" cycle "  Du latin cyclus " cercle "   -  Suite de Phénomène se renouvelant...

L'Histoire de l'Univers - des astres, aux planètes, en passant par l'Homme - est jalonnée de cycles plus ou moins longs qui se veulent à la fois répétitif et évolutif...

Et si l'étude de ces cycles nous permettait de comprendre l'Histoire de notre Univers et de notre planète ? Et si grâce à elle nous pouvions visualiser nos futurs ? Et si nous pouvions enfin discerner notre évolution au sein de cet Univers pourtant chaotique ?...

la mécanique céleste

   le soleil

Au coeur de son noyau, l'hydrogène se transforme en hélium pour ensuite se propager vers la surface sous forme de radiations. La photosphère se couvre alors de taches plus ou moins sombres, appelées "taches solaires". Le soleil fut étudié scientifiquement dès lors où l'on découvrit ces taches. Les chinois en avaient déjà observé à l'oeil nu dès 200 ans av. JC. En 1611, l'astronome et physicien italien Galilée tenta également de les étudier à l'aide d'une lunette astronomique.

Le cycle de Schwabe   (11 ans)

Heinrich Schwabe, astronome allemand, découvrit en 1843 que le nombre de taches solaires augmentait et diminuait selon une périodicité durant en moyenne 11 ans.

activité magnétique   (11,2 ans)

En 1849, l'astronome suisse Johann Rudolph Wolf précisera que l'activité solaire a un cycle de 11,2 ans - Ses calculs se basent sur le nombre de taches solaires isolées, et le nombre de groupes de taches perçus à la surface du soleil. Selon ses statistiques, le prochain minimum prévu serait pour 2007. Il découvrit également une corrélation entre les différents cycles solaire et les perturbations perçus dans le champ magnétique terrestre.

le cycle de hale   (22 ans)

En 1905, l'astrophysicien américain George Ellery Hale photographie les taches solaires et découvre qu'elles correspondent à des régions plus froides que les surfaces avoisinantes de l'étoile. Trois ans plus tard, il démontre la présence d'intenses champs magnétiques autour de ces taches par l'analyse des raies du spectre de l'hydrogène. C'est la première fois que l'on découvre un champ magnétique hors de la Terre. En 1919, il observe que ces champs magnétiques changent de polarité toutes les 22-23 années.

A ce cycle de 11 ans s’ajoute deux autres cycles plus longs : le cycle de Gleissberg de 90 ans, et celui de Suess long de 200 ans. Ces observations ont été réalisées par Damons et Jirikowic en 1992, alors qu'ils étudiaient la concentration de carbone 14 dans les troncs d’arbre.

Il a été en effet constaté que lorsque le soleil est peu actif, la Terre est quant à elle frappée par un flux plus élevé de rayons cosmiques, qui produisent dans l’air une formation plus importante de carbone 14.

Le cycle de  Gleissberg   (90 ans)

Ce cycle d'une durée d'environ 90 ans fut découvert par Gleissberg en 1958. Il peut être défini comme la modulation amplifiée du cycle de Schwabe (11 x 8).  Ce dernier ayant été calculé sur une courte période de 3  siècles, l'estimation de cette période demeure malgré tout imprécise. C'est pourquoi d'autres données seront utilisées comme le carbone 14, ou la variation du diamètre solaire. Selon Gleissberg les prochains maximums devraient se produire autour 2069, 2159, 2235, etc...

Le cycle de  Suess  (200 ans)

Les données de concentration en carbone 14 dans les troncs d'arbre indiquent également une périodicité d'environ 150 - 200 ans, appelée cycle de Suess.

Le cycle de  Hallstattzeit  (2300 ans)

   la lune

les cycles lunaire  On distingue 2 types de cycle lunaire :

- Le cycle sidéral d'une durée de 27 jours, 7 heures, et 43 minutes, qui représente le temps que met la lune à faire une simple révolution autour de la Terre.

- Le cycle synodique (du grec sunodikos, ''conjonction'') qui correspond au temps que met la Lune à reprendre la même position par rapport à la Terre ET au Soleil. Sa durée est de 29 jours, 12 heures, et 44 minutes.

Ces cycles lunaire fourniront aux différentes populations de l'antiquité une échelle naturelle pour mesurer le temps, la durée d'un mois. Les calendriers lunaires et les calendriers luni-solaires sont ainsi basés sur ces cycles. Un calendrier luni-solaire, comme le calendrier hébreu ou le calendrier chinois, est également basé sur les saisons, ce qui n'est pas le cas d'un calendrier uniquement lunaire comme celui des musulmans.

