Nous allons donc passer ce nouveau #Vulgadredi à parler d'un cas où une seule règle simple peut être suffisante pour un niveau de prise de tête mine de rien assez notable. Cette règle simple, c'est l'équation de la gravité d'Isaac Newton, et ce bazar cauchemardesque, ce sont nos marées. Ça vous dit ? Alors attaquons les seize pouets de ce #VendrediVulga.
On ne sais pas forcément quelle a été sa route exacte, d'autant qu'il n'a rien écrit lui-même, ses récits ont été mis par écrit par d'autres. Je me disais que @hist_myth pourrait vous raconter ça, mais visiblement, il n'y a pas assez de matière intéressante. On sait par contre qu'il a parlé de marées tellement plus fortes que celles de la Méditerranée que ses contemporains ont jugé qu'il exagérait. C'est peut-être de là que vient la réputation des marseillais, d'ailleurs.
Et en 1799 où il a publié ces travaux-là, la France et la Grande Bretagne n'étaient pas en très bon termes, et une meilleure connaissance du phénomène des marées a permis à notre marine quelques victoires sur celle de nos voisins d'outre-Manche. Mais assez parlé d'Histoire pour cette fois, et venons-en au fait.
Puis de toute façon, tant qu'à remonter dans le passé en nageant, autant le faire sur beaucoup plus longtemps, comme la semaine dernière : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B4SNAs3P90U7c9lUcy
Bon, en vrai, cette loi n'est pas si universelle que ça : pour calculer correctement l'orbite de Mercure, par exemple, il faut tenir compte d'effets relativistes. Mais on n'aura pas besoin de dégainer Einstein cette fois-ci, et on gardera les histoires de relativité pour un prochain thread. Pour celui-ci, cette équation nous suffira largement.
Dans les deux cas, cette attraction est bien mutuelle : la Lune attire la Terre autant que l'inverse ; la Terre attire le Soleil autant que l'inverse. Mais la différence de masse énorme entre l'un et l'autre de ces astres fait que, dans leur danse à deux autour de leur centre de masse commun, l'un des deux va faire pas mal de chemin, tandis que l'autre ne va quasiment pas bouger.
Mais si la matière solide bouge peu, la matière liquide, pour sa part, se déplace bien plus librement. Notre Terre étant en grande partie recouverte d'étendues d'eau liquide plus ou moins grandes, celles-ci vont donc pouvoir se déplacer pour suivre la Lune, avec un déplacement qui peut cette fois atteindre plusieurs mètres.
Juste à cause de la gravité, donc. La Lune n'a aucun pouvoir particulier à part ça, mais bon, vous le saviez déjà, non ? https://skeptikon.fr/w/ofvyBdoFGtVvrTYmMNP62M
Même si, en vrai, l'amplitude des marées est aussi pas mal affectée par les reliefs (des côtes autant que sous-marins. Et d'ailleurs leur rythme peut être affecté aussi), mais ce n'est pas de ce bazar-là que je voulais parler ici. Si ça vous intéresse, venez voir la séance sur les marées au Planétarium de Bretagne, mes collègues et moi y donnons un peu plus de détails sur ces aspects-là et quelques autres.
Comme la gravité tire moins dès qu'on s'éloigne et que les objets en mouvement ont tendance à s'éloigner dès qu'on tire moins dessus (c'est ce qu'on appelle l'effet centrifuge), il y a donc à chaque instant deux endroits sur Terre où l'eau peut monter le plus : celui situé pile sous la Lune, et celui situé pile à l'opposée. Entre les deux, fatalement, l'eau est plus basse.
C'est donc pour cette raison que l'horaire des marées, au lieu de se répéter à l'identique chaque jour, se décale dans le temps, une marée haute se produisant environ douze heures et vingt-cinq minutes après la précédente. C'est déjà une première couche de bazar.
