Testwiki:Projets pédagogiques/Cégep de Chicoutimi/calendrierH2014

La démarche scientifique doit garder un équilibre entre l'approche théorique et expérimentale.

Contenu 2014 du cours d'astrophysique du Cégep de Chicoutimi. Modèle:Raccourci

Semaine 1 : Modèle:Lang

Terres connues et inconnues d'Amérique du Nord (1566).

Cours I

• Approche scientifique vs. autres approches (balance + tracer l'arbre de la connaissance à partir des mesures et observations)

• L'arbre de la connaissance est très touffu. Pour chaque réponse, on trouve 10 questions. Établissons les frontières.

Pyramide de la complexité.

Pyramide de la complexité biocentrée.

• Pyramide de la complexité :
  • En haut et en bas ? [[Terra incognita|Modèle:Lang]]
  • Domaines de la physique, de la chimie et de la biologie
  • Biosphère
• Sciences humaines : anthropocentrées.
  • http://www.zo.utexas.edu/faculty/antisense/tree.pdf
  • http://mapage.clg.qc.ca/danielfortier/aintro/intro.htm
  • http://www.worldometers.info/fr/
• Frontière spatiale
  • Mètre cube, ruban mesurer
  • Google Earth, http://vimeo.com/54269169
  • http://workshop.chromeexperiments.com/stars/)
  • Chemin inverse aussi : http://htwins.net/scale2/
  • en bas de 10^-34 et en haut de 10²⁶ mètres ? Modèle:Lang

Cours II

• Frontière temporelle
  • Rythmes cosmiques
  • en bas de 10^-44 et en haut de 10¹⁷ secondes ? Modèle:Lang
  • Calendrier de Sagan

Informatique

Cours III & IV

Publications « papier » en astronomie.

• Classer par ordre croissant de crédibilité les 10 livres présentés en classe.
• Répondre au questionnaire sur la recherche d'informations
• Icons of the Web

Outils

• Astronomy Picture of the Day (APOD)
  • En français : http://www.cidehom.com/apod
• Google
  • Ngram Viewer
• Wolfram|Alpha
• Modèle:YouTube

Devoirs

• Premier devoir
• Début des #actualités astronomiques
• Situer un événement significatif de l'histoire de l'Univers dans le calendrier de Sagan.
• Positionnez l'humanité (ou vous) par rapport à une autre unité de mesure que celles présentées précédemment. Exemples :
  • Énergie : la virgule.
  • Masse : http://www.gizmocrazed.com/2011/12/the-earth-at-7-billion-people-infographic/
  • Dimensions :
    • Flatland
    • Hypercube
    • Espace de Calabi-Yau
    • Géométrie fractale
  • Niveau de vie : http://slaveryfootprint.org/
• Envoyez par messagerie interne le plus beau time-lapse que vous connaissez. Exemples :
  • The Mountain
  • Modèle:YouTube
  • Modèle:Vimeo

Semaine 2 : À l’œil

Schéma représentant diverses notions liées aux coordonnées équatoriales.

La hauteur du Soleil dans le ciel en fonction du temps s'apparente à une oscillation harmonique simple. Les solstices correspondent à l'amplitude maximale (S), où la variation de position varie momentanément plus lentement en fonction du temps. Les équinoxes correspondent aux positions nulles (E). Ils marquent la mi-temps entre les solstices et leur cycle est en déphasage d'un quart de période sur ces derniers.

Cours VI & VII

• Coordonnées horizontales et coordonnées équatoriales
• Cherche-étoiles
  • http://www.cherche-etoiles.ca/imprimez.html
• Stellarium
  • Déplacement d'Est en Ouest
  • Longitude = mêmes étoiles, latitude $\ne$ mêmes étoiles
  • Circumpolaire (filé d'étoiles)
  • Constellations
  • Écliptique
  • Zodiaque
• Lune
  • Phases de la Lune
  • Libration lunaire
• Éclipses

Cours X

• Observations bizarres :
  • Voie lactée
  • Nébuleuses
  • Comètes
  • Étoiles filantes
  • Le Soleil, la Lune et les Astres errants n'ont pas le même mouvement que les autres astres. Les astres errants ont des préférences zodiacales et sont sujet à des mouvements rétrogrades.
  • La hauteur de l'écliptique dans le ciel varie selon une oscillation harmonique (saisons).
• Précession des équinoxes

Informatique

Projets frères hébergés aussi par la Wikimedia Foundation. Si on compare l'image à une horloge, à partir de Modèle:Heure et en sens horaire, nous avons : Wikibooks, Meta-Wiki, Wikiquote, Wikispecies, MediaWiki, Incubator, Wikidata, Wikivoyage, Wikiversité, Wiktionnaire, Wikinews, Wikisource, Wikimedia Commons, Wikipédia et Wikimania.