Le cycle lunaire est également constitué de 8 phases importantes : La nouvelle lune - Le premier croissant - Le premier quartier - La lune Gibbeuse - La pleine lune - La lune Gibbeuse (à nouveau) - Le dernier quartier - Le dernier croissant.

un Cycle évolutif : La Lune s'éloigne de la Terre de quelques centimètres par an. L'axe de rotation de notre planète bleue s'en trouvera alors déstabilisé, ce qui aura des conséquences notables sur la durée d'une lunaison, mais aussi sur les marées, les courants marins, et bien évidemment le climat.

   les comètes

Autrefois, nos ancêtres considéraient le passage d'une comète comme une sorte de présage. Les chinois les appelaient les "étoiles balais", pensant que ces comètes apportaient le renouveau.

la comète de Halley   (76 ans) 

Edmond Halley, astronome britannique,  observa et étudia en 1680 une comète qui passait dans le ciel. Il entreprit alors des calculs sur sa trajectoire et lui attribua une trajectoire elliptique, en tenant compte des lois de la gravitations d’Isaac Newton.

En 1705, après 23 années de recherches, Halley termina enfin ses travaux sur la comète, et affirma qu’elle tournait autour du Soleil en 76 ans environ. A chaque révolution autour du Soleil, le diamètre d'une comète rétrécit d'environ 2 m. La taille originale de la comète, la longueur de son orbite et sa proximité par rapport au Soleil déterminent sa durée de vie. Les astronomes estiment que la comète de Halley, dont la révolution est relativement courte, durera probablement encore 225 000 ans.

   les planètes

Les planètes elles-mêmes sont entraînées dans cette valse cyclique autour de leur astre solaire. Chacune d'entres elles possède son propre rythme, sa propre cadence, selon la distance qui la sépare du soleil, son inclinaison, et sa taille.

Mercure

Vénus

Terre

Mars

Jupiter

Saturne

Uranus

Neptune

(Pluton )

   le système solaire

un Tour complet  (250 millions d'années) 

De la même manière que les 8 planètes de notre Système solaire tourne autour du Soleil,  ce dernier évolue autour de notre galaxie, la Voie Lactée, à une vitesse de 240 km/s.

Actuellement, et à une distance de 27 000 années lumière du coeur de la Voie Lactée, il faut au système solaire environ 250 millions d'années pour en accomplir le tour.

les cycles de la terre

   mouvements et trajectoires

la Précession des équinoxes   (26 000 ans)

Du fait de la précession des équinoxes, l'axe de rotation de la Terre décrit un mouvement circulaire qu'elle boucle en 26 000 ans. Au cours de cette période, l'axe de rotation de la Terre pointe en direction de différentes régions du ciel. Actuellement, l'axe de notre Terre est dirigé (à 1° prés) vers l'étoile Polaris, de la constellation de la Petite Ourse.

Dans 6 000 ans, cet axe se tournera vers l'étoile Alderamin, de la constellation du Taureau. Dans 14 000 ans, ce sera vers Véga, de la constellation de la Lyre. Dans 23 000 ans ce sera au tour de Thuban, de la constellation du Dragon (étoile polaire au temps de la construction des pyramides). Et finalement, dans 26 000 ans, l'axe de la Terre se tournera à nouveau vers l'étoile Polaris que nous connaissons aujourd'hui.

Obliquité de l'axe de rotation  (41 000 ans)

L'axe de rotation de la Terre est actuellement incliné de 23°27'. Mais il varie entre 21°59' et 24°50' sur une période de 41 000 années. Cette fluctuation agit sur la répartition de l'énergie solaire reçue aux différentes latitudes suivant les saisons, mais également sur la durée de la nuit polaire aux latitudes les plus élevées. Quand l'obliquité atteint 24°50' cela entraîne par exemple des hivers rigoureux aux latitudes moyennes.