Or vous savez, en tout cas j'espère, que la Lune ne change pas de masse au fil du temps. Si on en voit une partie plus ou moins grosse, c'est seulement à cause de l'angle par lequel le Soleil l'éclaire. Alors qu'est-ce qui cause cet effet sur la hauteur d'eau ? Eh bien, simplement le Soleil lui-même.
Mais comme il est autour de dix millions de fois plus lourd (si je recompte bien), il a quand même son mot à dire, et on verrait des marées se produire sur Terre même si la Lune n'était pas là, juste à cause du Soleil. Elles seraient simplement de plus faible ampleur dans ce cas (mais un peu moins bazardesques, du coup).
J'avais d'ailleurs déjà mentionné ça dans un vieil article où j'expliquais le même genre de choses un peu différemment, si ça vous branche : https://fadrienn.irlnc.org/articles/sciences/maree_histoire_de_lune/
À la Pleine Lune, les deux astres sont chacun d'un côté. Or, on a vu que l'effet centrifuge nous donnait une marée plus forte du côté opposé à l'astre : de nouveau, ces effets s'additionnent, et les marées sont aussi plus fortes. En revanche, lors des quartiers, les deux astres forment un angle droit. le Soleil retient alors l'eau au niveau des marées basses et l'empêche de suivre la Lune : les marées sont alors moins fortes.
Par exemple, on a vu dans le thread sur les saisons que l'orbite d'un corps céleste autour d'un autre n'est jamais un cercle parfait, mais une ellipse. Ce qui veut dire que la Terre va être plus ou moins éloignée du Soleil au fil du temps, et la Lune plus ou moins éloignée de la Terre. Et on a vu que l'éloignement jouait sur l'attraction gravitationnelle, et donc sur la force des marées.
Au fait, si vous avez manqué le thread sur les saisons, c'était le dernier de 2025 : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B1eLdfHtgGiD0P7Qvo
Et tout ce qu'on vient de voir… vaut aussi pour la Lune, qui tourne en ellipse autour de la Terre dans son propre plan, qui n'est ni celui de l'écliptique, ni celui de l'équateur. Elle va donc tirer moins quand elle est la plus éloignée de nous ; et l'amplitude va varier selon la différence de hauteur entre ces plans.
Et c'est dans ce genre de cas qu'on rencontre un autre bazar assez impressionnant, celui des langages humains, puisque ces évènements ont été baptisés « marées du siècle »… alors qu'ils se produisent environ tous les trente-trois ans. Ça fait des siècles plutôt courts.
Et nous allons donc nous arrêter ici pour cette semaine, mais nous avons maintenant environ toutes les informations requises pour attaquer la suite d'un thread récent que je vous avais teasé à l'époque. En tout cas si ça vous plaît toujours, donc n'hésitez pas à vous manifester ! :-)
@elzen toujours aussi intéressant, merci !
Je ne suis pas certain d'arriver à conceptualiser clairement les marées à l'opposé de la Lune par effet centrifuge, mais ça répond quand même au moins en théorie à une question que je me posais depuis longtemps.
En parlant d'effet centrifuge, est-ce que la rotation de la Terre qui en fait un ballon de rugby légèrement aplati aux pôles rendrait les marées plus fortes autour de l'équateur et de moins en moins à mesure qu'on s'en éloigne ?
Ça n'est pas la partie la plus facile à visualiser en effet. Si ça peut aider, de mémoire (je n'ai pas refait la séance depuis quelques mois, et évidemment je ne suis pas au plané pour vérifier au moment de taper ceci), dans la séance sur les marées telle que mes collègues l'avaient préparé, à ce moment-là on présente pour illustrer une vidéo de deux personnes faisant du patinage artistique. La façon dont elles se tiennent en tournant l'une autour de l'autre les fait se rapprocher ou s'écarter sur une logique proche. 1/2
Ce qui va jouer, c'est surtout le relief sous-marin (l'eau liquide étant incompressible) et les effets d'accélérations qui apparaissent quand on met des côtes des deux côtés. Par contre, tu me fais penser qu'il faudra peut-être que je parle de cette histoire de forme des astres à l'occasion, il y a quelques trucs sympas à creuser ! :-)
@elzen je ne pensais pas tellement à la forme de la Terre mais plus à la force centrifuge elle-même due à la rotation : si elle aplatit la Terre, elle doit pouvoir "pousser" un peu sur l'eau ? A creuser...
