[PDF] L_age de la Terre - Histoire resume PDF l-age-de-la-terre-histoire-resume.pdf

Au XVIIe siècle, la Terre avait l'âge donné par la Bible Elle était Cependant, au Moyen Âge, l'âge de la Terre n'est pas une Hubert Drouais (1727-1775),

[PDF] Georges Louis-Leclerc - Ferme des Etoiles

Refroidissement de la Terre par des expériences sur Suppléments tome I ( 1774) et tome II (1775) L'âge de la Terre et pourquoi Newton refuse ces résultats

[PDF] 1èreG-Enseignement Scientifique SVT-20mars-16h-Delescluse

Au cours de l'histoire des sciences, plusieurs arguments ont été utilisés pour aboutir à la connaissance actuelle de l'âge de la Terre : temps de refroidissement ,

[PDF] Georges Cuvier - Les Annales des Mines

purement hypothétiques » de l'âge de la Terre, basés sur le refroidissement du (1775-1810) participa comme médecin-naturaliste à l'expédition aux Terres

[PDF] Les prix « Aperçu de lhistoire économique de la valeur et - Numdam

terre en France du commencement du XIIIe siècle à la fin du XVIIIe » Journal de la société statistique de 1751-1775 1526-1550 • 4 Voulant déterminer le prix et le revenu des terres au moyen âge, le vicomte d'Avenel a cru qu'il était

[PDF] La Terre est Ronde 2018-2019 - Mines Saint-Etienne

18 mar 2019 · jumelle au combien plus âgée, l'astronomie, se distinguent considérablement des qui, en 1775, trouva une «éponge de fer» en Sibérie Elles

L"âge de la Terre

Au XVIIe siècle, la Terre avait l"âge donné par la Bible. Elle était " née » 4000 ans avant la

naissance du Christ alors que la vieille dame est aujourd"hui âgée de 4,65 milliards d"années.

Comment a-t-elle pu " prendre » près de cinq milliards d"années en moins de trois cents ans ?

C"est une question dont la réponse concerne presque tous les domaines de l"activité intellectuelle :

la religion, la paléontologie, à peu près toutes les branches de la physique (depuis la

thermodynamique jusqu"à la physique nucléaire), voire même la psychologie et bien sûr l"histoire

et la philosophie.

Documents extraits de :

Travail à faire :

· Chaque groupe de 2 ou 3 élèves travaille à partir d"un document sur une période donnée de l"histoire. · Il s"agit de résumer l"essentiel des idées du document en deux ou trois phrases.

· L"ensemble de ces phrases constituera un résumé de l"histoire des idées sur l"âge de la

Terre depuis l"antiquité jusqu"à nos jours.

L"Antiquité

Pour Aristote (384-322 av. J.-C.), la Terre, en perpétuel changement, a toujours existé. Ce penseur majeur de l"Antiquité grecque a laissé une oeuvre considérable, allant de la logique formelle à la biologie. Sa physique divisait l"Univers en un monde " sublunaire » (du centre de la Terre jusqu"à la Lune) et un autre, " supralunaire » (au-delà de la Lune). Le premier était " corruptible », c"est-à-dire susceptible de changements et le second immuable et éternel. Il subsistera très longtemps une rémanence de cette conception comme en témoigne l"impossibilité pour les Académiciens de reconnaître l"existence même des météorites venues d"au-delà de la Lune. Il aura fallu attendre 1803 et le rapport extrêmement élaboré du physicien français Jean-Baptiste Biot (1774-1862) sur la météorite de L"Aigle pour démontrer l"origine extraterrestre de ces " pierres tombées du ciel ».

Le Moyen Âge

La pensée d"Aristote sera réintroduite au

XIIIe siècle en Occident chrétien par Averroès (philosophe musulman, 1126-1198) et Maïmonide (philosophe juif, 1135-1204). Cependant, au Moyen Âge, l"âge de la Terre n"est pas une question essentielle : Jean Buridan, philosophe français réputé du XIVe siècle, écrivait : " Je suppose que le monde a perpétuellement existé, comme Aristote semblait l"entendre, bien que ce soit faux au gré de notre foi. »

Cette décontraction donne une image du

Moyen Âge beaucoup moins figée que ne l"ont

malicieusement décrit les hommes de la

Renaissance. C"est en effet au XVIe siècle que

l"Église catholique se raidira, avec la contre-réforme qui visait surtout à ne pas laisser aux protestants le monopole du retour à l"Écriture.

