Sur les conseils d’un ami, grand
mathématicien, voici un cours élémentaire de cosmographie de 1927, un
véritable glossaire des progrès de l’astronomie, pour remettre à leur place les
charlatans du scientisme musulman, cette sorte de scientologie révisionniste
pour ignorants qui liste un tas de bricolos arabes du moyen âge obscurantiste et
les fait passer pour des scientifiques découvreurs de la science moderne avec
les arguments nationalistes-dévôts les plus ridicules. Et relativiser la gloire
de Cordoue exagérée par la chaîne imbécile dite Arte. La propagande philo-arabe
se prolonge jusqu’au lycée où on raconte aux enfants que ce sont les Arabes qui
ont inventé le zéro. Les profs français sont des zéros.
Le texte qui suit date de 1927 et
resitue assez correctement le chemin sinueux suivi par la science, contient
hélas au détour des nunucheries
chrétiennes qui en entachent le sérieux, parfois ce sont les mêmes bigoteries
que les faux savants islamistes pour qui toute science est contenue dans le
coran (dans ce texte, on se marre quand on nous explique que Copernic est à sa
façon un promoteur de dieu, et quand l’auteur ménage l’inquisition).
L’enseignement français entre les deux guerres était encore passablement
calotin. Cela n’enlève pas grand-chose à l’intérêt de cet historique du progrès
de la science « rationnelle ».
DANS L’ANTIQUITE
1.Origine. – Dès la plus haute antiquité, tous les peuples ont des
savants qui connaissent les phénomènes astronomiques immédiatement
observables : l’invariabilité de la sphère étoilée, son mouvement
diurne ; les variations annuelles de l’ombre d’un gnomon[1],
les oscillations des points de lever et de coucher du soleil, les mouvements
propres du soleil, de la lune et des planètes à travers les constellations
zodiacales.
Les Chinois
(2000 av. J.-C.) ont un tribunal pour établir le calendrier, fixer la date des
cérémonies religieuses, prévoir les éclipses.
Les Chaldéens
(1000 av. J.-C.) construisent des observatoires, enregistrent les phénomènes et
découvrent la période de 18 ans 11 jours (saros) qui ramène les éclipses dans
le même ordre.
Les Egyptiens
orientent leurs pyramides et gravent dans leurs temples les signes du zodiaque.
2.Grecs anciens. – Thalès et Anaximandre (Vie siècle av. J.-C.)
recueillent à Babylone et en Egypte les premières notions d’Astronomie. Ils
connaissent le gnomon et le polos (cadran solaire sphérique ou horloge de
Bérose[2]).
Méton (432
av. J.-C.) découvre le cycle de 19 ans qui ramène les phases de la lune aux
mêmes époques de l’année tropique.
Pythagore et
ses disciples (Ve siècle av. J.-C.) expliquent les phases de la lune, les
éclipses, etc. Ils enseignent la rondeur de la Terre (Parménide d’Elée), et son
isolement dans l’espace (Philolaos). Ils cherchent à expliquer géométriquement
les mouvements du soleil, de la lune et des planètes ; mais ils posent en
principe que le mouvement d’un astre ne peut être qu’une combinaison de
mouvements circulaires uniformes. Cette erreur, longtemps persistante, conduit
à une explication de plus en plus compliquée.
Platon
(427-347 av. J.-C.) fait circuler uniformément les planètes sur des cercles
géocentriques[3]. Il néglige les mouvements
en latitude et les inégalités en longitude.
Eudoxe de Cnide
(409-356 av. J.-C.) imagine le système des sphères homocentriques[4],
qui fait intervenir les variations de latitude. Chaque planète est mue par un
système de sphères, concentriques à la Terre, et dont chacune tourne autour
d’un diamètre fixé à la suivante.
Callipe (Ive
siècle av. J.-C.) ajoute de nouvelles sphères pour tenir compte des inégalités
en longitude.
Aristote
384-322 av. J.-C.) adopte le système d’Eudoxe, réformé par Callipe, et il le
complique à son tour par l’adjonction de sphères nouvelles. Le système des
sphères homocentriques ne peut expliquer les variations d’éclat d’une planète,
puisqu’il suppose invariable la distance de cette planète à la Terre.
C’est pourquoi l’école d’Alexandrie
remplaça ce système par celui de
Ptolémée (épicycles et déférents)[5].
