Astronomie

Comment calculer les positions planétaires il y a des centaines ou des milliers d'années

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Vous vous demandez comment calculer les éléments suivants de manière générale :

  • Lever du soleil
  • Équinoxes/solstices
  • Phases de la lune
  • Positions planétaires

Il y a des centaines voire des milliers d'années. Je me demande quel est le calcul, ou où je vais le découvrir.

J'aimerais pouvoir dire qu'en 1541, le 1er janvier, le soleil s'est levé à l'heure x, Jupiter était en position y, etc.


Les Babyloniens ont utilisé les techniques d'astronomie 1500 ans avant les Européens

Pour l'œil non averti, les minuscules marques une fois gravées dans l'argile molle ne signifient rien. Mais à l'astroarchéologue Matthieu Ossendrijver de l'Université Humboldt de Berlin, ils révèlent le calcul de l'orbite de l'étoile blanche et de la planète Jupiter.

La méthode montre que les anciens astronomes utilisaient le temps comme variable pour calculer la vitesse et la distance d'un objet céleste.

Cette découverte surprenante a failli passer entre les mailles du filet. La tablette traduite est l'une des centaines découvertes au XIXe siècle, avec des archéologues et des anthropologues travaillant sans relâche pendant cent ans, essayant de les décoder.

Nous avions une assez bonne idée qu'ils s'occupaient d'astronomie, puisque les Babyloniens étaient des mathématiciens célèbres. Mais un texte nouvellement traduit catapulte l'ancienne race des centaines d'années en avant.

Ossendrijver est tombé sur la découverte par accident, en regardant un texte auparavant non étudié sur Jupiter. Pendant des années, il n'a rien inventé, jusqu'en 2014, lorsqu'un expert des anciens Assyriens lui a montré des photographies de tablettes conservées au British Museum de Londres. Parmi eux se trouvait quelque chose qui s'apparentait à la pierre de Rosette, comme il s'est avéré un an plus tard : à peine deux ou trois pouces de diamètre, le petit morceau ébréché appelé Texte A (ou BN 40054) présentait des marques qui ressemblaient à l'abréviation d'une technique étrangement familier à Ossendrijver.

Il a été étonné de découvrir qu'il s'agissait de la procédure du trapèze et de quelque chose que les Anglais pensaient avoir inventé des centaines d'années plus tard, dans une Europe infestée de peste, vers 1350.

Les Babyloniens avaient tracé la trajectoire de Jupiter dans un laps de temps défini, en mesurant la vitesse de la géante gazeuse chaque jour. Ils ont utilisé un astucieux raccourci géométrique qui ne leur permettait de mesurer la vitesse de la planète que le premier et le 60e jour des mesures pour arriver à la distance parcourue.

La technique avancée n'a été trouvée que sur les quatre tablettes particulières qui se sont démarquées. L'équivalent de Rosetta Stone était le cinquième. Mais cela a lié les calculs précédents.

"Cela ouvrirait de nouvelles façons de calculer le mouvement qu'ils auraient pu appliquer à d'autres planètes, à d'autres parties du mouvement de Jupiter", a-t-il ajouté. Ossendrijver a déclaré à Space.com. "Nous n'avons pas [d'exemples de cela]. Nous n'avons que ces quatre comprimés, et ils traitent tous de Jupiter & mdash et ils traitent tous du même segment de 60 jours. C'est assez étrange. "

Bien que la tablette n'ait révélé aucune image, ni même aucune association avec Jupiter, la technique correspondait parfaitement aux soupçons d'Osserndrijver : que les Babyloniens utilisaient un graphique trapézoïdal pour tracer des lignes reliant les positions de la planète le premier et le dernier jour de mesure, puis des lignes qui se connecterait au &lsquoground&rsquo ci-dessous. À une vitesse nulle, cela crée la forme du trapèze. En calculant l'aire du trapèze, on arrive à la distance parcourue par l'objet.

On suppose que l'intérêt de la race antique pour Jupiter peut s'expliquer par leur vénération pour leur dieu protecteur, Marduk, associé à la planète.

