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Plus l'épaisseur d'atmosphère traversée par la lumière est... (Photothèque Le Soleil)

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Plus l'épaisseur d'atmosphère traversée par la lumière est grande, plus fort est l'effet de coloration parce qu'elle doit traverser plus de gaz. Voilà pourquoi, quand la Lune est proche de l'horizon, celle-ci apparaît plus jaune ou orangée. C'est la même chose avec le Soleil, d'ailleurs.

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(Québec) «J'aimerais savoir pourquoi l'espace est toujours noir et pourquoi la Lune change parfois de couleur (blanche, grise, rose ou orange)», demande Frédérique Duquette, de Lévis.

Quand notre jeune lectrice nous a envoyé sa question, l'an dernier, elle précisait avoir «11 ans moins 2 jours». Et si nos calculs sont bons, elle devrait fêter ses 12 ans mardi. Alors voici un petit cadeau d'anniversaire...

La véritable couleur de la Lune est plutôt grise. Cela varie un peu d'une région à l'autre - certains secteurs, souvent nommés «mers», sont plus riches en titane et en fer, notamment, ce qui les rend plus foncés -, mais dans l'ensemble, le sol lunaire est gris, un peu comme du vieil asphalte. On le voit bien sur plusieurs photos prises par les astronautes des missions Apollo, dans les années 70.

Maintenant, la couleur est souvent une question d'éclairage et de point de vue. La Lune ne produit pas sa propre lumière, mais nous renvoie celle du Soleil, qui est un mélange de toutes les longueurs d'onde visibles (un mélange de «toutes les couleurs», si l'on préfère), ce que nos yeux perçoivent comme du blanc. La Lune en absorbe la majorité et n'en renvoie qu'entre 12 et 14 % seulement, mais elle nous apparaît tout de même brillante parce que tout le reste est noir. Et comme elle renvoie à peu près également toutes les couleurs, nous la percevons comme blanche.

Ou du moins, c'est ainsi que nous la voyons quand elle brille haut dans le ciel. Mais il faut savoir que la lumière qui nous vient de la Lune, comme celle du Soleil, doit traverser plusieurs kilomètres d'atmosphère avant de nous atteindre. Or il se produit quelque chose de particulier quand de la lumière passe à travers des gaz: ces derniers peuvent interagir avec certaines longueurs d'onde (certaines «couleurs») en particulier et laisser passer les autres. C'est ce qui se passe avec l'atmosphère terrestre, qui a tendance à diffuser les bleus et à laisser passer le reste (d'où la couleur du ciel, d'ailleurs). Et quand on retire du bleu d'une lumière blanche, cela donne une teinte plus ou moins jaune, voire orangée.

Plus l'épaisseur d'atmosphère traversée est grande, plus fort est l'effet. Quand la Lune est haute dans le ciel, cela ne paraît pas trop. Mais quand elle est proche de l'horizon, alors sa lumière doit traverser plus de gaz et elle apparaît plus jaune ou orangée. C'est la même chose avec le Soleil, d'ailleurs.

Enfin, notons que l'espace apparaît toujours noir parce qu'il est vide et qu'il n'émet aucune lumière. Quand on s'enferme dans une pièce sans fenêtre ni lumière, nos yeux «voient» du noir partout. Et de la même manière, ils perçoivent comme noirs tous les endroits qui n'émettent ni ne réfléchissent aucune lumière.

Sources:

› Lunar Reconnaissance Orbiter, Color of the Moon, NASA, 2010, goo.gl/oXeeHQ

› Fraser Cain, What is the color of the Moon?, Universe Today, 2016, goo.gl/3JcYgJ

La mesure du temps

«Qui a décidé qu'il y aurait 60 minutes dans une heure, 24 heures par jour, etc. J'aimerais en savoir plus sur l'histoire de ces unités de mesure du temps», demande Jacques Lavigne.

Ce sont des vestiges de systèmes de numération anciens. Le système en base 10 que nous utilisons aujourd'hui pour compter n'a pas toujours eu cours. Pendant longtemps, des civilisations anciennes ont basé leurs systèmes de numération sur des nombres différents qu'elles choisissaient, croit-on, parce qu'ils avaient beaucoup de diviseurs, ce qui les rendait pratiques dans le commerce quand venait le temps d'exprimer des fractions. 

Par exemple, aux 3e et 2e millénaires av. J-C, les Sumériens et les Babyloniens comptaient en base 60 (diviseurs : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 et 60). Cela signifie qu'au lieu d'ajouter un chiffre à toutes les puissances de 10 (donc 10, 100, 1000, etc.) comme nous, ils le faisaient à toutes les puissances de 60 (donc 60, 3600, 216 000, etc.). Leur année comptait 6 x 60 = 360 jours et, comme ils furent parmi les tout premiers peuples à faire des mathématiques, cela a laissé quelques traces qui persistent encore de nos jours, dont l'habitude de diviser un cercle en 360 degrés.

Les premiers à utiliser des cadrans solaires furent les Égyptiens, autour de -1500, écrivait le métrologiste américain Michael A. Lombardi dans un article assez récent. Ceux-ci se servaient d'un système duodécimal (base 12), du moins pour certains usages, et c'est en 12 parties égales qu'ils ont gradué leurs cadrans.

Les Grecs anciens, qui avaient hérité des connaissances des civilisations antérieures, ont ensuite repris la base 60 pour la mesure des angles. Dans son célèbre Almageste, un traité de maths et d'astronomie de l'Antiquité, le savant grec Claude Ptolémée (circa 90-168 de notre ère) divisait le degré en 60 parties qui, dans les traductions latines ultérieures, seront nommées partes minutae primae, «petites parties primaires», puis éventuellement «minutes d'angle». Et Ptolémée divisait de nouveau chacune de ces «minutes» en 60 partes minutae secundae, «petites parties secondaires», qui deviendront les secondes d'angle.

Les Grecs anciens, notons-le, ne se sont pas servi des minutes et des secondes pour compter le temps - seulement les angles. Il faudra attendre plusieurs siècles et l'invention des horloges mécaniques avant que cette habitude finisse par se prendre, mais cela ne change rien, ultimement, à l'origine du jour divisé en 24 heures, des 60 minutes par heure et des 60 secondes par minute.

Sources:

› Michael A. Lombardi, Why is a minute divided into 60 seconds, an hour into 60 minutes, yet there are only 24 hours in a day?, Scientific American, 2007, goo.gl/TN73cX

› Jean-Marie De Koninck et Jean-François Cliche, En chair et en maths. Rencontre avec les mathématiques qui façonnent notre quotidien, Septembre Éditeur, 2008, 72 p.

Petit suivi...

Dimanche dernier, dans notre chronique sur les traitements anti-âge, nous écrivions que le site Web de Danièle Henkel et d'Uniprix sur l'Endermolift faisait référence à une licence de Santé Canada qui était échue depuis 2012, et qu'un appel à l'entreprise de Mme Henkel était resté sans réponse.

Nous avons finalement pu obtenir des éclaircissements de leur part: il semble que l'information sur leur page était erronée, donnait le mauvais numéro de licence et que Mme Henkel a toutes les autorisations nécessaires (possibilité que nous avions évoquée dans notre texte).




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