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[Compte rendu du livre "Astronomie et astrophysique : cinq grandes idées pour explorer et comprendre l'Univers" de M. Séguin et B. Villeneuve] / Mario Tessier. -- Astronomie-Québec, 5(6), novembre-décembre 1995, pages 14-16.


Le livre d'astronomie et d'astrophysique que Marc Séguin et Benoît Villeneuve, deux enseignants du Cégep André-Grasset, viennent de publier aux Éditions du renouveau pédagogique est, à tous points de vue, exceptionnel. A la fois manuel scolaire, spécifiquement conçu pour l'enseignement de l'astronomie et de l'astrophysique au niveau collégial, et ouvrage de vulgarisation de l'astronomie accessible au grand public (et particulièrement intéressant pour les astronomes amateurs), il y a tout lieu de croire qu'il connaîtra un très grand succès (Le cadeau idéal, en tous cas, en cette période des Fêtes, puisqu'il ne coûte pour 550 pages abondamment illustrées et toutes en couleur qu'à peine une quarantaine de dollars !).

Il convient de souligner d'abord l'excellence de la recherche et la grande qualité de la rédaction. L'ouvrage est structuré de manière originale et cohérente, les informations sont à jour (les auteurs parlent du petit satellite de l'astéroïde Ida, des satellites bergers de Saturne, du Grand Attracteur, etc.), les exemples sont bien choisis et les démonstrations sont élégantes. Les lecteurs québécois seront ravis de constater que le texte et les illustrations réfèrent à des réalités d'ici; par exemple, la latitude de Montréal ou les coordonnées de l'observatoire du mont Mégantic, les photographies de la statue de Copernic, devant le Planétarium de Montréal, et du buste d'Ernest Rutherford, à l'Université McGill.

Ensuite, il faut signaler le travail d'édition remarquable accompli par les Éditions du renouveau pédagogique. Le volume, avec sa couverture rigide et sa reliure solide, est un objet superbe. La conception graphique et la présentation du texte, qu'émaillent plus de 400 illustrations, photographies, dessins, diagrammes et graphiques, sont extrêmement attrayantes.

Cinq grandes « idées phares »

L'ouvrage est structuré autour de cinq grandes « idées phares » : 1) « La perspective cosmique », qui relate la découverte de notre place véritable dans l'Univers); 2) « Sur la Terre comme au ciel », qui explique comment les lois qui régissent les phénomènes terrestres s'appliquent aussi à l'ensemble de l'Univers; 3) « Un cosmos en évolution », qui traite de cosmologie et raconte l'histoire et l'évolution de l'Univers; 4) « Le grand jeu des étoiles », qui parle de la vie et de la mort des étoiles et des propriétés du monde stellaire, et finalement, 5) « La nouvelle frontière », qui décrit les planètes et notre système solaire.

L'ouvrage n'est pas un livre d'histoire de l'astronomie, mais il lui accorde néanmoins une place importante pour des raisons pédagogiques. En illustrant comment une idée est née, on peut mieux comprendre comment la science évolue et par quels questionnements et quelles étapes nécessaires elle doit passer. Les auteurs écrivent : « Le fait de comprendre comment une découverte a été faite (sans entrer dans les détails trop pointus, mais en saisissant quand même la technique de base ou l'idée fondamentale) transforme la perception que l'on a de la science. Au lieu d'une liste de faits bruts qui laisse souvent perplexe, on découvre une aventure profondément humaine, où l'imagination rivalise avec l'ingéniosité. »

Un livre à trois niveaux

La matière de l'ouvrage est répartie selon trois niveaux de complexité. Le niveau de base est constitué par le texte principal des chapitres et s'adresse à tous. Il ne requiert aucune connaissance préalable en astronomie ou en physique.

Le niveau intermédaire correspond aux textes encadrés et composés en bleu qui s'intercalent dans le texte principal des chapitres. Ces passages peuvent être compris par un lecteur néophyte, mais les notions abordées y sont plus complexes que celles du texte de base.

Le niveau avancé est constitué des compléments techniques qui se trouvent à la fin des chapitres. Ils requièrent une certaine formation en science, mais ne dépassent pas le cadre des mathématiques collégiales. Ce niveau est spécialement conçu pour les étudiants inscrits à un cours d'astrophysique.

Des exemples « résolus » insérés dans les chapitres servent à illustrer l'application de la plupart des équations présentées.

La table des matières est bien détaillée. Les autres outils lexicographiques sont excellents, mais auraient peut-être gagné à être un peu plus fournis. Les annexes comprennent les tableaux scientifiques indispensables à la compréhension des concepts présentés. J'aurais préféré que les appendices soient plus nombreux car l'ouvrage servira certainement de volume de référence à beaucoup d'amateurs. La bibliographie est également un peu courte mais elle demeure appropriée pour un manuel collégial. Finalement, l'index est très complet, bien fait et correctement hiérarchisé, avec seulement quelques oublis (barycentre ou centre de masse, par exemple).

Le grand tour du livre... et de l'Univers !