La Renaissance

La Renaissance ouvre de nouveaux horizons. Citons pêle-mêle la découverte de l"Amérique (1492),

l"utilisation généralisée de l"arme à feu et de l"imprimerie qui permettront l"hégémonie de

l"Occident chrétien. Intellectuellement, elle va remettre en cause certaines notions fondamentales en

proposant par exemple l"héliocentrisme de l"astronome polonais Nicolas Copernic (1473-1543), ensuite défendu avec acharnement par l"illustre savant italien Galileo Galilei (1564-1642) qui délogera la Terre - et donc l"Homme - du centre du monde. Non seulement la position de la Terre

va être discutée mais aussi son âge (voir les extraits de textes dans la partie " En pratique »).

L"idée " naturelle » était, comme l"enseigne la Bible, que la Terre et la vie sont apparues ensemble

Aristote par Raphaël, détail d"une fresque du Vatican : " L"école d"Athènes ». 1510-1511.

(à trois jours près pour les plantes et six pour l"homme - et la femme). Le Livre saint étant alors

considéré comme un livre d"histoire, c"est à cette aune que sont fixées les " datations absolues ».

Ainsi, les plus grands esprits de cette époque opèrent des calculs savants qui tiennent compte des

générations énumérées par la Bible, y ajoutant quelques considérations astronomiques et raccordant

ces données à l"histoire écrite, voire aux légendes des Grecs.

- Isaac Newton, physicien et mathématicien (1642-1727), arrive ainsi à la date de formation de la

Terre de 3998 ans avant J.-C.

- Johannes Kepler, astronome et physicien (1571-1630), trouve 3993 ans avant J.-C.

- James Usher, archevêque anglican (1581-1656), annonce 4004 ans avant J.-C., précisant même le

jour de naissance : le 23 octobre ! Cette dernière estimation restera près de trois cents ans dans les

éditions de la " Bible anglaise autorisée ».

Copie d"un portrait perdu de Johannes Kepler, peint en 1610, qui était conservé chez les Bénédictins de Krems.

Portrait de Jacob Usher dans "The story of Ireland", d"Emily Lawless, 1896. Le XVIIIe siècle et les sciences expérimentales

Petit à petit, la référence aux Écritures Saintes n"apparaît plus de mise. René Descartes, philosophe,

mathématicien et physicien français (1596-1650), en particulier, considère que si Dieu a créé le

monde, il faut appliquer les lois de la physique pour en comprendre l"évolution. Initialement même,

il s"agissait de vérifier la véracité du Déluge, décrit par la Bible et attesté par les fossiles marins

trouvés partout sur la Terre, y compris en montagne.

Un précurseur de Buffon, Benoît de Maillet (1656-1738), consul de France en Égypte, partant de

l"hypothèse que toute la Terre a émergé de la mer, extrapole les vitesses d"élévation des continents

et aboutit à un âge de la planète de 2 milliards d"années. Notons qu"il prendra la précaution d"écrire

clandestinement (sous l"anagramme de Telliamed), et ne sera par ailleurs publié que dix ans après

sa mort, aux Pays-Bas. Le naturaliste (mais aussi mathématicien et écrivain) Georges Louis Leclerc, comte de Buffon (1707-1788), peut être considéré comme le père de la datation scientifique. Son hypothèse est que notre planète est initialement une sphère chauffée au rouge (ce qui définit le temps de la naissance de la Terre) et qui se refroidit pour atteindre sa température actuelle. Ce temps de refroidissement permet alors d"estimer son âge. Des mesures de temps de refroidissement de sphères de rayons différents lui permettent d"extrapoler au rayon de la Terre. Il trouvera, à partir de ces temps de refroidissement expérimentaux, un âge de 77 000 ans pour la Terre, ce qui est, même si cette valeur est infiniment sous-estimée, loin de l"âge officiel issu de la Bible. Sommé en 1751 par les députés et syndics de la Faculté de théologie de se rétracter pour ses " propositions contraires à la croyance de l"Église », il se justifie par la suite en écrivant qu"il " valait mieux être plat que pendu », déclaration qui fait écho au fameux " Eppur si muove » (" et pourtant, elle tourne »), attribué à Galilée, après son abjuration. Buffon fera également d"autres considérations sur le temps de sédimentation : il calcule la vitesse de sédimentation nécessaire pour former une strate (en millimètres par an), puis, par une règle de trois, aboutit à un âge de la Terre de quelques millions d"années (prudemment non publié).