Concernant la forme, je me souviens des cours en géol sur le géoîde et les différentes manières de définir le niveau zéro terrestre, c'était en effet assez rock'n roll.
1/2
Et toujours en parlant de forme et pour revenir à l'eau ,il me semble me souvenir que la surface des océans n'est pas plate, contrairement à l'intuition, mais bombée et je me demande si ce n'est justement pas par la rotation.
2/2
@elzen
Une chose m’intrigue 🤔
Si l’eau s'élève quand la lune passe au dessus, la distance entre l’eau et la lune diminue et donc l'attraction est plus forte, l’eau devrait alors continuer a monter jusqu’a atteindre la lune non ?
Le changement de distance vis-à-vis de la Lune déplace légèrement la position d'équilibre, mais n'annule pas la gravité terrestre. Un peu de la même façon que l'attraction du Soleil, plus faible, peut augmenter ou diminuer l'effet de la Lune mais pas l'annuler complètement.
@elzen
Mais la terre est dans l'équation depuis le début. Si sa force d'attraction est plus forte que celle de la lune alors la gravité fait tombé l’eau vers la terre, si la force de gravité de la lune est plus forte que celle de la terre l’eau tombe vers la lune. Je ne comprend pas pourquoi l’eau monte alors que la somme de la gravité terrestre et lunaire va toujours en direction de la terre 🤔
Je sais pas si j’exprime bien ce que j’ai en tête, j'essaierai de faire un shéma
@elzen
Ça m’est revenu d’ou je tiens cette interrogation, j'avais vu cette vidéo il y a longtemps :
https://www.youtube.com/watch?v=yeoV9fiVjAo
Mais, la gravité de la Lune (ou du Soleil, ou de quoi que ce soit d'autre de suffisamment lourd qui passerait à proximité) va légèrement tirer dans un sens qui est toujours plus ou moins opposé à celui de la gravité, vu que l'objet en question est au dessus plutôt qu'en dessous.
Donc, à chaque instant, l'eau (ou n'importe quoi d'autre) est en équilibre entre les deux attractions. Quand la Lune passe juste pile au dessus, sa force d'attraction à elle augmente légèrement, alors que celle de la Terre ne bouge pas, ce qui déplace ce point d'équilibre, mais assez légèrement, la différence entre les deux influences étant assez énorme. 1/2
(D'ailleurs, je n'en ai pas parlé dans le thread, mais il y a une différence (de trois marées si ma mémoire est bonne) entre la phase de la lune et le maximum ou minimum de hauteur, qu'on appelle « l'âge de la marée », dû à l'inertie).
@elzen
Merci pour la réponse, je crois que c’est cet histoire de point d'équilibre qui me laisse perplexe.
Si on prend une seule particule d’eau son point d'équilibre est bien collé a la terre, elle ne va pas se mettre à léviter au passage de la lune 🤔
Je me laisse la nuit pour cogiter 😅
@elzen
c'est incroyable qu'on continue encore à expliquer les marées par la force dite centrifuge, alors qu'on peut l'expliquer par la force de marée : https://fr.wikipedia.org/wiki/Force_de_mar%C3%A9e
Soit dit en passant, dans « force dite centrifuge », tu places le « dite » au mauvais endroit. « Centrifuge » est un terme qui peut être utilisé directement sans guillemet dans la mesure où ça provoque un mouvement d'éloignement du centre (d'ailleurs dans l'article Wikipédia sus-mentionné, la « force de marée » est elle-même qualifiée de « centrifuge » un bon paquet de fois) ; mais il ne s'agit en revanche pas d'une « force », en tout cas au sens Newtonien du terme qui est celui mobilisé ici.
