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Des premières observations, qui préludent à son apparition, à la conquête de l'espace, qui en est le prolongement naturel, l'astronomie est la plus ancienne des sciences de la nature et le reflet de la grande aventure de la pensée humaine. Les chapitres I et II nous font rencontrer les premiers observateurs. Aux peuples du néolithique, aux prêtres et astrologues de l'antique Babylone, d'Égypte et de Chine, succèdent les Grecs, qui entreprennent les premières modélisations de l'Univers.
Le troisième chapitre fait le point sur les apports de la civilisation médiévale arabe, qui a jeté un pont vers la période de la Renaissance, objet des deux chapitres qui suivent. Grâce à Copernic et Galilée, Brahe et Kepler, le géocentrisme cède la place à l'héliocentrisme. Au chapitre VI, nous découvrons la théorie de la gravitation de Newton et assistons au triomphe de la mécanique céleste. Le chapitre VII nous convie à scruter le ciel profond, grâce aux lunettes et télescopes qui étendent le pouvoir de vision de l'être humain.
Viennent ensuite les débuts de l'astrophysique, qui nous dévoile la composition et la vie des étoiles, tandis que l'astrophotographie se charge de fixer les observations. Les trois derniers chapitres montrent et expliquent l'évolution des techniques instrumentales, qui ont mené à la construction de nouveaux postes d'observation sur Terre, puis dans l'espace, ouvrant des fenêtres supplémentaires sur l'Univers, dans une gamme étendue de longueurs d'onde, et révélant des objets inattendus (exoplanètes, pulsars, trous noirs, sursauts gamma...).
Le présent ouvrage s'adresse à toute personne désireuse de se forger ou de compléter une culture scientifique dans un domaine toujours d'actualité, quelle que soit sa formation de base. Le texte, riche en anecdotes et abondamment illustré, complété par de nombreux encadrés, est d'un accès facile. Les notions-clés sont introduites progressivement, sans formalisme susceptible de dérouter le lecteur.