Le soleil tourne-t-il autour de la Terre?

Bonjour,

On entend toujours dire que c'est la terre qui tourne autour du soleil. D'après mes recherches (en posant la question à des gens, ou sur google), si l'on affirme que le soleil tourne autour de la terre, soit on dormait durant le cours de physique au lycée, soit on est un religieux "intégriste" qui croit également que la terre est plate.

Tout cela est bien. Cependant je ne peux m'empêcher de me demander : puisque la terre tourne autour du soleil, selon une trajectoire circulaire pour simplifier, cela implique que par rapport à la terre, le soleil suit également une trajectoire incluse dans un cercle (de centre la Terre), puisque les deux corps sont à distance constante.

Ainsi dans le référentiel (car je connais la définition de ce mot) géocentrique, le soleil tournerait effectivement autour de la terre. Puisqu'il n'y a pas lieu de préférer un référentiel à un autre en toutes circonstances, pourquoi dit-on toujours que c'est la terre qui tourne autour du soleil? Une hypothèse qui me vient à l'esprit est le fait que le soleil est bien plus gros que la terre, et doit donc être privilégié comme centre. Cependant d'après la 2ème loi de Newton, la terre exerce sur le soleil la même force de gravitation que celle exercée par le soleil sur la terre.

J'attends vos avis sur la question.

Un de nos participants sur ZdS a fait une superbe animation à ce sujet. Tu as raison pour la partie référentielle.

Mais on choisi le soleil car il harmonise le système solaire. En effet si on prend le référentiel géocentrique toutes les autres planète semblent décrire des trajectoire illogique. Et c'est (il me semble) Galilée qui a essayer d'harmoniser ces trajectoires en changeant de référentiel.

• Là où on prend la terre comme référentiel seul la lune et soleil semblent avoir des trajectoires elliptique
• Là où on prend le référentiel héliocentrique, tous ont des trajectoires circulaires et prédictible.

L'idée de masse n'est pas totalement bête, car on sait aujourd'hui que si la terre gravite autour du soleil c'est à cause des équations de gravitations qui montre bien que la terre est attiré par le soleil. Déformation de l'espace si je ne me trompe pas ?

Salut,

On entend toujours dire que c'est la terre qui tourne autour du soleil. D'après mes recherches (en posant la question à des gens, ou sur google), si l'on affirme que le soleil tourne autour de la terre, soit on dormait durant le cours de physique au lycée, soit on est un religieux "intégriste" qui croit également que la terre est plate.

J'ai envie de dire que si l'on dit que la Terre tourne autour du Soleil, c'est que l'on dormait aussi en cours de physique. Les deux sont tout aussi vrais l'un que l'autre selon le référentiel que l'on choisit. Par contre, si l'on prend un référentiel galiléen, on voit plutôt que les deux tournent autour du barycentre du système Solaire (qui se trouve être proche du Soleil puisqu'il domine clairement l'ensemble de la masse du système).

Ouais, enfin dans mes cours de physique au lycée, la dernière fois que j'ai voulu expliquer ça, on m'a regardé comme un alien. De ce que j'ai vu jusqu'à maintenant, on nous bourre le crâne de trucs comme "l'atome c'est un système solaire en 3D", "la Terre tourne autour du soleil, qui est fixe".

on nous bourre le crâne de trucs comme "l'atome c'est un système solaire en 3D", "la Terre tourne autour du soleil, qui est fixe".

Tout cela est bien con. C'est dommage d'avoir eu un tel enseignement.

Puisqu'il n'y a pas lieu de préférer un référentiel à un autre en toutes circonstances, pourquoi dit-on toujours que c'est la terre qui tourne autour du soleil?

On choisit ce référentiel pour des raisons de commodités. C'est plus simple de décrire les trajectoires ainsi, mais c'est purement conventionnel.

L'idée de masse n'est pas totalement bête, car on sait aujourd'hui que si la terre gravite autour du soleil c'est à cause des équations de gravitations qui montre bien que la terre est attiré par le soleil. Déformation de l'espace si je ne me trompe pas ?

En relativité générale, la masse change la courbure de l'espace-temps. Ton image écrase l'espace-temps en 2 dimensions (au lieu de 4) mais l'idée est là.

Si on tombe sur la Terre, ce n'est pas en raison d'une force mais du fait qu'il s'agit de la trajectoire « naturelle ». La relativité générale propose une telle réinterprétation : la gravitation n'apparait plus comme une force mais comme une donnée géométrique.

@Holosmos : Merci, mais j'peux pas trouver d'image à 4 dimensions sur google, ils ont foiré mdr.

Quoi que Calabi-Yau :

@Holosmos : Merci, mais j'peux pas trouver d'image à 4 dimensions sur google, ils ont foiré mdr.