Halley, Newton

Edmund Halley (1656-1743), astronome britannique (de la comète du même nom), va supposer que

la salinité de la mer lui a été apportée par l"eau douce des rivières ! Il n"y a pourtant aucun

paradoxe : l"eau réputée douce contient en fait un peu de sel, qui alimente continuellement les

océans. Ces derniers, à leur tour, perdent en permanence de l"eau vraiment douce par évaporation :

le bilan est clair, les océans se salent. Estimant les débits des rivières et leurs teneurs en sel, on peut

tirer l"âge des océans de leur salinité. C"est bien sûr un modèle ultrasimplificateur, que l"on sait

aujourd"hui faux puisqu"il y existe d"autres sources de gain et de perte de sodium dans l"océan.

Mais ce modèle est typique d"une démarche scientifique. Halley ne donne pas d"âge, mais estime

que cela prouverait que la Terre est infiniment plus vieille qu"on ne le pense. Cent ans plus tard,

cette idée sera exploitée par le géologue irlandais John Joly (1857-1933) qui conclura à un âge de la

Terre compris entre 25 et 200 millions d"années.

Donc, aux XVIIe et XVIIIe siècles vont coexister des âges de la Terre fournis par la Bible et par les

sciences naturelles et expérimentales.

Portrait de Georges-Louis Leclerc, comte de Buffon, par François-Hubert Drouais (1727-1775), portraitiste français.

Le XIXème siècle Les géologues proposent une ancienneté de la Terre de l"ordre de quelques millions d"années qui est

alors généralement admise mais deux écoles de pensée s"opposent concernant les mécanismes de

l"évolution de notre planète.

D"une part, les " catastrophistes » pour lesquels la Terre actuelle est le résultat de cataclysmes

violents (éruptions volcaniques, chute de comètes, déluges, etc.) ; la pensée biblique n"est pas

toujours très loin et le naturaliste français Georges Cuvier (1769-1832), qui va découvrir les

disparitions massives et soudaines d"espèces, est un représentant fameux de cette première école.

D"autre part, les " uniformitaristes », ou " actualistes » dont le chef de file est l"écossais Charles

Lyell (1797-1875) estiment que les agents naturels (volcanisme, érosion...) qui ont façonné la Terre jadis sont les mêmes à l"oeuvre aujourd"hui. Ils opposent des changements graduels de la planète qui s"inscrivent, eux, sur de très longues périodes aux grandes forces des catastrophistes qui s"exercent de façon brutale, sur de courtes périodes. Le grand biologiste britannique Charles Darwin (1809-1882) va être séduit par Lyell. Lors d"observations géologiques, il étudie au sud de l"Angleterre la vallée du Weald creusée par la mer. En utilisant la vitesse d"érosion actuelle de la mer, il propose, par extrapolation, 300 millions d"années au moins pour obtenir cette formation (il est vrai qu"il fera son autocritique plus tard et révisera à la baisse cette estimation). Puis, Darwin va se rendre compte que l"évolution biologique dont il élabore la théorie nécessite beaucoup plus de temps, au moins un milliard d"années !

Remarque sur l"opposition catastrophisme versus

uniformitarisme

L"âge réel de la Terre donnerait plutôt raison aux " uniformitaristes », mais l"état actuel de notre

planète serait incompréhensible sans l"existence de " catastrophes ». La disparition soudaine des

dinosaures il y a 65 millions d"années est un exemple très médiatique de ces " catastrophes ». La

Terre a de cette façon connu précédemment quatre extinctions massives et brutales de faune et de

flore, au moins aussi catastrophiques que cette dernière (il y a 440, 365, 245 et

210 millions d"années).

