QCM : Âge de la Terre et modèles astronomiques (24 questions)

Explication

L’estimation courante au XVIe siècle était d’environ 4 000 ans avant notre ère, à partir des récits bibliques. Les 24 millions d’années renvoient à Kelvin, tandis que les autres valeurs ne correspondent pas à cette estimation.

Explication

Buffon chauffe au rouge dix boulets de tailles différentes, mesure le temps nécessaire pour qu’ils puissent être touchés sans brûlure et extrapole les résultats à la Terre. La température des mines relève de l’approche de Kelvin, tandis que l’érosion et les changements d’espèces ne décrivent pas cette expérience.

Explication

Le gradient géothermique désigne l’augmentation de la température avec la profondeur, estimée à 3 °C tous les 100 mètres dans les mines. Une température absolue est une valeur à une profondeur donnée, et le refroidissement des boulets ou la diffusion de la chaleur sont d’autres notions.

Explication

En 1893, Lord Kelvin estime l’âge de la Terre à 24 millions d’années en s’appuyant sur un modèle de diffusion de la chaleur dans les roches. Les 4 000 ans sont l’estimation biblique ancienne, et l’extrapolation par boulets est associée à Buffon.

Explication

Darwin présente sa théorie de la sélection naturelle dans L’Origine des espèces, publié en 1859, et y décrit l’accumulation imperceptiblement lente de petits changements. Histoire naturelle est l’œuvre associée à Buffon, tandis que la diffusion thermique et le gradient géothermique relèvent de l’approche de Kelvin.

Explication

L’accumulation de petits changements évolutifs est imperceptiblement lente à l’échelle humaine, ce qui rend nécessaire une Terre très ancienne dans la théorie darwinienne. Les changements brusques et la mesure de la chaleur ne sont pas le fondement de cet argument; la sélection naturelle n’est pas une méthode directe de datation.

Explication

Rutherford obtient d’abord 40 millions d’années, puis 500 millions en 1906 avec la méthode à l’hélium, rapidement critiquée pour son manque de fiabilité. L’inversion des valeurs confond leur ordre, l’attribution à Patterson mélange les chercheurs, et la méthode plomb-plomb correspond à une autre approche.

Explication

Clair Patterson utilise en 1953 la méthode plomb-plomb sur des météorites et obtient la première estimation considérée comme correcte. Rutherford est associé à la méthode à l’hélium, Becquerel à la découverte de la radioactivité, et Eudoxe aux sphères concentriques.

Explication

L’uranium 235 se désintègre en plomb 207, tandis que l’uranium 238 se désintègre en plomb 206, avec des produits de fission. L’inversion échange les chaînes, le plomb 204 est ici confondu avec les produits radiogéniques, et les nombres 235 et 238 désignent les isotopes d’uranium.

Explication

La méthode consiste à représenter le rapport plomb 207/plomb 204 en fonction du rapport plomb 206/plomb 204, à ajuster une droite isochrone, puis à utiliser sa pente pour déterminer un âge en Ga. L’inversion échange les axes, l’ordonnée à l’origine remplace à tort la pente, et un rapport isolé ne suit pas la procédure.

Explication

Dans le modèle d’Eudoxe, les étoiles sont fixées sur la sphère la plus éloignée, tandis que la Lune, le Soleil et les planètes sont portés par des sphères concentriques autour de la Terre. La sphère intérieure inverse leur position, les étoiles ne sont pas assimilées aux planètes, et les épicycles relèvent du modèle de Ptolémée.

Explication

Aristote invoque le retour au même point des projectiles lancés verticalement pour soutenir que la Terre est immobile. Les rétrogradations sont expliquées par les épicycles de Ptolémée, le récit de Josué est un argument biblique, et les sphères concentriques décrivent le modèle d’Eudoxe.

Explication

Ptolémée ajoute des épicycles à son modèle géocentrique afin d’expliquer les rétrogradations que la théorie des sphères ne permet pas de rendre compte. Les sphères concentriques seules renvoient au modèle antérieur, le retour des projectiles soutient l’immobilité terrestre chez Aristote, et l’arrêt des astres relève du récit de Josué.

Explication

Copernic défend un référentiel héliocentrique et considère que la Terre tourne sur elle-même. Le référentiel géocentrique place la Terre au centre, l’Univers sans astre central renvoie à Bruno, et l’immobilité terrestre contredit le modèle copernicien.

Explication

Le modèle copernicien rend simplement compte de la rétrogradation sans épicycles, contrairement au modèle de Ptolémée. Attribuer les épicycles à Copernic inverse la distinction, tandis que l’explication par le mouvement terrestre est ici attribuée à tort à Ptolémée et que l’immobilité des planètes ne décrit pas ce modèle.

Explication

Dans l’analogie de Galilée, la pierre conserve le mouvement du bateau et tombe au pied du mât ; cela rend la chute compatible avec une Terre en mouvement. La conclusion d’immobilité confond le mouvement partagé avec l’absence de mouvement, la chute à l’arrière contredit l’exemple et la position centrale n’en découle pas.

Explication

Bruno affirme qu’il existe une infinité de terres et d’innombrables soleils, et qu’aucun astre ne se trouve au centre de l’Univers. Le monde fini et la Terre centrale relèvent d’une conception opposée, tandis que le Soleil unique ou un astre central contredisent son absence de centre.

Explication

Un astre désigne un objet ou un corps céleste situé dans l’espace, ce qui inclut notamment une comète. La définition d’une planète exige une orbite autour d’un soleil, celle d’un satellite une orbite autour d’une planète, et la production de lumière ne caractérise pas tous les astres.

Explication

Un objet céleste qui orbite autour d’un soleil répond à la définition d’une planète. Un satellite orbite autour d’une planète ; le terme d’astre est plus général, et une étoile est un autre type de corps céleste.

Explication

Un objet céleste qui orbite autour d’une planète est un satellite ; Europe, qui orbite autour de Jupiter, en est un exemple. Une planète orbite autour d’un soleil, et les catégories d’étoile ou de comète ne décrivent pas cette relation orbitale.

Explication

Un référentiel est un objet considéré comme fixe par rapport aux astres afin de décrire leur mouvement. Confondre le référentiel avec l’astre observé, avec sa trajectoire ou avec un référentiel géocentrique ne donne pas cette définition.

Explication

Un référentiel terrestre est lié à un objet fixe sur la surface de la Terre. Le référentiel géocentrique est lié au centre de la Terre, tandis que le référentiel héliocentrique est lié au centre du Soleil.

Explication

Dans un référentiel lié à la Terre, Mars semble avancer, ralentir, s’arrêter puis repartir en avant en décrivant des boucles. L’ellipse correspond à la trajectoire décrite dans le référentiel héliocentrique, et non à ces boucles apparentes.

Explication

La relativité du mouvement signifie que la description du mouvement des astres dépend du référentiel choisi, sans que l’astre observé change. La rétrogradation désigne le mouvement apparent de Mars vu depuis la Terre, et non un changement physique de trajectoire.