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Le Croissant Lunaire et sa Naissance

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L'Histoire et le Croissant

L'Histoire et le Croissant

 

Du IXè au XIVè siècle de notre ère, va s'installer en Orient une lignée florissante...

De Bagdad à Marâgha, les astronomes arabes n'auront de cesse d'améliorer l'oeuvre de Ptolémée, dont ils sont les héritiers directs, et d'établir pour la première fois un lien explicite entre théorie et observation. Véritables chaînons manquants de l'histoire du ciel, ils rayonneront bien au-delà de leur sphère d'influence et jetteront les bases de la future astronomie.

Pour notre étude nous retracerons certains savants qui se sont attachés à l'étude du croissant. 

Ibn Tariq (VIIIe siècle).

Selon celui-ci, l'observation du nouveau croissant est possible si une des deux conditions suivantes est remplie (toujours au moment du coucher du Soleil) : soit le délai entre le coucher du Soleil et celui de la Lune dépasse 48 mn, et l'angle entre les deux astres est supérieur à 11,25°, soit le délai est supérieur à 40 mn et l'angle apparent dépasse 15°.

Un autre critère également important, utilisé par Tabari(6) (XIe siècle), stipule que le croissant pourra être vu si, au moment du coucher de la Lune, le soleil dépasse une certaine dépression (hauteur au-dessous de l'horizon local). Une valeur critique de 9,5° est souvent adoptée pour cette dépression minimale. Des critères plus complexes combinant plusieurs conditions supplémentaires ont également été envisagées.

azimut

Al-Battani (850-929) introduit ainsi dans ses calculs l'azimut* et la distance Terre-Lune.

Ibn Yunus(7) (XIe siècle), pour sa part, considère l'épaisseur du croissant ainsi que la vitesse orbitale de la Lune. Il a également évoqué pour la première fois l'importance des conditions météorologiques et des aptitudes visuelles de l'observateur. Il n'en reste pas moins que les critères de visibilité adoptés traditionnellement, qui ont tous été de nature astronomique, se sont révélés en définitive peu satisfaisants.

Thâbit

Il s'est penché sur le problème de la visibilité du croissant lunaire et deux traités de lui ont été transmis sur le sujet : « la visibilité du croissant par le calcul et La Visibilité du croissant par les tables » ; le premier est purement théorique, le second est une simplification du premier pour son application pratique à l'aide de tables.

 

Globalement Thâbit cherche une relation quantifiable entre la luminosité du premier croissant lunaire et celle de l'horizon juste après le coucher du soleil. Habash avait repris chez Ptolémé, lors de son étude sur la visibilité des étoiles fixes et des planètes, la notion « d’arc de visibilité » du croissant en lui donnant une valeur fixe de 10°.

Thâbit s'inscrit dans la même tradition mais sa solution est beaucoup plus complexe, car, pour lui, cet « arc de visibilité » n'est plus une constante et il lui faut en modifier la valeur par des calculs successifs sur les quatre variables qu'il définit…

Une analyse de 201 résultats d'observation du nouveau croissant s'étalant sur plus de cent trente années a montré, par exemple, qu'un délai d'au moins une demi-heure est généralement nécessaire entre les couchers du Soleil et de la Lune(8), mais elle a aussi révélé l'intervalle le plus court jamais enregistré : 22 mn seulement. Le test du critère concernant l'âge du croissant (temps écoulé depuis la conjonction) a également été battu en brèche. Cette fois semble-t-il surtout par des amateurs de performances.

Le record de la plus jeune lune observée à l'oeil nu, détenu par l'astronome Julius Schmidt depuis 1871 (15 h 24 mn),

a ainsi été battu en 1990 par John Pierce(9) : il est maintenant de 15 heures tout juste.

Et depuis 1996, Jim Stamm(10), utilisant un télescope de 20 cm de diamètre, place désormais la barre (à l'aide d'un instrument) à 12 h 6 mn...