La polémique Kelvin-Darwin

Au milieu des débats du XIXe siècle relatifs aux datations, l"intervention remarquable de la physique, en la personne de l"Irlandais William Thomson (1824-1907), qui deviendra Lord Kelvin, un des plus grands physiciens de son temps, est déterminante. En s"appuyant sur la physique mathématique, il va proposer, d"abord en 1862, une fourchette d"estimation de 20 à 400 millions d"années pour l"âge de notre planète et de 20 et

40 millions d"années pour le Soleil. Comme on sait que la Terre est plus jeune que le Soleil, il se

basera sur les dernières valeurs estimées pour le Soleil pour diminuer d"autant l"âge de la planète.

Pour obtenir cette estimation, Kelvin reprend pour la Terre les hypothèses de Buffon selon lequel la

Terre, à l"origine, se présente sous la forme d"une sphère solide, chaude et homogène (à 3000° C),

qui se refroidit par conduction. À la différence de Buffon qui extrapolait des mesures

expérimentales, Kelvin utilise une équation bien connue et solidement établie de la physique

mathématique : l"équation de la chaleur du physicien français Joseph Fourier (1768-1830). La

température croît à mesure qu"on s"enfonce sous Terre ; on dit qu"il y a un gradient de température

qui vaut en moyenne 3°C par centaine de mètres. L"équation de Fourier permet de relier la valeur

de ce gradient au temps de refroidissement identifié à l"âge de la Terre. Compte tenu des

incertitudes sur les hypothèses, Kelvin en tire sa première fourchette d"estimation d"âge du globe.

Pour le Soleil, Kelvin sait que son énergie ne peut être chimique : par exemple, du charbon qui

Georges Cuvier par James Thomson (1789-1850).

brûlerait ne donnerait que quelques milliers d"années d"existence. Il n"imagine alors qu"une source

possible d"énergie : l"effondrement gravitationnel ; sous l"effet de son propre poids, le Soleil voit

son rayon diminuer et l"énergie potentielle perdue se transformer en chaleur. Les estimations de Kelvin diffèrent donc de celles de Darwin, et la dispute est violente. Kelvin

soupçonne les géologues et autres biologistes de ne pas accepter l"universalité des lois de la

physique, et Darwin reste persuadé que quelque chose échappe aux physiciens.

Mais l"autorité de Kelvin est telle que l"âge qu"il propose pour notre planète est finalement accepté

par l"immense majorité des scientifiques, plutôt partisans jusque-là de l"actualisme (ou uniformitarisme). Son idée est qu"une Terre chaude procure des réactions chimiques et des

processus physiques beaucoup plus rapides et donc permet une évolution plus concentrée que celle

tirée d"une simple extrapolation dans le passé des conditions actuelles. Mais ces temps sont trop

brefs pour expliquer le développement, l"évolution de la vie qui nécessite une durée au moins de

l"ordre du milliard d"années pour Darwin. Ce dernier étant ainsi désavoué, les partisans de

l"intervention divine exultent ! Caricature de Darwin en singe, publiée en 1871, dans le magazine satirique The Hornet.

Le XXème siècle Comme très souvent, en science, la bonne réponse à une question vient tout à fait d"ailleurs ; par

exemple, ce n"est pas en cherchant à perfectionner la bougie qu"on aura trouvé la lampe à incandescence, puis les néons, et finalement le laser.