3.Ecole d’Alexandrie.- Avec l’école d’Alexandrie (IIIe siècle av.
J.-C.) commencent les observations précises.
Euclide (320
av. J.-C.) définit les cercles de la sphère céleste.
Aristarque de Samos
(IIIe siècle av. J.-C ;) tente d’évaluer le rapport des distances de la
Terre au soleil et à la lune, et le rapport des diamètres du soleil et de la
lune au diamètre de la Terre. C’est à lui que revient l’honneur d’avoir émis,
le premier, l’hypothèse héliocentrique. Devançant Copernic de dix-sept siècles
(pour certains, Copernic aurait eu accès aux travaux d’Aristarque…), il place
le soleil au centre du monde et fait circuler autour de lui la Terre et les
planètes. Malheureusement, cette idée de génie venait trop tôt. Elle ne fut pas
remarquée, ou tomba dans l’oubli.
Eratosthène
(270 av. J.-C.) mesure, à l’aide des armilles (appareils constitués par deux
cercles, l’un horizontal, l’autre vertical) les coordonnées équatoriales et
l’obliquité de l’écliptique. Par la distance d’Alexandrie à Syène, il détermine
le degré du méridien terrestre.
Apollonius (240
av. J.-C.) explique le mouvement des planètes au moyen des épicycles et des
déférents. Son système fut adopté par Hipparque et mis au point par Ptolémée.
Hipparque
(IIe siècle av. J.-C.) est le plus grand observateur de l’antiquité, et le
véritable fondateur de l’Astronomie. Il inventa la Trigonométrie, la division
du cercle en 360°, les coordonnées géographiques, la projection
stéréographique, etc. Il détermine les coordonnées écliptiques, dresse un
catalogue d’étoiles, découvre la précession des équinoxes[6].
Il connaît la durée de l’année tropique, l’inégalité des saisons, la position
de l’apogée solaire, les inégalités du soleil et de la lune en longitude. Il
calcule les éclipses, la parallaxe[7] de
la lune, le moyen mouvement des planètes, etc.
Sosigène (Ier
siècle av. J.-C) découvre les variations du diamètre apparent du soleil et de
la lune ; il collabore avec Jules César à la réforme du calendrier.
Ptolémée (IIe
siècle av. J.-C.) recueille et complète les travaux d’Hipparque. Son ‘Almageste’[8]
résume et systématise toutes les connaissances astronomiques des anciens. Il
perfectionne la Trigonométrie et les instruments d’observation, explique la
précession des équinoxes, découvre l’évection ou seconde inégalité du mouvement
de la lune. Pour chaque planète, il détermine l’inclinaison de l’orbite, la
position de l’apside, la première inégalité (équation du centre) et le rapport
des rayons de l’épicycle et du déférent(ce qui équivaut au rapport des grands
axes de l’orbite de la planète et de l’orbite de la Terre).
AU MOYEN AGE
De Ptolémée à Copernic, l’Astronomie reste
stationnaire pendant treize siècles.
4.Ere
chrétienne.-
Les difficultés soulevées par l’établissement du calendrier provoquent des
recherches astronomiques. Au Ve siècle, Victor d’Aquitaine imagine, pour
ramener la fête de Pâcques aux mêmes dates, un cycle de 532 ans, qui commence à
la résurrection de « Notre Seigneur ». Au Vie siècle, Denys le Petit
propose de reporter l’origine de l’ère chrétienne au 1er janvier qui
suivi la naissance de Jésus-Christ ; mais il se trompe de plusieurs années
sur la fixation de cette date. Au VIIe siècle, Bède le Vénérable signale cette
erreur, qui ne fut jamais corrigée, et il découvre l’excès de l’année julienne
sur l’année tropique, qui devait nécessiter plus tard la réforme grégorienne.
Au Ixe siècle, l’adoption de l’ère chrétienne se généralise, sous le règne de
Charlemagne.
5.Chez les
Arabes. –
Du Ixe au XIIIe siècle, à Bagdad, au Caire, au Maroc, en Espagne, les Arabes
s’adonnent aux observations. Ils traduisent Ptolémée et se transmettent ses idées
sans rien inventer de nouveau.
Al-Battani (877-929), Aboul-Wéfa (939-998), Ibn-Younis (979-1008) Alhazen
(1038) perfectionnent la Trigonométrie (substitution des sinus aux cordes,
introduction des tangentes, formules de la Trigonométrie sphérique, etc.