Bah je connais pas grand monde qui arrive à imaginer 4 dimensions. Quand je m'imagine ce que font les équations de la relativité générale dans le système solaire, j'ai plutôt tendance à essayer de feuilleter l'espace : je m'imagine l'espace comme un énorme oignon où le centre est le soleil et les couches sont normales à la direction vers laquelle on est accélérés (si on est dans un cadre Newtonnien).

Vous êtes trop fort vous les mathématiciens ! Vous manipulez des vecteurs avec un nombre de dimensions un peu ouf' quand même

J'ai tendance de mon coté à simplifiez les vues. Quand on me parle de 4D, je dégrade la 3D en 2D et la 4D devient ma troisième dimension. Je ne pense pas que ce soit la meilleure méthode, mais ça me permet de vulgariser pas mal. Si non on prend des dimensions finies, comme pour la théories des cordes.

Mais du coup faudrait dessiner les astres en 2D et pas en 3D comme sur ton dessin.

Hey ce dessin l'est pas à moi arrêtez de triquiter.

Merci pour vos réponses

Cependant d'après la 2ème loi de Newton, la terre exerce sur le soleil la même force de gravitation que celle exercée par le soleil sur la terre.

Alors ce n’est pas ça qui ferait «tourner» le soleil autour de la Terre car la force est à rapporter à la masse de l’objet pour obtenir une accélération, mais la conséquence est que les deux corps décrivent des trajectoires éliptique par rapport au barycentre du système. Dans le cas du système solaire il y a les autres planètes à prendre en compte et surtout Jupiter.

Regarde https://fr.wikipedia.org/wiki/Probl%C3%A8me_%C3%A0_deux_corps#Illustrations pour te donner une idée des trajectoires.

@nax Je ne suis pas sûr de te comprendre.

Voici ce que moi je comprends : si on ignore les autres planètes et en se plaçant dans le référentiel géocentrique, le soleil a une accélération constante dirigée vers la terre causée par la gravité. Si par magie, on supprime soudainement cette force de gravité, alors le soleil sortirait de sa trajectoire elliptique en prenant la tangente et continuerait en ligne droite à vitesse constante.

édit : en regardant le lien je crois avoir compris (?). Si on néglige la force de la terre sur le soleil alors effectivement la terre décrit une ellipse avec pour foyer le soleil (et inversement le soleil a donc une trajectoire elliptique par rapport à la terre). Sinon c'est un problème à "2 corps" et dans ce cas la trajectoire du soleil par rapport à la terre n'est plus une ellipse.

L'inertie du Soleil est bien trop grande pour que la Terre l'affecte vraiment de manière aussi significative. C'est comme avec n'importe quelle personne sur Terre : la force de gravité la reliant à la Terre est la même dans les deux sens. Mais si pour la personne cette force est suffisante pour rester sur Terre, l'inverse n'est pas vrai : on peut envoyer des gens dans l'espace sans que la Terre les suive d'un coup.

@poliorcetics Je comprends ce que tu dis. Je connais la formule du Principe Fondamental de la Dynamique, qui stipule que l'accélération d'un corps est le rapport entre la somme des forces exercées sur ce corps et sa masse. Cependant je ne vois pas le lien avec ce que je décris plus haut, en tout cas je ne vois pas de contradiction..

C'était en réponse à :

si on ignore les autres planètes et en se plaçant dans le référentiel géocentrique, le soleil a une accélération constante dirigée vers la terre causée par la gravité

Je pense que la Terre est trop légère pour vraiment avoir une incidence sur le Soleil. Après je me trompe peut être, je n'ai pas les valeurs en tête.

L'inertie du Soleil est bien trop grande pour que la Terre l'affecte vraiment de manière aussi significative.

C'est pas normal que tu penses que c'est parce que le Soleil est bien plus lourde que la Terre que c'est la raison pour laquelle la force gravitationnelle de la Terre sur le Soleil est négligeable.

Visiblement, tu n'as pas compris la leçon numéro 1 de physique Newtonienne : la chute des corps ne dépend pas de leur masse !

Ce n'est pas parce que le Soleil est bien plus lourd que la Terre, c'est parce que la Terre induit un champ gravitationnel négligeable à une distance Terre-Soleil que l'on peut négliger cette interaction dans la résolution des équations !

Yep, j'ai pas détaillé mais ça rentre en ligne de compte, effectivement.
On la refait : Au vu de la distance T-S, la masse de la Terre (et donc son champ gravitationnel), n'a quasiment aucun effet sur le Soleil, ou alors il est négligeable à l'échelle cosmique.

En tout cas à court terme. Mais oui, c'est l'idée.

la chute des corps ne dépend pas de leur masse !

Seulement dans le cas limite où l'un des corps est infiniment moins massique que l'autre, approximation valable pour un humain qui tombe sur Terre, beaucoup moins lorsqu'on fait de la mécanique céleste… Contrairement à ce que dit Étienne Klein dans une de ses conférences, si tu remplaces la Terre par une théière, ça va vite déconner sévère.

Tiens ça ne serait pas une super idée d'article ça ?

Pourquoi le marteau atterrit au même moment que le clou ?