutôt très loin (très près à l’échelle de l’univers, mais pour nous simples terriens, ça reste loin).
Je précise en moyenne, car la trajectoire de la terre autour du soleil n’est pas circulaire, mais elliptique et cette distance varie légèrement (environ 2 % en plus ou en moins ce qui fait peu en proportion, mais beaucoup en km).

le dessin ne respecte pas l’échèle de taille par rapport aux distances, sinon on ne verrait pas la terre

Précisons quand même quelques éléments. Le soleil émet de la lumière de manière continue. On peut assimiler la lumière à des particules émises depuis la surface du soleil dans toutes les directions, de manière rectiligne et certaines prennent la direction de la terre. On ne voit pas la lumière du soleil tout le temps à cause du mouvement de la terre sur elle-même. Quand il fait nuit, nous sommes dans une zone cachée du soleil par la terre elle-même.

Même sans être un grand scientifique, on se rend compte que la lumière ne nous arrive pas instantanément.
Il est commode de connaître les 3 formules courantes liées à la vitesse :

V = d/t   t = d/V   d = t × V
mais on peut très bien s’en sortir avec des tableaux de proportionnalité.
Dans tous les cas, il faut faire attention aux unités.

Par un petit calcul, que je vous laisserai trouver, on peut calculer que la lumière du soleil met environ 8 minutes pour nous parvenir.

Pour ce qui est de la lune (qui n’émet pas de lumière, elle se contente de réfléchir celle du soleil), la distance étant de 385 000 km, la lumière qu’elle semble projeter, met environ une seconde pour nous parvenir.

Que se passe-t-il quand on s’éloigne un peu plus…
au niveau des étoiles ?
Je veux dire des autres étoiles, puisque le soleil est une étoile, c’est notre étoile !
On pourrait en douter, mais le soleil est une petite étoile pas très brillante. Heureusement pour nous, sinon nous ne serions pas là pour en discuter.

Je développerai ce point dans un prochain article ou en enrichissant celui-ci quand j’aurai un peu de temps ou en fonction des sollicitations.

En espérant vous avoir donné envie d’en savoir plus …

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