Al-Sufi (903-986) compose
l’Uranographie[9],
ou description du ciel étoilé.
Chez les Tartares. – Ulug-Beigh (1394-1439),
petit-fils de Tamerlan, dresse un catalogue d’étoiles.
6.En Europe. – Jusqu’au XVe siècle, on
se borne à traduire et à commenter Ptolémée.
Sacrobosco ou Jean Halifax (1220)
compose un Traité de la Sphère, extrait de Ptolémée et des astronomes arabes.
Alphonse de
Castille
(1226-1284) publie des Tables astronomiques.
Purbach (1423-1461), professeur à
Vienne, traduit l’Almageste.
Regiomontanus ou Jean Muller (1436-1476),
successeur de Purbach, puis évêque de Ratisbonne, publie les Ephémérides
(1474).
Le cardinal
Nicolas de Cusa (1401-1464) et le cardinal Pierre d’Ailly (1350-1420) s’occupent de la
réforme du calendrier. Le premier soutient que la Terre tourne autour du
soleil ; mais cette idée passe encore pour un paradoxe. Enfin, la
découverte de l’Amérique par Christophe Colomb (1492), en démontrant la rondeur
de la terre et son isolement dans l’espace, prépare les esprits à admettre son
mouvement de translation autour du soleil.
DANS LES TEMPS MODERNES
L’astronomie moderne débute avec Copernic et
Tycho-Brahé. Elle est fondée par Képler et Newton.
7. Copernic (1472-1543). – Le véritable système du
monde avait été entrevu par le pythagoricien Aristarque de Samos, et par le
cardinal de Cusa, qui supposaient le soleil immobile et attribuaient à la Terre
un double mouvement de rotation sur elle-même et de translation autour du
soleil. Copernic eut la gloire de faire revivre ces idées, qui expliquent, de
la manière la plus simple, les mouvements observés. Dans le système de
Copernic, la révolution diurne n’est plus qu’une illusion due à la rotation de
la Terre ; la précession[10]
des équinoxes se réduit à un léger mouvement de l’axe terrestre ; les
épicycles et les excentriques du système de Ptolémée disparaissent, et la Terre
n’est plus qu’une simple planète, tournant, comme les autres, autour du soleil
devenu le centre immobile du monde.
Pour ne pas heurter les préjugés jusqu’alors reçus,
(hi hi l’inquisition) Copernic ne publia ses travaux qu’à la fin de sa vie.
Dans son ouvrage sur les « Révolutions des corps célestes », qu’il
dédia au pape Paul III, le double mouvement de la Terre est présenté, non comme
un fait qu’il cherche à établir d’une manière positive, mais comme une simple
hypothèse qui peut n’avoir aucun fondement, mais qui a le mérite de bien
expliquer les apparences.
8.Tycho-Brahé.- Observateur comparable à Hipparque, il dresse un catalogue
d’étoiles et recueille pendant quinze ans, sur les planètes, les observations
les plus exactes qu’on ait eues jusque là. Frappé des objections que l’on
opposait au système de Copernic, il imagine un système équivalent au système de
Ptolémée, mais plus simple. Au lieu de prendre pour diverses planètes des
déférents arbitraires, il les suppose identiques et confondus avec
l’écliptique. Alors les épicycles ne sont autres que les orbites planétaires
entrainées par le soleil. Le système de Tycho-Brahé se résume donc comme il
suit :
1° La Terre est immobile ;
2° Autour de la Terre comme centre, le soleil décrit
un cercle (l’écliptique ou déférent commun) ;
3° Autour du soleil comme centre, chaque planète
décrit un cercle (son épicycle) dont le plan est légèrement incliné sur le plan
de l’écliptique.
Tycho-Brahé eut la gloire de poser les premiers
éléments de la théorie des comètes, qu’on persistait encore à regarder comme de
simples météores. Le premier il tint compte, dans les calculs, de la réfraction[11]
atmosphérique. Dans les dernières années de sa vie, il eût Képler pour élève,
et cc’est avec le secours des manuscrits laissés par son maître que celui-ci
trouva les fameuses lois dont une seule aurait suffi pour immortaliser son nom.
