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ASTRONOMIE
Quelle heure est-il au pôle nord ?
Quelle heure est-il aux pôles Nord et Sud où convergent tous les méridiens, lorsqu'il est, par exemple, 12 heures à Greenwich ?
La réponse est dans la question : tous les méridiens passent au pôle, il n'y a donc pas d'heure définissable au pôle puisque la définition du midi est que le soleil passe au méridien du lieu où l'on est. Il y a toujours un méridien pour lequel il est midi quand on est au pôle.
Une
expérience mentale simple : on place 24 personnes à l'équateur
chacune sur un fuseau horaire et une montre réglée sur son fuseau
horaire. Elles partent vers le pôle en suivant chacune son méridien
avec une montre à son heure locale. Arrivées au pôle, elles
vont se retrouver au contact d'autres personnes qui auront toutes des montres
à des heures différentes alors que chaque personne aura toujours
vu passer le soleil plein sud (ou plein Nord) à midi à sa montre
avant d'arriver au pôle (en heure vraie, c'est-à-dire si on fait
abstraction des heures civiles d'été et d'hiver factices).
La durée du jour est-elle vraiment de 24 heures ?
Nous
faisons des recherches sur les planètes du système solaire. Dans
plusieurs encyclopédies, on lit que la rotation de la Terre sur elle-même
se fait en 23 heures et 56 minutes. Est-ce que nous perdons chaque jour 4 minutes
? Cela ferait 1 heure au bout de quinze jours et 12 heures au bout de 6 mois
... Qu'est-ce qui compense ces 4 minutes ?
La Terre fait un tour sur elle-même en 23h56m, c'est exact. Au sens où si je regarde un globe terrestre posé sur un bureau et qui tourne à la même vitesse que la vraie Terre, je verrais Paris revenir devant mon nez au bout de ce laps de temps si mon nez n'a pas bougé.
Pourquoi
alors la journée dure-t-elle 24 heures ? C'est parce que pendant le temps
que la Terre tourne sur elle-même, elle tourne aussi autour du Soleil.
Or si on définit le midi vrai quand le Soleil passe au méridien,
alors le Soleil s'est déplacé dans le ciel puisque la Terre a
bougé. Il faut alors attendre 4 minutes pour retrouver le Soleil dans
l'axe du méridien : 4 minutes pour que la Terre rattrape le Soleil.
Donc une journée dure un peu plus qu'un tour de Terre. Au bout d'un an,
cela fait 24 heures de décalage. On se retrouve dans la situation de
départ, à un jour près.
Pour reprendre un exemple imagé : on prend une personne qui est la Terre et une autre le Soleil. Quand elles se regardent, il est midi. La Terre fait un tour sur elle-même. Quand elle regarde à nouveau le Soleil, il est midi le lendemain. Si en même temps, elle se déplace latéralement d'un pas (on exagère le mouvement annuel pour bien voir), il n'y aura plus de Soleil en face d'elle quand elle aura fini son tour sur elle même. Il faudra qu'elle continue de tourner un peu plus pour revoir le soleil, légèrement de 3/4...
Les 23h56m, c'est ce qu'on appelle le temps sidéral et 24h le temps solaire. Sidéral parce que les étoiles sont tellement loin que le mouvement orbital de la Terre autour du Soleil est imperceptible pour les étoiles. Elles constituent donc un repère fixe pour la Terre (en première approximation). Donc, si on définit le midi par le passage d'une étoile comme Sirius au méridien, alors la durée du jour (sidéral) est de 23h 56m.
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