&ldquoCes résultats ne montrent pas tant un degré plus élevé de sophistication dans la pensée géométrique, mais plutôt une capacité remarquable à appliquer la pensée géométrique babylonienne traditionnelle à un nouveau problème,» dit Hermann Hunger, un expert en astronomie babylonienne à l'Université de Vienne.

Bien que la découverte ait certainement étonné les astronomes du monde entier, ils disent qu'elle n'est pas si surprenante. La race mésopotamienne avait déjà fait allusion à l'utilisation de la géométrie à d'autres fins. Et leur connaissance des mathématiques remonte à il y a 5 000 ans.

Mais Ossendrijver est enthousiaste à l'idée d'approfondir les secrets cachés des mathématiques babyloniennes, avec beaucoup plus de tablettes à décoder.

&ldquoQui sait quoi d'autre se cache dans les milliers de tablettes qui se trouvent dans les musées du monde entier ?&rdquo Il dit à Gizmodo. &ldquoCela fait partie de l'histoire de la science, et j'espère que cela sensibilise à la valeur de la protection de ce patrimoine.&rdquo

Les conclusions d'Ossendrijver sont publiées dans le numéro du 26 janvier de la revue Nature.


Les meilleurs endroits dans l'espace pour rechercher une vie extraterrestre

Trois systèmes stellaires hébergent des exoplanètes qui devraient être capables de voir la Terre dès maintenant et pendant des centaines d'années à venir, mais elles se trouvent toutes à plus de 200 années-lumière, ce qui signifie que nos signaux radio commerciaux ne les ont pas encore atteints.

À l'échelle de toute la galaxie de la Voie lactée, c'est encore pratiquement à côté. Les chercheurs espèrent que leur travail aidera à informer la science en utilisant une nouvelle technologie passionnante qui approche à grands pas comme le prochain télescope James Webb ou le plan de Breakthrough Starshot d'envoyer un minuscule vaisseau spatial pour vérifier le système Alpha Centauri et son exoplanète connue à seulement 4,2 années-lumière. .

"On pourrait imaginer que des mondes au-delà de la Terre qui nous ont déjà détectés, font les mêmes plans pour notre planète et notre système solaire", a déclaré Faherty. "Ce catalogue est une expérience de pensée intrigante pour laquelle l'un de nos voisins pourrait peut-être nous trouver."

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L'évolution des brachiopodes

Sandra J. Carlson
Vol. 44, 2016

Abstrait

Les brachiopodes sont (peut-être trop) familiers à tout étudiant en géologie qui a suivi un cours de paléontologie des invertébrés, ils pourraient bien être moins familiers aux étudiants en biologie. Même si les brachiopodes sont parmi les composants les plus importants du fossile marin. Lire la suite

Figure 1 : Modèles tridimensionnels construits à partir de tomodensitométries d'un juvénile plus âgé de Terebratulina unguicula (CAS183808 locality info : California, Cordell Bank National Marine Sanctu.

Figure 2 : Cladogramme de consensus (à gauche), illustrant une hypothèse de relations phylogénétiques entre les ordres nommés de brachiopodes. Les ellipses vertes allongées autour des cercles terminaux désignent huit soutiens-gorge nommés.

Figure 3 : Hypothèses de relation phylogénétique entre Spiralia. Les points rouges indiquent les nœuds avec un support médiocre ou conflictuel, et les noms qui ont été associés à ces clades sont en rouge bleu recta.

Figure 4 : Trois hypothèses de relation entre les brachiopodes et les phoronides existants. (a) Analyse de parcimonie de 112 caractères morphologiques et embryologiques répartis entre les taxons exemplaires de chaque ex.

Figure 5 : Géométrie tridimensionnelle de la base des deux bras lophophores brachiopodes (tentacules/filaments absents). Les points noirs indiquent la position postérieure de la bouche entre les deux bras. Flèche.

Figure 6 : Intérieurs des valves dorsales des brachiopodes articulés illustrant les supports de lophophores minéralisés recensés sur la figure 7. (a) Brachiophores : projections appariées visibles juste en dessous de la ligne de charnière strophique, .