9.Képler (1571-1630). – Né dans le
Wurtemberg, Képler vivait en même temps que Galilée. Jusqu’à lui on admettait
comme une vérité indiscutable que tous les astres se déplaçaient d’un mouvement
uniforme sur des orbites circulaires ; il lui était réservé de découvrir
les véritables lois du mouvement des planètes et de les formuler d’une manière
précise. Képler était persuadé que dieu, dans la distribution des corps
célestes, dans l’ordonnance de leurs mouvements, a tout fait avec nombre et
mesure, et ce fut cette pensée qui le conduisit à la découverte des immortelles
lois qui portent son nom (sic). Promoteur ardent du système de Copernic, il
crut voir autre chose que le hasard dans les diverses particularités que
présentaient les mouvements des corps célestes, et se livra à d’incessants
travaux, afin de prouver que la matière est essentiellement inerte, que le
mouvement rectiligne est le seul naturel, et que le mouvement curviligne[12]
des planètes résulte d’une modification imprimée au mouvement rectiligne
primitif par l’attraction du soleil. Il affirma que la Terre agit sur la lune
et la retient dans son orbite, tandis que notre satellite, réagissant à son
tour sur la Terre, produit, entre autres phénomènes, celui des marées.
Plaçant le soleil au centre de notre système
planétaire, il construisit par points l’orbite de Mars et trouva tout d’abord
qu’elle était un ovale ; mais, après de nouvelles et patientes
observations, il se convainquit que « cette orbite est une ellipse dont le
soleil occupe un foyer », et que la planète décrit des arcs auxquels correspondent
« des aires proportionnelles aux temps employés à les décrire ». Il
est difficile de se figurer le nombre et l’étendue des calculs qu’il eût à
faire pour arriver à la solution complète de ce problème. Lui-même nous dit, à
propos de l’une des méthodes qu’il employa momentanément dans ses essais :
« Si vous la trouvez pénible et ennuyeuse, prenez donc pitié de moi, qui
ai fait ces calculs 70 fois, et ne vous étonnez pas que j’aie passé cinq ans
sur cette théorie de Mars ». Képler calcula l’époque exacte des passages
de Mars et de Vénus sur le soleil, et il nous a laissé une théorie complète des
éclipses.
10.Galilée. – Né à Pise, Galilée est l’un des plus grands astronomes dont
s’honore l’Italie. Très jeune encore, il découvrit l’isochronisme[13]
des oscillations du pendule, qu’il fit servir plus tard aux observations
astronomiques. La chaire de mathématiques à l’Université de Pise lui fut
offerte par le grand-duc de Toscane, et dès lors sa réputation se répandit dans toute l’Europe. Ce grand
physicien trouva la loi de la chute des corps, celle du mouvement des
projectiles. Aidé du télescope, récemment découvert, perfectionné d’abord par
Huygens et ensuite par lui, il reconnut les inégalités de la surface de la
lune, dont il apprit à mesurer les montagnes ; il remarqua que son disque
éprouvait des oscillations apparentes, qu’il nomma « titubations »
(librations). L’observation des taches du soleil lui montra le mouvement par
lequel elles décrivent, à sa surface, des parallèles ; il en conclut la
sphéricité de cet astre et sa rotation sur lui-même. Le premier, il aperçut les
quatre satellites de Jupiter et découvrit les phases de Vénus, ce qui rendait
évident le mouvement de cette planète autour du soleil. Toutes ces découvertes
étaient une éclatante confirmation du système astronomique de Copernic, dont la
simplicité l’avait séduit et dont il fut l’un des plus ardents défenseurs. Il
mourut à Florence, en 1642.
11.Picard. (1620-1682), prieur de
Reuillé, professeur au Collège de France, appliqua les lunettes à la mesure des
angles, invente le cercle mural, mesure avec précision un degré du méridien.
Roemer (1644-1710), astronome danois, amené en France
par Picard, invente la lunette méridienne et mesure la vitesse de la lumière
d’après les éclipses des satellites de Jupiter.
Huygens (1629-1695) applique le pendule aux horloges,
crée la théorie des forces centrales, découvre un satellite de Saturne et
reconnaît la véritable figure de son anneau.
Richer constate (en 1672) la variation de la longueur
du pendule à seconde, plus court à Cayenne qu’à Paris.