Cours VIII & IX

• Heavens-Above
  • http://heavens-above.com/?lat=48.43333&lng=-71.06667&loc=Chicoutimi&alt=65&tz=EST
• Modèle:Lien
  • http://cleardarksky.com/c/Chicoutimikey.html?1
• Projets frères
  • Wikinews
  • Wikimedia Commons

Devoirs

• Deuxième devoir
• Exercice cherche-étoiles

Semaine 3 : Systèmes du monde

Modèle géocentrique.

Épicycle et déférent.

Modèle héliocentrique.

Cours XI & XII

• Systèmes du monde
  • Géocentrisme
    • Aristote, partisan des 4 éléments.
    • Claude Ptolémée, partisan de la rationalisation.
    • Bible : L'humanité est la création parfaite de Dieu située au centre du monde. D'ailleurs, Josué a arrêté le Soleil.
    • ex cathedra, infaillibilité pontificale.
  • Héliocentrisme
    • Nicolas Copernic. « Des révolutions des orbes célestes » (1543), mis à l'Index Librorum Prohibitorum de 1616 à 1835.
    • Galilée,
      • Procès de Galilée
      • Giovanni Francesco Sagredo
    • Isaac Newton : Loi universelle de la gravitation
      • Pourquoi le Système solaire est plat ? Modèle:YouTube

Informatique

Cours XIII & XIV

• Projets frères
  • Wikisource
  • http://classiques.uqac.ca

Devoirs

• Récupérez le fichier Des révolutions des Orbes Célestes sur LÉA et mettre en page le chapitre qui vous a été assigné. Une fois ceci fait, envoyez votre travail par MIO à votre professeur.
• Troisième devoir

Pour en savoir plus

• Joseph Bertrand. « Les Fondateurs de l’astronomie moderne » (Copernic, Tycho Brahe, Kepler, Galilée et Newton)
• Agora (2009)
• Sur la négation des faits ou le mensonge volontaire :
  • Modèle:Lien (refus par les autorités de considérer qu'ils descendent d'une certaine espèce. Clin d’œil à une certaine attitude créationniste consistant à dénigrer les singes afin de discréditer nos ancêtres communs.)
  • Rorschach (comics) (son refus de mentir concernant le cas du Dr. Manhattan dans Les Gardiens lui réserve une fin malheureuse)

Semaine 4 : Télescopes

Parallaxe annuelle

Télescope de Newton

Charles Messier

• Taille angulaire d'objets célestes (http://xkcd.com/1276/)
• L’œil est limité par 3 facteurs :
  • Pouvoir de captation (pupille de ~5 mm de diamètre)
  • Temps d'exposition (1/20Modèle:E de seconde)
  • Sensibilité (~1 %)

Premier facteur

• Lunettes astronomiques et télescopes
  • Lunette astronomique
  • Télescope de Newton
  • Télescope Schmidt-Cassegrain
• Pouvoir de résolution
  • Critère de Rayleigh : $\theta \simeq 1,22\lambda /D$. Dans le spectre visible, cela donne (en seconde d'arc) $\theta \simeq \frac{0,15}{D(m)}$

Ce que nous ont permis les télescopes

• Unité astronomique
• Parallaxe annuelle
  • Parsec
• Année-lumière
  • Démonstration light pulse sur Universe Sandbox
• Découverte de nébuleuses
• Catalogues astronomiques
  • Catalogue Messier (http://messier.obspm.fr/Messier_f.html)
  • General Catalogue et New General Catalogue (http://spider.seds.org/ngc/ngc_fr.html)

Modèle:Multiple image

Télescope de William Herschel.