Figure 7 : (a) Histogramme du nombre de genres par période phanérozoïque possédant l'un des cinq types différents de supports lophophores minéralisés ou aucun support minéralisé, compté (S.J. Ca.

Figure 8 : Diversité générique par étape géologique dans l'éon phanérozoïque, codée par couleur par affiliation ordinale. Adapté de Curry & Brunton (2007), avec la permission de G. Curry.


Calculer le jour où les humains ont commencé à changer la Terre pour toujours

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Personne ne sait quel jour de la semaine un astéroïde de six milles de large s'est écrasé sur ce qui serait un jour la péninsule du Yucatan. Ce que les gens savent, c'est que ce jour était il y a environ 65 millions d'années, et que les jours qui ont suivi étaient de plus en plus froids, plus sombres et remplis de moins en moins de dinosaures.

La collision a reconfiguré les systèmes de survie de la Terre en soulevant d'énormes quantités de poussière, en vaporisant d'énormes volumes d'eau et en déclenchant des centaines de tremblements de terre et d'éruptions volcaniques. La grève --- et l'extinction de masse qui s'ensuit --- marque l'une des divisions géologiques les plus connues, entre le crépuscule du Crétacé et l'aube du Paléogène. En termes d'impact mondial, les humains sont comme une version dispersée de cet astéroïde, ils ont tellement changé la planète que de nombreux scientifiques pensent que la société moderne mérite sa propre époque géologique --- l'Anthropocène. Et bien que personne ne sache quel jour les humains sont devenus une force de la nature, deux scientifiques pensent qu'ils ont une équation qui peut déterminer l'année.

Cette planète a environ 4,5 milliards d'années. Pendant au moins les trois quarts de ce temps, il a soutenu la vie. "La Terre est généralement dans un état d'équilibre, avec des boucles de rétroaction qui maintiennent des éléments comme l'atmosphère et la température à l'équilibre pendant de longues périodes", déclare Owen Gaffney, écrivain et co-auteur de la nouvelle étude, publiée dans le Examen anthropocène. Pendant ces périodes d'équilibre, les formes de vie évoluent lentement, les extinctions sont rares et la biodiversité augmente. Puis vient une grève d'astéroïdes ou une éruption de mégavolcan. Soit la Terre s'incline d'un demi-degré sur son axe. Chaque cataclysme modifie l'atmosphère, la température, la composition de l'océan et des dizaines d'autres processus qui déterminent ce qui est suffisamment en forme pour survivre.

  • Objet : En 1700, les terres utilisées par l'homme couvraient environ 5 pour cent de la Terre. En 2000, il était d'environ 55 %.
  • Objet : Les émissions humaines de gaz à effet de serre provoquent l'acidification de l'océan à peu près au même rythme qu'avant l'extinction du Permien --- la planète la plus grande --- il y a environ 300 millions d'années.
  • Item : À une estimation basse, le taux actuel d'extinction est 10 fois plus élevé que pendant les périodes d'équilibre écologique.

"Vous pourriez faire une si longue liste de ces choses qu'il devient ennuyeux de parler de toutes les façons dont les humains changent la planète", explique Erle Ellis, écologiste paysagiste à l'Université du Maryland. Ce qui est controversé, dit-il, c'est la tentative de cet article de déterminer une date à laquelle l'activité humaine en est venue à dominer la biosphère.

