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Les sources possibles et identifiées de l'eau constituant l'hydrosphère terrestre actuelle.

Datation de la formation de la Terre : de l'usage des récits de la création, aux approches scientifiques qualitatives (évolution biologique et observations géologiques) puis quantitatives (lois de la thermique et radioactivité).

Quelle vision les géophysiciens et les géodésiens ont-ils de la forme de la Terre en 2019 ? Pour un géophysicien, la notion de “forme” de la Terre regroupe plusieurs concepts différents tels que le potentiel de pesanteur, le géoïde, la notion d'altitude. Détail de ces concepts et de leur mesure, quelques exemples de leur utilisation contemporaine ainsi que de leur suivi temporel.

Après le calcul de Newton pour une Terre ellipsoïdale homogène en rotation axiale, Clairaut résout le calcul de l'aplatissement pour une Terre plus réaliste, stratifiée en couches de densités différentes, grâce à un système d'équations toujours utilisées de nos jours.

La Terre sphérique est la façon la plus simple d'approximer la forme de la Terre globale. Au niveau d'approximation suivant, la Terre prend à peu près la forme d'un ellipsoïde de révolution aplati aux pôles et renflé à l'équateur. C'est Newton qui, en 1687, réussit le premier à montrer ce résultat dans le cas particulier où la Terre serait homogène. Il le fit “sans sortir de chez lui”, c'est-à-dire par le calcul, comme l'écrivit Voltaire pour railler ceux qui partirent réaliser les mesures au pôle et à l'équateur.

Pourquoi la Terre est sphérique (parce que les montagnes ne peuvent pas être trop hautes) et rayon critique pour la sphéricité des astres. Sismologie et mise en évidence de la sphéricité des enveloppes internes de la Terre.

L'expédition en Laponie de 1736-1737 dans son contexte, éléments historiques sur l'organisation des recherches scientifiques au XVIIIème siècle. Une telle expédition mobilisait des savants connus et nécessitait des moyens logistiques importants, elle ne pouvait pas être entreprise sans appuis officiels au plus haut niveau.

Les mesures de pesanteur et de distances qui ont permis d'attester l'aplatissement de la Terre selon son axe de rotation (Terre ellipsoïdale aplatie aux pôles).

Les mesures de méridien effectuées à la fin du XVIIème et au début du XVIIIème siècle sont situées dans leur contexte scientifique et institutionnel. En plus de leur intérêt pratique pour la cartographie, ces mesures sont importantes pour le débat entre les partisans de Descartes (Terre allongée aux pôles) et de Newton (Terre aplatie aux pôles). L'arc de méridien Dunkerque-Paris-Collioure va-t-il permettre de conclure ?

Rappel de quelques jalons de la pensée grecque aux sources de la science occidentale, et du contexte des premières tentatives de détermination de la forme de la Terre, généralement attribuées au philosophe alexandrin Ératosthène, au IIème siècle avant J-C.

La marée océanique, un phénomène dynamique.

La marée terrestre (mouvement de la Terre solide) et la notion d'onde.

Ordre de grandeur et profil d'équilibre de la déformation due à la force de marée pour une Terre homogène.

Référentiel galiléen ou géocentrique, bien se repérer pour "ressentir" et définir la force de marée.

Présentation du phénomène de marée et de l'implication de la Lune.

Variation de la pesanteur avec la latitude, forme de la Terre, force centrifuge et développement théoriques pour expliquer les observations.

Extraits commentés de l'œuvre de Buffon -Histoire naturelle, générale et particulière-, traitant de l'origine (1749) et de l'âge (1774) de la Terre.

Quelques méthodes simples de détermination de la latitude d'un lieu par l'observation du Soleil (hauteur et durée du jour) ou des étoiles (hauteur lors de la culmination).

Histoire de la tectonique des plaques : en quoi la distribution bimodale des altitudes milita en faveur du mobilisme.