Solstices et équinoxes: pas toujours le 21!

Un mois plus tard dans les maritimes, me voici donc avec un nouveau mystère a résoudre! Enfin, celui-ci n'est pas vraiment un mystère pour la science mais l'est pour la plupart des individus qui peuplent cette Terre!

Le 22 décembre 2007 à 01:07 AM, l'Hémisphère Nord de la Terre a été marqué par le début de l'hiver communément appellé solstice d'hiver. C'est un phénomène très commun qui se produit 2 fois par année dans la même période mais jamais à la même heure (le saviez-vous?). Beaucoup de personnes croit encore que le changement de saison se produit à minuit les 21 de mars, juin, septembre et décembre!

Les changements de saisons sont déterminés par la durée du jour ou de la nuit, aussi simple que cela!! Tout d'abord, on doit comprendre d'entrée de jeu que la Terre est inclinée et ne tourne pas sur elle-même par rapport à un axe vertical. Dans le meilleur des mondes, ça nous aurait permis de connaître une durée de jour et de nuit de 12 hres par jour. Voyez ça comme un avantage, plus besoin d'écouter MétéoMédia pour connaître le lever ou le coucher du soleil! Donc, l'inclinaison de la Terre est variable et est causée par les attractions inégales du Soleil et de la Lune d'où les marées entres autres.

Ceci dit, la longueur des jours est déterminé par la position du Soleil par rapport à l'horizon de la Terre. En effet, le Soleil doit être exactement à 90° par rapport à l'horizon. Toutefois, c'est qu'il n'y a qu'une partie du globe entre les deux pôles que le Soleil peut s'installer dans cette position qu'on appellera le zénith. En fait, le zénith change selon l'endroit où nous nous trouvons puisqu'il représente un «axe» vertical infini de 90° par rapport à l'horizon. Dans le cas qui nous occupe, le Soleil se trouve dans l'axe vertical des différents lieux que je vous nommerai.

Donc, la partie entre les deux globes qui peut avoir le Soleil au Zénith est délimitée au nord par le Tropique du Cancer et au sud par le Tropique du Capricorne. Exactement à mi-chemin entre les deux se trouve l'Équateur, toutes des lignes imaginaires tracée autour de la Terre. Les tropiques se situent exactement à 23°26'22" au Nord et au Sud de l'Équateur. Dans ce texte, il sera aussi question des cercles polaires Arctique et Antarctique qui sont situés à 23°26'22" des Pôles de la Terre et ce n'est pas une coïncidence, vous verrez pourquoi.

Voici une image pour les plus visuels:



C'est à 1h07AM le 22 décembre 2007 que le solstice d'hiver est arrivé. C'est à cette heure précise que le Soleil a atteint le zénith du Tropique du Capricorne, le point le plus au sud du globe où le Soleil peut être perpendiculaire à l'horizon. C'est donc la journée du 22 décembre qui sera la plus courte en terme de clarté pour l'année 2007. Dans l'Hémisphère Sud, c'est tout le contraire, c'est le solstice d'été et ce sera pour ses habitants la journée la plus longue de 2007. Notre solstice d'été se produit lorsque le Soleil est perpendiculaire à l'horizon du Tropique du Cancer, le point le au Nord.

Pour le printemps et pour l'automne, on parlera d'équinoxes. Ce sont les deux moments de l'année où les rayons du Soleil sont perpendiculaires à l'Équateur. Ce qui signifie que le jour et la nuit seront de durée égale partout sur le globe terrestre.

La variabilité du moment des solstices et des équinoxes est causé par la rotation de la Terre autour du Soleil. Nos calendriers prévoient 365,2425 jours par année. Ce nombre de jours ne correspond pas exactement à un tour parfait autour du Soleil. À titre indicatif, une année tropique dure 365,242190517 jours tandis que l'année sidérale (temps que prends la Terre pour faire un tour complet du Soleil) est de 365,256363051 jours. C'est pourquoi des astronomes et des mathématiciens se font la tâche de calculer l'heure exacte des équinoxes et des tropiques.

J'ai trouvé quelques images pour résumer le tout :

Solstice d'été

Solstice d'hiver

Équinoxes de printemps et d'été

Un second phénomène important se produit lors de solstice. Si vous observez bien les deux pôles lors des solstices, vous remarquez que les régions des cercles polaires sont soit dans l'obscurité totale ou dans la luminosité totale! Cela veut dire que durant ces périodes, ces régions sont à la noirceur totale pendant 24 heures le jour (Nuit Polaire) ou à la clarté pendant 24 heures (Soleil de Minuit). Évidemment, le phénomène s'inversera au fur et à mesure que ces régions approchent de leur équinoxe respectif et il durera plus longtemps dépendamment de la lattitude. Au pôle-même, la nuit ou le jour durera 6 mois tandis qu'une apparence d'aube et de crépuscule sera présente pendant 2 mois.

Voici un petit vidéo de l'Institutt for informatikk de l'Université de Tromso en Norvège, situé tout près du cercle polaire Arctique, du 22 décembre 2007. Le Soleil lève vers 9h30 et se couche vers 13h00.