Ellis est membre du groupe de travail Anthropocène, chargé de faire le travail préliminaire qui définirait finalement l'Anthropocène comme une époque géologique formelle. L'officialiser serait une affaire énorme et est très controversée parmi les scientifiques de la Terre. La question n'est pas de savoir si l'activité humaine change la vie sur Terre. "Il n'y a pas de controverse là-bas", déclare Ellis. Les vrais problèmes qui agacent le groupe de travail sont d'ordre pratique : toute cette activité humaine se comprimera-t-elle en un frottis stratigraphique assez grand pour que les futurs géologues puissent l'étudier ? Et à quoi bon nommer une couche de roche qui ne s'est même pas encore formée ? "Insérer une nouvelle époque maintenant n'a vraiment rien d'utile pour les stratigraphes et les géologues travaillant dans les corps de roche pour comprendre les processus de formation", explique Ellis. 1

Le co-auteur de Gaffney, le climatologue Will Steffen de l'Australian National University, est également membre du groupe de travail. Dans le nouvel article du couple, ils décrivent une équation qui compare les effets des cent dernières années aux conditions de base de l'Holocène, qui s'étend sur les 11 700 dernières années. "Nous avons examiné tous les processus clés de la Terre et la vitesse à laquelle ils ont changé", explique Gaffney. Pendant la majeure partie de ce temps, les systèmes étaient en équilibre --- maintenus stables par l'activité solaire flegmatique, une inclinaison de 26,5 degrés par rapport à l'axe de la Terre et l'absence de roches de la taille d'une île tombant du ciel.


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Le catalogue Messier

Semaine du 6 septembre 1999

L'un des aspects de l'astronomie qui m'a toujours dérouté est la comptabilité qui en découle. Je travaille avec une base de données de plus de 30 000 images dont beaucoup contiennent des centaines voire des milliers d'étoiles (et un projet sur lequel je travaille est d'essayer de cataloguer toutes ces étoiles !). Pour aider à guider le télescope spatial Hubble, un catalogue de 13 millions d'étoiles a été créé. Vous pouvez acheter ce catalogue vous-même, si vous avez un endroit pour conserver les CD XXX qui contiennent toutes les données.

Je me demande souvent à quoi devait ressembler ce catalogage avant l'ordinateur. Il y a des centaines d'années, la seule façon de garder une trace des objets astronomiques était de faire des dessins soignés avec de nombreuses notes d'accompagnement. Heureusement, il y a bien longtemps, il y avait beaucoup d'observateurs scrupuleux et très prudents.

L'un en particulier s'appelait Charles Messier (il était français, alors ne le prononcez pas ``mess ee er''! C'est ''Sharlz Mez-yay''). Il était un chasseur de comètes à la fin des années 1700. Alors qu'il n'était encore qu'un jeune homme, il s'est lancé dans une tentative de récupération de la comète Halley, ce qui signifie que l'astronome Edmund Halley avait prédit que la comète serait à nouveau visible en 1758. Avant cela, on ignorait que les comètes étaient en fait des objets périodiques, que est revenu après avoir voyagé dans les profondeurs étoilées.

Messier n'était pas la première personne à voir le retour de la désormais célèbre comète, mais un événement intéressant s'est produit pendant la recherche. Il a utilisé les calculs de quelqu'un d'autre pour savoir exactement où la comète devrait être, et il se trouve que les chiffres étaient faux. Messier cherchait au mauvais endroit ! Il cherchait dans la constellation du Taureau et découvrit à son grand désarroi qu'il y avait une tache floue qui ressemblait à une comète à travers son télescope, sauf que cette tache ne bougeait pas. Il en a pris note, en disant essentiellement « ignorez cet objet ». Au fil du temps, il a trouvé des objets plus flous et a mesuré leurs positions. Entre les années 1771 et 1784, la liste est passée à environ 100 objets (dont beaucoup ont également été trouvés par d'autres), et il a donné sa liste à d'autres chasseurs de comètes afin qu'ils ne soient pas dupes.

L'ironie de tout cela est qu'il a réussi à cataloguer les objets les plus brillants et les plus beaux du ciel, les plus faciles à voir et les plus recherchés par les astronomes amateurs débutants. et la liste a été faite comme une liste d'objets à éviter ! Au 18 e siècle, il ne pouvait pas savoir ce qu'il voyait vraiment, mais à nos yeux et à nos instruments modernes, nous voyons sa liste comme un ensemble diversifié et étonnant de nébuleuses, de galaxies, d'amas ouverts et globulaires d'étoiles.