Le prologue du livre fait un « grand tour » du cosmos. Les auteurs y montrent l'échelle de dimensions de l'organisation de l'Univers, depuis le noyau atomique jusqu'aux grandes structures qui gouvernent l'agencement des amas de galaxies.

Le chapitre 0 traite de l'astronomie à l'oeil nu, (« les phénomènes célestes déjà bien connus de nos ancêtres ») : les caractéristiques du ciel directement observables (constellations, planètes, phases de la Lune, éclipses, mouvement du Soleil, saisons, etc.).

Le chapitre 1 explique le système du monde et fait l'historique des étapes qui ont permis de déterminer la place réelle de la Terre dans l'Univers. On y trouve un excellent exposé sur le système de Ptolémée, avec explication des épicycles, déférents, et équants. La présence d'une section sur l'astrologie (que Ptolémée a, par ailleurs, popularisée) est bienvenue, compte tenu de la clientèle visée.

Dans le chapitre 2, les auteurs explorent les problèmes liés à la profondeur du ciel, c'est-à-dire à la détermination des distances qui séparent la Terre des autres objets célestes. Il y évoquent un certain nombre d'exemples classiques; notamment la méthode d'Aristarque pour calculer la taille du Soleil et la distance de la Terre au Soleil, le calcul de la circonférence de la Terre par Ératosthène, ainsi que le calcul de la distance Terre-Lune par Hipparque.

Le chapitre 3 expose les lois de la gravitation universelle et de la théorie de la relativité, en insistant sur les travaux de Kepler, Newton et Einstein. Les lois de Kepler y sont expliquées en détail.

Le chapitre 4 (« Les yeux artificiels ») traite de l'évolution des techniques d'observation, depuis la lunette de Galilée jusqu'aux télescopes spatiaux du XXIe siècle.

Le chapitre 5 présente les « codes de la lumière », grâce auxquels les astronomes sont capables d'interpréter toute l'information que contient la lumière.

Le chapitre 6 traite des problèmes et des questions liées à l'expansion de l'espace: Univers fini ou infini, paradoxe d'Olbers, courbure de l'Univers, géométrie de l'espace, etc.

Le chapitre 7 expose la théorie du Big bang et en explique les enjeux: remonter le plus loin possible dans le temps « pour atteindre l'hypothétique t = 0, l'instant de la création. »

Le chapitre 8 explore les caractéristiques des étoiles, la nucléosynthèse stellaire, les mécanismes de transmutation des noyaux, la structure interne des étoiles et leur classification.

Le chapitre 9 porte sur la vie et la mort des étoiles, leur évolution dans la série principale, les cadavres stellaires et les caractéristiques des étoiles doubles.

Le chapitre 10 débute par une description de notre Galaxie, puis traite de la formation et de l'évolution des galaxies en général.

Marc Séguin et Benoît Villeneuve, après avoir amené leurs lecteurs à faire le tour de l'Univers observable, leur proposent à partir du chapitre 11 (Le système Terre-Lune) de rentrer au bercail et d'explorer le système solaire : le lecteur découvre dans les chapitres 12 et 13, intitulés «Une croisière interplanétaire», une « multitude de planètes, de satellites, d'astéroïdes, tels que les sondes spatiales (...) les ont révélés ». On y trouve une fiche de données sur les objets planétaires les plus importants, notamment les informations les plus récentes sur la structure des principaux satellites des planètes géantes (les satellites galiléens, Titan, Triton), les anneaux planétaires, les astéroïdes et les comètes.

Dans le chapitre 14, « Planétologie comparée et origine du système solaire », les auteurs abordent l'étude comparée des planètes et retracent les grandes lignes de la formation et de l'évolution du système solaire.

En épilogue, ils posent la question de la vie ailleurs dans l'Univers et tentent d'évaluer les probabilités de l'existence de civilisations extra-terrestres avancées.

Édité en France, chez Masson

Je me suis attardé à décrire minutieusement, chapitre par chapitre, le contenu de l'ouvrage pour montrer à quel point il est complet. Un véritable bijou ! Le livre de Marc Séguin et Benoît Villeneuve est certainement destiné à une large diffusion, non seulement dans l'enseignement collégial au Québec, mais aussi dans tout le reste du monde francophone. En France, il paraît d'ailleurs sous « étiquette » Masson, cet éditeur dont les amateurs d'astronomie connaissent tous, entre autres, la superbe collection De Caelo. Astronomie et astrophysique; Cinq grandes idées pour explorer et comprendre l'Univers est, certes, un manuel remarquable pour les étudiants en astronomie et en astrophysique, mais c'est également un magnifique livre pour tous les astronomes amateurs qui souhaitent approfondir ou rafraîchir leurs connaissances et aller plus loin que ce leur proposent, d'habitude, les autres livres de vulgarisation.

Marc Séguin et Benoît Villeneuve. Astronomie et astrophysique: cinq grandes idées pour explorer et comprendre l'Univers, Éditions du renouveau pédagogique, Saint-Laurent, 1995, 550 pages. ISBN: 2-7613-0929-4


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