Cassini (Dominique) (1625-1712), premier directeur de
l’Observatoire de Paris, étudie la réfraction atmosphérique et la rotation du
soleil, de la Lune, de Mars, de Jupiter. Il découvre la lumière zodiacale et
quatre satellites de Saturne.
12. Newton. (1642-1727) – Newton, l’un des savants les plus illustres qui aient
honoré l’Angleterre, doit être regardé comme le véritable fondateur de
l’astronomie moderne. Képler avait découvert les lois des mouvements célestes,
Galilée celle de la chute des corps, Newton s’éleva jusqu’au principe général
dont les unes et les autres dérivent : la gravitation universelle. Avec
lui apparaît l’astronomie physique ou mécanique céleste. Il termine une période
qui commence à Copernic, période unique dans l’histoire des sciences humaines
par la grandeur des objets auxquels elle s’applique et celle des résultats
auxquels elle arrive. Les travaux que Newton entreprit sont considérables; il s’est
appliqué à la recherche d’une foule de problèmes délicats et difficiles que personne
avant lui n’avait entrevus ou n’avait osé aborder. Son génie inventif lui fit
découvrir bien des solutions dont il se servit avec bonheur pour élargir le
cercle des connaissances astronomiques, auxquelles il fit faire d’immenses
progrès. Une circonstance tout à fait indifférente en elle-même, une pomme
tombée d’un arbre, attira son attention sur la force qui peut retenir les
astres dans leurs orbites, et lui donna l’idée d’assimiler cette force à celle
qui fait tomber les corps à la surface de la Terre ; c’était avoir reconnu
le principe de la gravitation universelle. Toute sa théorie sur l’attraction
des corps est exposée dans son immortel ouvrage : Les Principes de la
philosophie naturelle, publié pour la première fois en 1687. Cette théorie peut
se résumer de la manière suivante :
1° Toutes les particules de matière répandues
dans l’univers s’attirent mutuellement en raison directe de leur masse et en
raison inverse du carré de leur distance ;
2° La force attractive est indépendante du
temps, elle agit à travers toutes les substances, quel que soit leur état de
repos ou de mouvement ;
3° Quand deux corps sphériques s’attirent, l’attraction
s’exerce comme si toute la masse était concentrée à leur centre ;
4° Deux corps sphériques obéissant à l’attraction
se meuvent de manière que chacun d’eux décrit, autour de leur centre de gravité
commun, des courbes appartenant aux sections coniques.
L’expérience a prouvé que ces lois gouvernent
tout notre système solaire, et les récentes découvertes sur les étoiles doubles
ont montré qu’elles régissent également la marche des astres les plus éloignés.
On peut donc dire que l’attraction universelle est la plus haute et la plus
vaste généralisation à laquelle la science humaine soit parvenue.
Cherchant ensuite à tirer les conséquences de
son principe, Newton eut la satisfaction d’en voir découler l’explication d’une
foule de vérités qui n’avaient pu jusqu’alors être démontrées. C’est ainsi qu’il
rattacha les inégalités du mouvement de la lune à l’action perturbatrice du
soleil, que la précession des équinoxes ne fut plus qu’une conséquence
nécessaire des actions exercées par la lune et le soleil sur le globe
terrestre. C’est ces belles recherches
que, faisant remonter à dieu la gloire qui lui revient pour tant de merveilles
qu’il avait entrevues, il écrivait : « N’en doutez pas, il est
absurde de supposer que la nécessité préside à l’univers ; car une
nécessité aveugle étant partout la même ne saurait produire dans les choses la
variété que nous y voyons. L’astronome trouve à chaque pas la limite des causes
physiques, et par conséquent la trace de l’action de dieu[14].
Il est certain que les mouvements actuels des planètes ne peuvent provenir de
la seule action de la gravitation ; pour qu’elles prennent un mouvement de
révolution autour du soleil, il faut qu’un bras divin les lance sur les
tangentes de leurs orbites ». Newton n’est pas seulement illustre par ses
travaux en astronomie. Ses découvertes en optique suffiraient à l’immortaliser.
Il partage avec Leibnitz et Fermat la gloire d’avoir imaginé le calcul
différentiel.
13.
Flamsteed. (1646-1719) –
Premier directeur de l’Observatoire de Greenwich, découvre l’inégalité lunaire
dite équation annuelle, et dresse un catalogue d’étoiles avec des cartes
célestes sur lesquelles on a retrouvé plus tard la planète Uranus, découverte
par Herschel.