Messier était célèbre à son époque en tant qu'observateur attentif, mais je me demande s'il aurait pu savoir comment sa renommée durerait. Plus de deux cents ans plus tard, cent mille astronomes amateurs et professionnels utilisent toujours son nom au quotidien (bien que, pour être honnête, nous l'abrégions en « M » par exemple, le premier objet de sa liste s'appelle M1). Pour moi, l'aspect comptable de l'astronomie est fastidieux et, pour être affreusement honnête, un peu ennuyeux quand je suis celui qui tient les livres. Si je veux mes siècles de gloire, il va falloir que je trouve un autre débouché ! Mais j'apprécie le travail des autres qui m'ont précédé, et je le ferai sans aucun doute pour ceux qui viendront après.

Vous voulez en savoir plus sur Messier et (bien sûr !) voir des photos des objets de sa liste ? Une biographie intéressante de l'homme se trouve sur le site SEDS (Students for the Exploration and Development of Space). Mon vieil ami Bill Arnett (de la renommée du site Web The Nine Planets a une excellente page Web avec des images de chaque objet Messier, et a également des liens vers d'autres sites avec plus d'images. Je fortement je vous invite à regarder ces images, c'est ça l'astronomie !


ARTICLES LIÉS

Les engrenages et le visage de la calculatrice forment les mouvements des planètes et du soleil, les phases du calendrier lunaire et les positions des constellations du zodiaque, ainsi que des événements terrestres spéciaux comme les Jeux olympiques.

À l'époque, il n'y avait que cinq planètes connues et les Grecs ont positionné la Terre comme le centre de l'univers, ce qui a été pris en compte par l'UCL lors de la création de leur modèle.

L'équipe a utilisé une combinaison d'images radiographiques et d'analyses mathématiques de la Grèce antique pour construire sa réplique numérique

En 1901, des plongeurs à la recherche d'éponges au large d'Anticythère, une île grecque de la mer Égée, sont tombés sur une épave de l'époque romaine qui contenait la calculatrice astronomique très sophistiquée. Seul environ un tiers du mécanisme a survécu et est divisé en 82 fragments

Les chercheurs disent que le mécanisme peut avoir affiché le mouvement du soleil, de la lune et des planètes Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne sur des anneaux concentriques.

L'équipe a commencé son travail là où Michael Wright, ancien conservateur du génie mécanique au Science Museum de Londres, s'était arrêté.

Wright a construit le premier système fonctionnel à l'avant qui calculait les mouvements et les périodes planétaires, avec un affichage à pointeur coaxial du Cosmos, prouvant sa faisabilité mécanique – mais n'a pas réussi à le rendre pleinement opérationnel.

Cependant, seulement environ un tiers du mécanisme a survécu et est divisé en 82 fragments qui ont joué un rôle dans la difficulté à déchiffrer l'appareil.

Le plus grand fragment, connu sous le nom de Fragment A, montre des caractéristiques de roulements, de piliers et d'un bloc, tandis que le Fragment D présente un disque, un engrenage à 63 dents et une plaque.

Les chercheurs disent que le mécanisme peut avoir affiché le mouvement du soleil, de la lune et des planètes Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne sur des anneaux concentriques. Sur la photo (en bas) sont les images capturées à l'aide de données radiographiques

Le plus grand fragment, connu sous le nom de fragment A (a-h), montre des caractéristiques de roulements, de piliers et d'un bloc, tandis que le fragment D (i-l) présente un disque, un engrenage à 63 dents et une plaque. Les images m-p sont une reconstruction numérique des deux morceaux de leur ajustement d'origine il y a 2 000 ans

Maintenant que l'équipe a une idée de la façon dont le mécanisme a été construit, la prochaine étape consiste à « prouver sa faisabilité en le fabriquant avec des techniques anciennes ». Sur la photo, la construction numérique du système d'engrenage avant

Des travaux antérieurs ont utilisé des données de rayons X en 2005 pour découvrir des milliers de caractères de texte cachés à l'intérieur des fragments.

Les inscriptions sur la couverture arrière incluent une description de l'affichage du cosmos, avec les planètes se déplaçant sur des anneaux et indiquées par des perles de marqueur.