Informatique

• Actualité astronomique
  • SMSS J031300.36-670839.3
  • http://ici.radio-canada.ca/nouvelles/science/2014/02/06/002-mars-impact-recent.shtml
• Liste de suivi : Projet:Astronomie/Articles récents + popups
• 4 tildes (~~~~)
• Wiktionnaire
  • agnotologie
• Canulars
  • Wikipédia:Canulars
  • http://www.hoaxbuster.com/
  • en:Category:Hoaxes in science
  • Modèle:Lien
• Références

Devoirs

• Quatrième devoir

Pour en savoir plus

• Profondeur du ciel
• Complément 2.1 : Distance Terre-Lune : La méthode d'Hipparque.
  • Quand n'y aura-t-il plus d'éclipse totales :
    

$\theta =2\arctan \frac{R}{D}$
où R = rayon lunaire ≈ 1737,1 km, D = distance lunaire ≈ 384 399 km.
Ainsi, $\omega =\frac{\mathrm{d}\theta }{\mathrm{d}t}=\frac{-2R}{(D^2+R^2)}\cdot v$,
où v ≈ 4 cm/an.
Facteur de conversion pour milliarcseconde/siècle :
$\frac{180}{pi\ast 3600\ast 1000\ast 100}$

Semaine 5 : Modèle:Lang

Complexité.

Isaac Newton (vers 1715-1720).

Points de Lagrange du système Terre-Soleil.

• http://xkcd.lapin.org/index.php?number=435
• Changements de paradigmes
  • La structure des révolutions scientifiques
• Nature cumulative de la science
  • Principe de correspondance

Anni mirabiles

• 1666 : Isaac Newton
  • Calcul infinitésimal
  • Origine des orbites du Système solaire = force en 1 / r² (Robert Hooke)
  • Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

• • Gravity Wells
  • http://angry-birds-space.softonic.fr/
  • Comète de Halley
  • Découverte de Neptune
  • Point de Lagrange et lobe de Roche
  • Force de marée :
    Considérant d = distance entre les deux masses, R = distance entre l'une des masses et un point quelconque, ΔF = force de marée, nous avons :
    $\mathrm{△}F=\frac{G{m}_1{m}_2}{d^2}-\frac{G{m}_1{m}_2}{(d+R{)}^2}=G{m}_1{m}_2\left[\frac{(d+R{)}^2-d^2}{d^2(d+R{)}^2}\right]=G{m}_1{m}_2\left[\frac{2dR+R^2}{d^2(d+R{)}^2}\right]$,
    ce qui donne, avec R << d :
    $\mathrm{△}F=\frac{2G{m}_1{m}_{2}R}{d^3}$
    • Limite de Roche et rayon de marée
  • Selon Newton, espace et temps = absolus.
• 1916 : Albert Einstein
  • Histoire de la relativité générale

Cours XXV

Informatique

• Actualité astronomique :
  • en:Espace : le véhicule lunaire chinois revient à la vie

Modèle:Lien

• Relativité restreinte et générale :
  • De l'électrodynamique des corps en mouvement
  • De l'électrodynamique des corps en mouvement d'Albert Einstein sur le site des Classiques des sciences sociales
• E = mc²
  • Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?, domaine public.
  • Modèle:YouTube
• Effet photoélectrique :
  • s:en:On a Heuristic Point of View about the Creation and Conversion of Light
• La plupart des sources sont en anglais. Dans le doute, en faire moins et être prudent.
  • Exemple : Étoile de fer

Devoirs

• Cinquième devoir
  • Exemples : NGC 6397, Modèle:Lien (http://www.cidehom.com/apod.php?_date=140208)
• Halo de 22°
• Sur un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière, faire un paragraphe d'ici le retour de la mi-session.

Pour en savoir plus

• Lucien Fabre. Une nouvelle figure du monde. Les Théories d’Einstein

Semaine 6 : Lumière

Décomposition de la lumière.

Joseph von Fraunhofer présente son invention : le spectroscope.

Nature de la lumière

• 1666 : Newton : Lumière = particule
  • Prisme
• 1801 : Thomas Young : Lumière = onde
  • Fentes de Young
• 1814 : Joseph von Fraunhofer
  • Spectroscope : il y a des trous

Raies de Fraunhofer.