La découverte de la radioactivité

Henri Becquerel, physicien français (1852-1908), découvre un rayonnement mystérieux (1896)

dans des sels d"uranium non exposés à la lumière du Soleil. Les travaux des physiciens français

Pierre Curie (1859-1906) et néo-zélandais Ernest Rutherford (1871-1937) vont rendre évident le

fait que cette désintégration radioactive est très exothermique et chauffe donc la Terre qui contient de grandes quantités d"uranium. C"est un peu l"analogue de la fission nucléaire, processus qui sera utilisé dans la bombe A ou les centrales nucléaires quand de l"uranium se casse en noyaux plus légers. La Terre n"est donc pas cette boule qui se refroidit passivement, comme le pensaient les chercheurs du XIXème siècle, et particulièrement Lord Kelvin ; elle contient des sources de chaleur, ce qui invalide ses hypothèses. Et qu"en est-il du Soleil ? Il n"est pas chauffé par effondrement gravitationnel, mais également par réaction nucléaire. Cette fois- ci, il s"agit des réactions de fusion, qui sont utilisées dans les bombes H et le seront peut-être dans le centre expérimental d"ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Dans ces réactions, des noyaux d"hydrogène fusionnent pour faire de l"hélium. La durée de vie totale du Soleil se chiffre alors en milliards d"années. Il faut rappeler enfin que Kelvin, pour pouvoir appliquer l"équation de la chaleur de Fourier, avait supposé la Terre rigide et homogène, ce qui est faux et a également invalidé ses calculs.

De plus, miracle ! La désintégration radioactive va fournir également une méthode de datation

absolue des roches. Quel est le principe de la méthode ? Si l"on étudie par exemple les éléments

plomb et uranium, on suppose que tout le plomb sur la Terre vient de la désintégration de l"uranium

primitif. On connaît le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux d"uranium d"un échantillon

soit transformée en plomb : c"est " la période » de cet élément. Le rapport quantité d"uranium sur

quantité de plomb actuel permet de connaître, après un calcul, le temps pendant lequel la

désintégration a eu lieu. C"est une borne inférieure de l"âge de la Terre. (Voir dans la partie " En

pratique » un calcul plus réaliste.)

Photo de Lord Kelvin publiée dans Shuster, Arthur and Arthur E. Shipley. Britain"s Heritage of Science. London : Constable & Co. Ltd., 1917.

Une véritable révolution

Il aura donc fallu des siècles ponctués de violentes querelles sur le plan idéologique et ardentes sur le plan scientifique pour aboutir aux quasi-certitudes d"aujourd"hui. Trois grands points peuvent être dégagés de cette longue gestation de l"âge de la

Terre :

- Le rapport aux Écritures : jusqu"à la Renaissance, la conception était que toute la vérité sur la Terre (l"âge, mais aussi la position) était contenue dans la Bible, la géologie naissante se devait de justifier les Écritures Saintes. Ce sera ensuite la Genèse de la Bible qui devra se justifier face à la science. Maintenant, à part pour quelques créationnistes, il est communément admis que la Bible n"est pas source de connaissance scientifique. - La démarche scientifique : c"est Kelvin qui aura poussé le raisonnement le plus loin et le mieux, ce qui ne l"aura pas évidemment empêché de se tromper. Comme il ne s"appuyait pas sur des vérités révélées mais sur des hypothèses vérifiables (qu"il pensait à tort vérifiées), la contestation et donc le progrès étaient possibles. Il faut noter que les temps courts qu"il défendait contredisaient passablement les résultats des géologues et beaucoup la théorie de Darwin sur l"évolution. Donc, même à son apogée on ne pouvait considérer la controverse sur la théorie de Kelvin close. - La vérité scientifique, valeur instable ? Newton était certain de ses résultats, Kelvin également. N"est-il pas naïf d"affirmer alors comme " la vérité » les

4,65 milliards d"années proposés actuellement comme âge de notre planète ?

Évidemment, cet âge pourrait bouger un peu et l"incertitude sur la datation de la Terre donne une marge de plusieurs millions d"années. Cependant, toutes les démarches (astronomiques, géologiques, physiques, biologiques) concordent et l"on ne reviendra jamais sur le passage aux milliards d"années imposé par la radioactivité. Bien sûr, certaines hypothèses pourraient se révéler fausses comme la supposée constance de la période des éléments radioactifs ; si elle avait varié dans le temps, l"âge de la Terre s"en trouverait modifié. Comme aucune expérience jusqu"à présent ne va dans ce sens, on peut conclure que ces variations, si elles devaient être mises en évidence, seraient faibles et donc de peu d"incidence.quotesdbs_dbs12.pdfusesText_18

[PDF] [PDF] L_age de la Terre - Histoire resume