@elzen
oui, je me suis emmêlé les pinceaux : on peut expliquer les deux bourrelets grâce à la force de marée (centrifuge dans l'axe et centripète à angle droit) sans faire intervenir la rotation Terre-Lune (il y aurait deux bourrelets même si les deux ne tournaient pas l'un autour de l'autre)
Par rapport à ce qui te pose souci, je pense que ça peut aider de visualiser surtout le mouvement de la Lune : l'eau ne va pas « continuer à monter », parce que, le temps qu'elle monte, la Lune est partie plus loin et donc l'entraîne dans une autre direction (d'ailleurs, l'attraction gravitationnelle se manifeste aussi sur la vitesse de rotation des astres, c'est pour ça que la Lune nous montre environ toujours la même face).
@elzen C'est parce qu'on parle encore en siècles gaulois. 😉
@elzen
Mais si la lune ne bougeait pas (en supposant qu'elle ne tombe pas pour une raison mystérieuse) la goutte d’eau ne tomberai pas plus vers la lune...
J’ai re-regarder cette vidéo (https://www.youtube.com/watch?v=yeoV9fiVjAo) elle explique plutôt bien mon point de vue (je pense qu'il vient de là d'ailleurs 😅). Je t’invite à la regarder (et les deux suivantes si tu as le temps) et a me dire ce que tu en penses, il explique beaucoup mieux que moi
@elzen
Je savais que ce serait les marées !
@elzen
Saint-Malo et la baie, mon chez moi, et la mer qui remonte à la vitesse d’un cheval au galop (ou pas, mais c’est poétique)
@elzen
Faudrait que je relise un peu les fils précédents, en pensant gravitation
@elzen Le GIF ici représente la Terre et le Lune ? Si oui alors je vois la terre qui tourne autour d'un axe invisible, ça pique mes yeux un peu, ça vient d'où ?
D'une manière générale, je conseille de jeter un œil aux alt-text des images, j'y glisse assez souvent quelques détails supplémentaires en plus de la description ;-)
@elzen Oups ... alors pour ma defense j'ai cliqué sur l'image et je n'ai rien plus. Il me semble qu'auparavant le ALT apparaissait en légende. Il semble que maintenant il faille cliquer sur le bouton, changement d'UX ?
Bon sinon je comprends mieux merci pour le détail :)
C'est vrai aussi que l'image comme ça sans explication n'aide pas forcément. Ce thread a été plus dur à illustrer que les précédents, du coup j'ai tout rédigé d'abord et cherché des illus ensuite, j'aurais peut-être dû remanier un peu le texte à certains endroits.
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@elzen Non merci à toi pour tes threads si fouillés. D'ailleurs celui-ci je vais le mettre de côté dans ma mémoire au cas où j'aurais encore besoin d'expliquer la mécanique des marées ce qui n'est jamais facile à synthétiser oralement et du coup c'est aussi très mal compris (perso je me suis déjà embrouillée plusieurs fois moi-même)
@elzen merci beaucoup très très intéressant mais il va falloir que je relise un peu la fin 😅
Alors, je trouve son explication plutôt brouillonne et avec les éléments qui viennent dans le mauvais ordre (typiquement le coup de la déformation de l'effet centrifuge arrive beaucoup trop tard après la sphéricité), et je ne pige franchement pas pourquoi il passe son temps à ramener tout au niveau des particules, ce qui n'a juste pas de sens puisque la gravitation dépend de la masse et donc de l'ensemble de l'objet considéré.
Essayer de raisonner en visualisant des petites billes d'eau indépendantes les unes des autres comme il n'arrête pas de le suggérer est, à mon sens, le meilleur moyen de s'embrouiller dans la façon dont ça marche.
Par contre, j'aime bien sa façon de dire que l'attraction de la Lune déforme globalement la Terre et que l'eau étant liquide, c'est elle qui bouge le plus, effectivement, ça décrit mieux le phénomène que ce qu'on lit habituellement.