• • Raies de Fraunhofer
• 1842 : Effet Doppler
  • http://physique.cmaisonneuve.qc.ca/dossierLPV/Doppler2.htm
• Années 1860 : James Clerk Maxwell établit les bases du spectre électromagnétique

Spectre électromagnétique.

« Fenêtres » de l'atmosphère.

• 1868 : Découverte de l'hélium
• 1893 : corps noir
  • http://www.mi.infm.it/manini/dida/BlackBody.html
• 1905 : Einstein = lumière = onde-particule
  • On a Heuristic Point of View about the Creation and Conversion of Light
  • Effet photoélectrique

Enregistrer la lumière

• Temps d'exposition
• Sensibilité
  • Efficacité quantique
• Photographie
  • 1845 : daguerréotype du Soleil
  • 1885 : Pellicule photographique
  • 1969 : CCD
  • Modèle:Lien
  • Modèle:Lien
• Résolution du capteur
  • Nombre de pixels
• Photomosaïque
  • http://www.gigapan.com/gigapans/155294

Informatique

• Actualité
  • n:Espace : le ravitaillement de la Station spatiale internationale par Cygnus est réussi
• Aide:Modèle
  • Modèle:M
  • Modèle:M
  • Modèle:M
  • Modèle:M
  • Modèle:M
  • Modèle:M
• Références
  • Vérifier correctement

Devoirs

• Activité synthèse de programme

Semaine 7 : Mi-session

• Choix du sujet de l'ASP
• Traduction d'un paragraphe de l'article d'Einstein sur Wikisource.

Semaine 8 : Stellaire

Héliosphère.

• http://eyes.jpl.nasa.gov/
• Source d'énergie du Soleil
  • Sang
  • Charbon
  • Mécanisme de Kelvin-Helmholtz
  • Fusion nucléaire
• Rotation stellaire
  • Champ magnétique stellaire (http://www.spaceweather.gc.ca/index-fra.php)
  • Tache stellaire
  • Protubérances (http://www.helioviewer.org/)
  • Aurore polaire
  • Héliosphère

Modèle:Lang

Classes de luminosité

Répartition des populations stellaires dans la Voie lactée.

• Diagramme H-R (http://www.astrosurf.com/luxorion/Images/diagramme-hr.jpg)
  • Type spectral
  • Classe de luminosité

• Poussières d'étoiles
  • Populations stellaires
• http://workshop.chromeexperiments.com/stars/

Informatique

• Actualité astronomique :
  • n:Espace : 715 nouvelles planètes extrasolaires
  • RX J1131
• Correction des devoirs 4 et 5.
  • Créer les liens rouges,
  • Compléter les références.
• Wikipédia:Sources primaires, secondaires et tertiaires
• Wikipédia:Atelier graphique

Semaine 9 : Interstellaire

Disques protoplanétaires dans la nébuleuse d'Orion.

• Évolution stellaire
  • Naissance des étoiles :
    • Disque protoplanétaire, http://irfu.cea.fr/Sap/Phocea/Video/index.php?id=118
  • Séquence principale
    • Limite d'Eddington

• • Mort
    • Naine blanche, limite de Chandrasekhar, supernova thermonucléaire http://www.youtube.com/watch?v=5vOU6-1yNZs#t=59m
    • Étoile à neutrons, limite d'Oppenheimer-Volkoff
    • Trou noir
      • Simulation de chute d'un astronaute dans un trou noir.
    • Eta Carinae
  • 70 % des étoiles du ciel = systèmes double ou multiple
• Milieu interstellaire
  • Nébuleuses
  • Amas stellaire

Cycle de vie du Soleil.

Informatique

• Actualités :
  • http://www.nature.com/news/telescope-captures-view-of-gravitational-waves-1.14876
  • n:Tourisme spatial : Airbus toujours dans la course
  • http://www.nytimes.com/2014/03/16/science/billionaires-with-big-ideas-are-privatizing-american-science.html?smid=re-share&_r=1
• Wikipédia:Conventions de plan

Semaine 10 : Galactique

Voie lactée

Fourchette de Hubble.

Superamas de la Vierge.