En espérant avoir démystifier avec vous nos changements de saisons!

Les 4 dimensions

Chose promise, chose due! Je vous expliquais dans mon dernier billet que des scientifiques ont développé des théories qui pourrait nous permettre de comprendre bien des choses sur la Terre et sur l'Univers.

Notre Terre est régie par trois dimensions: la longueur, la largeur et la profondeur. La théorie de la relativité de Einstein a démontré qu'il existe une quatrième dimension. Cette dimension est dans dans laquelle on se déplace dans le même sens à la même vitesse pour un observateur donné. Curieuse définition pour définir la dimension du temps! Cette dimension fait en sorte que nous vivons TOUS toujours dans le moment présent avec le même intervalle entre deux secondes. Qu'est-ce qui fait en sorte que nous soyons soumis à la vitesse du temps?

C'est ici que ça se complique un peu! La nature terrestre a fait en sorte que certains organismes vivants sont pourvus d'une vision et d'une ouïe. Les cours de biologie nous aurons appris que ce que nos yeux voient est une onde de lumière et ce que nos oreilles entendent est une onde son. La lumière et le son sont, tout comme nous, soumis aux lois de la vitesse du temps. La lumière se déplace à environ 300km/seconde et le son à 300m/seconde. Il va s'en dire que si nous regardons un objet à 300km de nous, cela veut dire que nous le voyons tel qu'il était il y a une seconde. Les distances à couvrir sur la Terre sont trop courtes pour y accorder de l'importance.

À l'échelle de l'Univers, cela a une importance capitale! Pour couvrir les grandes distances, on parlera en années-lumières (299,792458 km/sec X 31 557 600 secondes dans une année = env. 9 460 milliards de km en 1 année!). Donc, si on observe un astre à 8 années-lumières, nous voyons la lumière que cet astre émettait il y a 8 ans. Si une étoile meure à 4 milliards d'années-lumière, cela signifiera qu'en réalité elle est morte lorsque la Terre est née!

Donc, plus on voit loin dans l'Univers, plus on voit loin dans le passé. C'est pourquoi les astronomes construisent des téléscopes de plus en plus gros afin de pouvoir observer le Big Bang.

D'autres théories veulent que l'Univers soit courbe en un espèce de cylindre dont les extrémités se touchent sans avoir courbé le cylindre. Assez abstrait, je vous l'accorde! Ce sera l'équivalent d'être dans une voiture qui roule en ligne droite sur la terre, inévitablement vous reviendrai au point de départ. Si ce concept s'avère vrai, ça ouvrirait la porte à d'autres dimensions encore inconnue, aux voyages dans le temps, à l'existence d'univers parralèlles, bref à tout ce que la science-fiction nous a habitué avec les années!

Toutefois, si comme d'autres théories le prétendent, l'Univers est plat, cela voudra dire qu'un jour, notre Univers s'éteindra, mais ça c'est une autre histoire à suivre!

Il est grand le mystère de la foi

La phrase en titre ne vous est sûrement pas inconnue. Dans la vie d'un catholique québécois, c'est l'un des premiers phénomènes inexpliqués dont nous entendons parler. Il faut croire en Dieu, nous dit-on. Vous êtes-vous déjà poser la question pourquoi nous devons avoir la foi? Voire même, pourquoi l'être humain a-t-il besoin d'une certaine vie spirituelle pour rester en saine santé mentale? C'est d'ailleurs ce genre de questions qui est à la base de la philosophie dont les premiers balbutiments connus remontent à 1500 années avant J.C.

Si les physiciens et chimistes ont réussis dans les 18e et 19e siècle à percer les secrets de l'infiniment petit, il en est tout le contraire pour les astronomes qui n'arrivent pas à percer le secret de l'infiniment grand. Bien sûr, nous avons développé des théories sur la formation de la Terre, du système solaire et des galaxies. L'étude de l'Espace a même permis à l'humanité d'observer la naissance et la mort d'étoiles à des milliards d'années-lumière.

Imaginez-vous combien 80 années d'une vie humaine valent à côté des 4 milliards d'années de la Terre! Imaginez-vous combien la Terre est minuscule par rapport au reste de la galaxie! Imaginez combien notre galaxie est une tête d'aiguille dans l'Univers! Depuis combien de temps cette immensité de noir existe-t-elle? Comment le vide a été créé?

Je ne sais pas pour vous, mais l'insignifiance que je ressens face à mon existence d'humain est infiniment grande quand j'y pense. C'est pour ça que j'aimerais penser qu'une force spirituelle quelconque soit à la base de tout cela, c'est tellement plus simple d'être rationnel que d'essayer de comprendre la présence d'autant de vide. Le mystère est, ma foi, très grand!

Évidemment, il y a quelques années, je suis tombé sur un numéro spécial du magazine français Science & Vie. J'y ai trouvé des théories intéressantes afin de conforter mon désir inasouvable de comprendre l'Univers qui m'entoure! Et ce n'est pas si compliquer à comprendre. Je vous explique dans le prochain billet.