Halley (1656-1742), successeur de Flamsteed, dresse
le catalogue des étoiles australes, découvre la périodicité des comètes et l’accélération
du moyen mouvement de la lune, mesure la parallaxe du soleil par le passage de
Vénus, etc.
Bradley (1692-1762), successeur de Halley,
observateur habile, publie un catalogue d’étoiles très exact, découvre la
nutation[15],
puis l’aberration de la lumière[16]
et la parallaxe annuelle des étoiles, qui fournissent une preuve directe du
mouvement de translation de la Terre[17].
Herschel (William) (1738-1822), illustre observateur,
fabrique lui-même de puissants télescopes, découvre Uranus, deux satellites d’Uranus
et deux de Saturne. Il dresse un catalogue de 2500 nébuleuses et reconnait la
transformation des nébuleuses en étoiles. Il étudie les étoiles doubles, la
distribution des étoiles par rapport à la Voie lactée et le mouvement de
translation du système solaire. John Herschel, fils du précédent, continue les
recherches de son père sur les étoiles doubles et les nébuleuses.
14.Clairaut (1713-1765) – Fit partie de la commission
envoyée en Laponie pour déterminer la longueur du méridien. Des études
astronomiques fort remarquables lui avaient ouvert les portes de l’Académie
avant l’âge requis par les règlements. Entre autres travaux, il donna une
théorie de la figure de la Terre basée sur la loi newtonienne de l’attraction,
une théorie du mouvement des comètes et une remarquable théorie de la lune.
Halley avait prédit, pour la fin 1758 ou le commencement de 1759, le retour de
la comète qui porte son nom, mais n’avait pu déterminer qu’à peu près les
perturbations que Jupiter devait apporter dans le mouvement de cet astre, et
avait complètement négligé l’influence de Saturne. Clairaut entrepris de porter
la rigueur dans les calculs de Halley, et fixa à 15jours près l’époque du
passage de cette comète au périhélie[18].
Le succès qui vint confirmer ses prévisions mit le comble à sa renommée.
15.D’Alembert (1717-1783) – D’Alembert, géomètre et
littérateur, est l’un des plus illustres écrivains du XVIIIe siècle. Les importants
travaux qu’il publia en mécanique, amenèrent une véritable révolution dans la
science du mouvement. En astronomie, un mémoire sur la cause générale des vents
remporta le prix de l’Académie de Berlin. L’auteur y recherche l’influence que le
soleil et la lune exercent sur la partie gazeuse de notre globe. Dans ses « Recherches
sur la précession des équinoxes », il donna la première solution
géométrique servant à déterminer le mouvement de rotation d’un corps de figure
quelconque.
Euler (1707-1783) aborde la théorie des planètes en
soumettant au calcul les attractions de Jupiter et Saturne.
16.Lagrange (1736-1813) – Lagrange naquit à Turin, de
parents français d’origine. Après un séjour de 20 ans à Berlin, où il succéda à
Euler comme président de l’Académie, il vint en France, professa à l’Ecole
polytechnique, et fut l’un des premiers membres de l’Institut. Lagrange est
surtout un mathématicien. Il porte l’analyse pure au plus haut point de
perfection, et s’appliqua sans cesse à la recherche des méthodes les plus
générales. C’est en suivant cette vois qu’il trouva sa « méthode des variations ».
Il a laissé des traces de son génie dans toutes les branches des mathématiques,
depuis la trigonométrie sphérique, à laquelle il donna la forme analytique qu’elle
a conservée, jusqu’à la mécanique céleste dans ce qu’elle a de plus élevé. Il
étudia la rotation et les librations de la lune, poursuivit la théorie des
planètes et démontra l’invariabilité des grands axes de leurs orbites.
17.Laplace (1749-1827) – Laplace était fils d’un pauvre
cultivateur du Calvados ; il dut son élévation à son génie et à ses
connaissances profondes, fruit d’un travail opiniâtre. Après les travaux de ses
devanciers, il restait encore bien des régions de la science astronomique à
explorer, bien des doutes à lever sur la question tant débattue de la stabilité
du système du monde, en s’appuyant uniquement sur le principe de la gravitation
universelle. Laplace eut le mérite de recueillir et de rassembler en un corps
de doctrine les travaux épars jusque-là de Newton, Halley, Clairaut, d’Alembert
et Euler, et de rechercher la raison des phénomènes non encore expliqués, en n’admettant
que le principe newtonien. Telle est l’origine du grand et immortel ouvrage qu’il
intitula : « Traité de la mécanique céleste », ouvrage hors
ligne par l’importance des solutions, l’ordre, la clarté et la beauté de l’exposition.