Variation de l'excentricité de l'orbite elliptique   (90 000 ans - 413 000 ans)

L'attraction du Soleil donne un mouvement elliptique à la Terre, mais l'attraction gravitationnelle des autres planètes tend aussi à déformer cette ellipse. Chaque planète suscite en effet - sur des périodes allant de 90 000 à 410 000 années -  des variations lentes de l'excentricité de l'orbite terrestre. C'est à dire entre 0 (excentricité nulle = cercle) et 0.,06 (ellipse légèrement aplatie). Actuellement, l'excentricité de l'orbite terrestre est de l'ordre de 0,017. l

   les ères glaciaires

Depuis toujours, la Terre connaît des cycles climatiques, induits par des facteurs purement astronomiques (Variations dans l'excentricité de son orbite autour du soleil), mais aussi par des facteurs terrestres (changements des courants marins, fluctuations atmosphériques des gaz...) Ces variations engendrent alors des périodes froides, appelées "périodes glaciaires", et durant lesquelles l'étendue des glaces est importante.

Cycle de glaciation   (100 000 ans)

Selon le cycle de Milankovitch, la Terre a connu des périodes régulières de glaciation, dont les cycles durent environ 100 000 ans. L'astronome serbe fonda sa théorie en étudiant les différents changements de l'orbite terrestre. Le Würm en serait le dernier épisode. Épisode qui aurait commencé vers - 120 000 et qui, sous nos latitudes, aurait pris fin vers - 15 000. La Terre a donc connu plusieurs ères glaciaires au cours de son histoire. Entre ces périodes de grand froid (comme celle du Würm, Mindell, ou Riss au Quaternaire), le climat connaît des températures beaucoup plus élevés, les glaciers se retirent alors de plusieurs mètres par an.

--> Plus d'infos sur l'étude du climat terrestre

   le cycle des saisons

Les astronomes ont défini 4 positions qui correspondent aux changements de saisons, l’équinoxe de printemps (21 mars), le solstice d’été (21 juin), l’équinoxe d’automne (21 septembre), et le solstice d’hiver (21 décembre).

Les solstices correspondent en l’été à la journée la plus longue de l’année, et en d’hiver à la plus courte. Les équinoxes sont les 2 jours où la période du jour est la même que la nuit. L'alternance de nos 4 saisons résulte de l'inclinaison de l'axe terrestre (23° 27') par rapport au plan de l’écliptique (plan de de son orbite autour du Soleil).

Ce cycle se répète une fois par an - le temps pour la Terre d'effectuer sa révolution autour du Soleil. Les différences de température au cours des saisons sont dues aux différences d'inclinaison des rayons solaires par rapport à la verticale.

les cycles "humain"

   les phases du sommeil

Pendant le sommeil, un certain nombre de modifications physiologiques peuvent être mesurées chez un individu comme l’activité électrique du cerveau, les rythmes cardiaque et respiratoire, la pression artérielle, la température, l’activité musculaire ou les mouvements oculaires.

Des cycles de 1h30

Selon les individus, le sommeil se divise en 4/5 cycles de 1h30 à 2 heures chacun. Chaque cycle comprend à son tour 5 phases du sommeil. Les quatre premières phases correspondent au Sommeil à Ondes Lentes (SOL), et la cinquième au sommeil paradoxal, également appelé sommeil REM (de l’anglais "Rapid Eye Movement).

Le sommeil léger  (environ 40 minutes)

Phase 1 - Cette première phase du cycle correspond à l'endormissement, au sommeil dit léger. A ce stade, nous sommes encore très  réceptif au bruit environnant, et à tout ce qui pourrait perturber notre sommeil.

Phase 2 - L'activité de notre cerveau ralentit de plus en plus. Cette phase du sommeil est indispensable à notre récupération physique.

Le sommeil profond  (40 minutes)

Phase 3 - Pendant cette phase de nombreuse modifications physiologiques ont lieu : ralentissement de la fréquence cardiaque, baisse de la tension artérielle, baisse de la température du corps, relaxation musculaire.

Phase 4  - Cette phase correspond au sommeil profond. Il est très difficile de réveiller une personne durant ce cycle. L'activité cérébrale est au plus bas.

Le sommeil paradoxal   (10 à 15 minutes)

Phase 5 - L'activité électrique du cerveau devient très importante lors du sommeil paradoxal, les yeux effectuent des mouvements rapides, le tonus musculaire disparaît, le pouls, le rythme respiratoire et la pression artérielle deviennent très irréguliers. Cette phase permet le rêve pendant une brève période (autour de 15 minutes). Ceux qui se réveille après cette période, se souviennent la plus part du temps de leurs errances oniriques. 