Local

• Voie Lactée
• Groupe local
• Séquence de Hubble

Classe	E	L	S	Im	I0	autres
f (%)	13,0	21,5	61,1	2,55	0,85	0,9

• Galaxie

Dynamiques particulières

• Galaxie en interaction (Modèle:YouTube)
• Galaxie à sursauts de formation d'étoiles
• Galaxie active

Vers l'infini...

• Amas de galaxies
• Superamas
  • Modèle:YouTube
• Filament galactique
• Quasars
• Amas de quasars

...et plus loin encore

• Champ profond
  • Champ profond de Hubble
  • Liste des Champs profonds

Sciences citoyennes

• Galaxy Zoo

Informatique

• Actualité
  • n:Espace : Mercure perd du volume
  • http://ici.radio-canada.ca/nouvelles/societe/2014/03/19/005-nasa-fin-civilisation-ressources-repartition-richesses-eau.shtml
  • V766 Centauri
• Wikipédia:Atelier graphique
  • commons:File:6 Virgo Supercluster (ELitU).png

Semaine 11 : Cosmologie

Fond diffus cosmologique (ou rayonnement fossile). Plus vieille image de l'Univers.

• Principe cosmologique
• Fond diffus cosmologique
• Peut-être infini dans l'espace, mais pour le temps ?
• Naissance
  • Big Bang
  • Inflation cosmique
    • Modèle:YouTube
• Évolution
  • Modèle standard de la cosmologie
    • Modèle ΛCDM
• Futur ?
  • Modèle:YouTube
  • Chronologie du futur lointain

Informatique

• Actualités
  • Anneaux de (10199) Chariklo
  • 2012 VP113 http://ici.radio-canada.ca/nouvelles/science/2014/03/27/003-systeme-solaire-planete-naine-2012vp113.shtml
  • Ciel du mois d'avril

Pour en savoir plus

Science-fiction

• Matrix
• Terminator (série de films)
• Trilogie de Mars
• Le Papillon des étoiles
• Modèle:Lien
• Star Trek
• Les Enfants d'Icare
• Cycle de Fondation
• Cycle de Dune
• Star Wars

Semaine 12 : ET

• Vie
  • Flatland
  • La relativité animée
• Communication
  • Modèle:Lien
• Recherche
  • CHNOPS
  • Équation de Drake
    • 10 milliards de Terres
• SETI
  • SETI@home
• Paradoxe de Fermi
• Échelle de Kardashev
• Voyage
  • Modèle:YouTube
  • http://gizmodo.com/5942634/nasa-starts-development-of-real-life-star-trek-warp-drive?utm_source=deadspin.com&utm_medium=recirculation&utm_campaign=recirculation

Informatique

• Actualité :
  • http://www.sciencepresse.qc.ca/actualite/2014/04/04/lac-milliard-demi-kilometres
  • http://www.iflscience.com/space/skydiver-almost-hit-meteorite

Semaine 13 : Place

Équation de Drake

• CHNOPS
• Paradoxe de Fermi
• SETI
  • SETI@home

Extinction massive

• Impact cosmique : http://www.youtube.com/watch?v=5vOU6-1yNZs#t=45m55s
  • Profondeur d'impact, http://what-if.xkcd.com/20/
  • Modèle:EnMap reveals all asteroid impacts from 2000 to 2013
• Supernova
• Supervolcan
• Tous les scénarios impliquent un changement climatique

Anthropocène

• Nombril
• Globaia,
• World-O-Meter
• Modèle:YouTube

Informatique

• Actualité :
  • n:Saturne : Naissance ou mort d'une lune ?
  • n:Kepler-186f, une planète potentiellement habitable
  • http://www.nasa.gov/ames/kepler/nasas-kepler-discovers-first-earth-size-planet-in-the-habitable-zone-of-another-star/#.U1GJ1levkmK
• Calcul distribué
• Zooniverse

Web participatif

• Caption Tube
  • Minute Physics (http://translate.minutephysics.com/)
  • Vsauce (http://www.youtube.com/user/Vsauce)
  • Veritasium (http://www.youtube.com/user/1veritasium)
• Galaxy Zoo
• BOINC
• Planet hunter (http://www.planethunters.org/)
• Vie sur Mars (http://getmapper.com/index.php)
• Liste de projets de science citoyenne

Notes et références

Références

Modèle:Références