Les astronomes n'ont cependant pas attendu ces discordances extrêmes pour tenter de dépoussiérer les anciens critères. Se fondant sur 76 observations, rassemblées à Athènes principalement par Julius Schmidt, entre 1859 et 1880, un astronome de l'observatoire de l'université d'Oxford, James Fotheringham (1874-1936), a ainsi proposé, dès 1910, un nouvel algorithme simple de prédiction. Celui-ci se révèle en fait assez similaire aux critères posés par les astronomes de l'Islam : il est lui aussi fondé sur des considérations purement géométriques des positions relatives du Soleil, du croissant et de l'observateur.

dossier croissantLe critère de Fotheringham postule que le croissant est visible si l'arc de vision (fig. 2) est supérieur à une limite qui dépend de l'azimut de la Lune par rapport au Soleil. Pour un azimut nul, cette limite est de 12°, mais elle se trouve réduite à 10° lorsque l'azimut est de 20°.

angle-lune-soleil

En 1932, l'astronome André Danjon a proposé, quant à lui, une méthode(11), fondée sur une relation entre la longueur du croissant et l'angle séparant la Lune du Soleil (fig. 3).

Son critère, dit des 7°, sera pendant un temps très largement utilisé pour la prévision du nouveau croissant par les instances islamiques officielles.

Plus près de nous, en 1984, Mohammed Ilyas, un physicien de l'université des Sciences de Malaisie, a amélioré le critère deFotheringham en traitant, cette fois, la question d'un point de vue plus large. Pour cela, il a considéré tout le globe terrestre et, prenant un par un quelque 300 points au total, il a pu faire ressortir une ligne de séparation, qu'il appelle ligne de date lunaire(12). date-lunaireA l'ouest de cette ligne le croissant est visible le soir du nouveau mois, alors qu'à l'est il ne peut être vu que le soir suivant (fig. 4).

Les observations de Schmidt, faites à Athènes au XIXe siècle, par exemple, ne pouvaient pas mener à un critère général valable aussi bien en Arabie Saoudite, en Malaisie ou en Argentine.

En 1977, Franz Bruin, un chercheur de l'observatoire de l'université américaine de Beyrouth, a bien tenté de dépasser les critères purement astronomiques de ses prédécesseurs en y ajoutant des considérations sur le contraste de brillance entre le croissant lunaire et le ciel, et sur la limite de détection de l'œil humain.

Mais si le modèle de Bruin apporte effectivement un progrès, il repose encore en partie sur des bases empiriques et ne tient pas compte des conditions d'observation locales. On sait que les conditions d'observation (pollution, humidité, température de l'air, altitude) sont très différentes d'un lieu à un autre et d'une époque à une autre.

Or, en la matière, elles apparaissent déterminantes, comme l'a montré, en 1988, Bradley Schaefer, un astrophysicien de la NASA (aujourd'hui à Yale). Ce chercheur a donc proposé d'améliorer l'algorithme de Bruin en ajoutant à la prise en compte de tous les effets de mécanique céleste et de physiologie ceux de la météorologie locale : absorption et extinction des rayons lumineux en provenance de la Lune, température au sol, humidité du site d'observation, effets saisonniers, etc

Restait à tester les différents modèles en les confrontant aux observations.

D'un côté, à l'initiative d'Ilyas, un réseau a ainsi commencé à se constituer à partir de 1989, à travers la plus grande partie possible du monde musulman. De l'autre, cinq campagnes d'observation ont également été menées aux Etats-Unis à l'instigation de Schaeferentre 1987 et 1990, avec le soutien des médias américains.

Les résultats obtenus se sont révélés assez impressionnants : pas moins de 2 500 volontaires ont participé à l'aventure. Ce qui s'est traduit par une amélioration immédiate de la liste des observations indépendantes et fiables faites depuis 1859. Leur nombre est passé de 201 à 251.

 Pour conclure les principaux critères à retenir :

 Le critère de l'âge, qui stipule que jamais un croissant n'a été observé - de manière vérifiée et assurée par les spécialistes - lorsque l'âge du croissant était de moins de 15 h ; le critère du délai entre les couchers du Soleil et de la Lune, selon lequel jamais un croissant n'a été observé lorsque ce délai était de moins de 22 mn ; et, enfin, la limite de Danjon. Quant aux critères de prédiction, ils sont nombreux mais nous en avons sélectionné deux : le critère d'Ilyas, évoqué plus haut, qui correspond à une synthèse moderne des critères géométriques anciens et de l'approche astrophysique, ainsi que le critère plus traditionnel d'Ibn Tariq, qui, lui, semble pouvoir être retenu comme le plus précis de l'ère islamique.

Bibliographie :

Histoire des sciences arabes – Vol III Astronomie

L’histoire oubliée – Régis Morelon

L’islam et le croissant – La Recherche 1999

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