Des études scientifiques ont montré par ailleurs que la privation de sommeil paradoxal chez l'animal aboutit à sa mort dans le mois suivant, sans pouvoir toutefois expliquer ce phénomène. Le sommeil paradoxal correspond environ à 25% du temps total de sommeil.

   l'effet "coup de foudre"

Lucy Vincent, docteur en neurosciences et chercheur au CNRS, s'est penchée sur la mécanique biologique du coup de foudre. Selon elle : "L'amour peut durer toute la vie, mais à la fin de la phase d'amour fou, quand on ne bénéficie plus de tous les ajustements cérébraux qui rendaient l'autre irrésistible, il se produit une sorte de réveil. Le cerveau reprend alors son cours normal, et retrouve ses capacités de jugement."

l'élixir de l'amour  (3 ans) Au coeur de notre cerveau, le coup de foudre pourrait être perçu comme un flash éphémère de sérotonine, dopamine, phényléthylamine, ocytocine, et endorphines - Un savant cocktail amoureux dont les effets combinés ne dureraient que 3 ans.

- La sérotonine : Hormone de l'humeur qui régule des fonctions biologiques comme le sommeil, l'appétit, la sexualité, et qui agit sur le comportement des individus vis-à-vis de leurs proches. Des variations du taux de sérotonine dans le sang ont été constatées par des biologistes italiens chez des sujets très amoureux, mais également chez ceux souffrant de Troubles Obsessionnels Compulsifs.

- La dopamine : Neurotransmetteur impliqué dans le désir, dans la sensation de plaisir, et dans les phénomènes de dépendances.

- La phényléthylamine (pea) Lorsque l'on tombe amoureux, on produit une grande quantité de PEA, une hormone de la classe des amphétamines que l'organisme produit naturellement. Elle déclenche des sensations d'allégresse, d'exaltation et d'euphorie.

- L’ocytocine : C'est une sorte de « colle hormonale ». Ce neurotransmetteur est libéré dans le cerveau et dans le système reproductif, il augmente notre sensibilité au toucher et nous pousse au rapprochement.

- Les endorphines : Ces hormones transforment l'amour-passion en amour-attachement. Elles entraînent un état d'ivresse, un sentiment de bonheur, et une sensation d'euphorie. C'est l'opium du couple.

   le cycle féminin

Cycle menstruel   (3 à 4 semaines)

Le cycle menstruel dure entre 21 et 28 jours, et se déroule en trois phases : La phase folliculaire (maturation de l'œuf), ovulatoire (libération de l'œuf), et enfin lutéale (fécondation ou non de l'oeuf). Le début du cycle menstruel correspond au premier jour des règles. Celles-ci durent en moyenne 5 jours. C'est la chute du taux d'hormones fabriquées par les ovaires qui déclenche le détachement de la muqueuse utérine interne et l'écoulement sanguin.

L’ovulation débute quant à elle au milieu du cycle, vers le 14ème jour, un ovule est alors libéré en vu d'être fécondé. Cette phase fut initialement déclenchée par 2 hormones sécrétées par l'hypophyse : La FSH (Follicle Stimulating Hormone) et la LH (Luteinizing Hormone). Si aucune fécondation n'a lieu, la muqueuse de l'utérus se déchire à nouveau, produisant le flux menstruel, et le cycle recommence... Ces phases cycliques débutent à la puberté et se terminent à la ménopause.

   les cycles économiques

Le cycle de Kondratiev   (54 ans)

Nikolaï Kondratiev avait remarqué que l'économie évoluait en longs cycles durant en moyenne 54 ans. Selon cet économiste russe, les vagues d’expansion et de contraction se retrouvaient dans trois grandes périodes (1792-1850, 1850-1896, et 1896-1940). À l’intérieur de celles-ci, Kondratieff dégagea la phase de croissance (de la production et des prix) et la période de récession.

Le cycle de Clément Juglar  (8 à 11 ans)

À l’intérieur de ces cycles longs (54 ans), l'économiste français Clément Juglar tenta d’isoler des cycles plus spécifiques de la croissance et de la dépression. Appelé aussi le "cycle des affaires", Juglar englobait alors les 4 phases économique reconnus jusqu'à lors : l'expansion, la crise, la dépression, et la reprise.

Le cycle de Kitchin  (3 à 4 ans)

Suite à une étude basée sur la fluctuation des prix de gros entre 1890 et 1922 aux États-Unis, Joseph Kitchin déduira en 1923, la présence de cycles courts. Ces cycles de 4 ans font ressortir une détérioration de la phase d'expansion perçue dans le cycle Juglar (2 cycles Kitchin = 1 cycle Juglar).