A quoi servait le mécanisme d'Anticythère ?

À partir de quelques mots déchiffrés sur les fragments tordus et corrodés d'engrenages et de plaques de bronze, les experts ont deviné que la relique était un instrument astronomique.

Mais beaucoup plus restaient cachés hors de vue.

Après plus d'une décennie d'efforts en utilisant un équipement de numérisation de pointe, une équipe internationale de scientifiques a maintenant lu environ 3 500 caractères de texte explicatif - un quart de l'original - dans les entrailles des restes vieux de 2 100 ans.

Ils disent que c'était une sorte de guide du philosophe sur la galaxie, et peut-être le plus ancien ordinateur mécanique du monde.

Et c'est ce qui a aidé l'équipe de l'UCL à reconstruire l'appareil.

Deux nombres critiques dans les rayons X de la couverture, de 462 ans et 442 ans, représentent avec précision les cycles de Vénus et de Saturne.

Lorsqu'ils sont observés depuis la Terre, les cycles des planètes inversent parfois leurs mouvements par rapport aux étoiles et les cycles variables doivent être suivis sur une longue période afin de prédire avec précision leurs positions.

doctorat Aris Dacanalis, candidat et membre de l'équipe de recherche de l'UCL Antikythera, a déclaré: "L'astronomie classique du premier millénaire avant JC est originaire de Babylone, mais rien dans cette astronomie n'a suggéré comment les anciens Grecs ont trouvé le cycle très précis de 462 ans pour Vénus et le cycle de 442 ans pour Saturne.'

En utilisant une méthode mathématique grecque antique décrite par le philosophe Parménide, l'équipe de l'UCL a non seulement expliqué comment les cycles de Vénus et de Saturne ont été dérivés, mais a également réussi à récupérer les cycles de toutes les autres planètes, où les preuves manquaient.

doctorat candidat et membre de l'équipe David Higgon a expliqué: "Après une lutte considérable, nous avons réussi à faire correspondre les preuves dans les fragments A et D à un mécanisme pour Vénus, qui modélise exactement sa relation de période planétaire de 462 ans, avec l'engrenage à 63 dents jouant un rôle crucial rôle.'

Le professeur Freeth a ajouté: "L'équipe a ensuite créé des mécanismes innovants pour toutes les planètes qui calculeraient les nouveaux cycles astronomiques avancés et minimiseraient le nombre d'engrenages dans l'ensemble du système, afin qu'ils s'intègrent dans les espaces restreints disponibles."

Le mécanisme d'Anticythère a été nommé d'après l'île du sud de la Grèce au large de laquelle il a été trouvé, dans un naufrage du milieu du 1er siècle avant JC, découvert pour la première fois en 1901 dans la mer Égée. Emplacement du naufrage sur la photo

Maintenant que l'équipe a une idée de la façon dont le mécanisme a été construit, la prochaine étape consiste à « prouver sa faisabilité en le fabriquant avec des techniques anciennes », a ajouté le co-auteur, le Dr Adam Wojcik (UCL Mechanical Engineering).

"Un défi particulier sera le système de tubes emboîtés qui transportaient les sorties astronomiques", a-t-il poursuivi.


Glossaire

Ampleur apparente

une mesure de la luminosité d'une étoile dans le ciel, plus le nombre est grand, plus l'étoile nous apparaît sombre

Cosmologie

l'étude de l'organisation et de l'évolution de l'univers

Épicycle

​l'orbite circulaire d'un corps du système ptolémaïque, dont le centre tourne autour d'un autre cercle (le déférent)

Parallaxe

​le déplacement apparent d'une étoile proche qui résulte du mouvement de la Terre autour du Soleil

Précession (de la Terre)

le lent mouvement conique de l'axe de rotation de la Terre causé principalement par l'attraction gravitationnelle de la Lune et du Soleil sur le renflement équatorial de la Terre

Mouvement rétrograde

le mouvement apparent vers l'ouest d'une planète sur la sphère céleste ou par rapport aux étoiles