D’Alembert avait trouvé l’explication de la précession des équinoxes et de la
nutation de l’axe terrestre dans l’inégale répartition des actions exercées par
le soleil et la lune sur notre globe, en raison de son défaut de sphéricité.
Laplace reprit cette étude, et non seulement donna les mesures des
perturbations qu’exerce, sur la lune, ce défaut de sphéricité, mais obtint
encore, en renversant la question, une mesure de l’aplatissement du globe
terrestre. Il appliqua toutes les ressources de son génie à la recherche des
causes perturbatrices observées dans le mouvement des astres, et étudia à ce
point de vue les mouvements de Jupiter et de Saturne. Le succès qui couronna
ses travaux l’enhardit à soumettre au calcul les satellites de Jupiter, et
chacun de ses pas fut marqué par une découverte. Il expliqua non seulement
toutes les inégalités périodiques qu’on y observe, mais encore celles qui, ne
pouvant être déterminées par les astronomes, avaient rendu si défectueuses les
tables des deux satellites supérieurs.
Pendant qu’Herschel observait l’anneau de
Saturne pour essayer de déterminer la durée de sa révolution, Laplace arrivait
à déterminer cette durée par le calcul ; les formules et l’observation s’accordèrent
parfaitement, et fournirent en même temps la même valeur pour cette révolution.
Laplace montra comment on pouvait, par les formules, déterminer les orbites des
comètes, et donna à ce sujet une méthode qui tenait compte des perturbations
que peuvent éprouver ces astres, et permettait d’évaluer leur masse, ce qui n’avait
pu encore être fait. C’est à lui que l’on doit de pouvoir prédire plusieurs
années à l’avance les circonstances d’heure et de hauteur des grandes marées,
avec une exactitude aussi grande que celle qui annonce les phases d’une
éclipse. Enfin, ses études sur la constitution des nébuleuses le conduisirent à
cette magnifique conception sur la formation des mondes et de notre système
solaire en particulier, connue sous le nom d’Hypothèse
Laplace.
18. Le
Verrier (1811-1877) – Le Verrier,
astronome français, né à Saint-Lô (Manche), manifesta de très bonne heure un
goût prononcé pour les sciences et les mathématiques. Entraîné vers l’étude de
la mécanique céleste, capable d’un travail continu et doué d’une force d’abstraction
rare, Le Verrier ne craignit pas de s’attaquer aux problèmes les plus généraux
et les plus élevés de l’astronomie théorique. Il aborda le calcul des
inégalités séculaires qui surviennent dans le mouvement des planètes, et reprit
le problème de la stabilité du système solaire dans toute la généralité de son
application. Ces importants travaux et les perfectionnements qu’il apporta à la
théorie de Mercure et à celle de différentes comètes périodiques lui avaient
ouvert en 1846 les portes de l’Académie, où il succéda à Cassini. Peu après, il
entreprit sur la théorie d’Uranus le grand travail qui le conduisit à la
découverte de Neptune. Cette planète, Uranus, faisait depuis longtemps le
désespoir des astronomes : Laplace, Delambre, avaient déjà corrigé en
grande partie les écarts résultant de l’application des formules relatives à l’influence de
Jupiter, mais le temps finissait par rendre manifestes celles qui subsistaient
encore sous l’action d’une cause jusqu’alors inexpliquée.
Plusieurs astronomes
avaient émis l’idée que les irrégularités du mouvement de cet astre pouvaient
être dues à l’attraction exercée sur lui par une planète alors inconnue, plus
éloignée du soleil. Le Verrier, par des calculs savants, parvint à déterminer
les éléments et la place actuelle de la planète soupçonnée. Le 30 août 1846, il
fit connaître à l’Académie des sciences le résultat de ses recherches. Aussitôt
les astronomes explorèrent la région du ciel qui leur était signalée, et moins
d’un mois après, M.Galle, de Berlin, apercevait Neptune. La position de cette
planète différait à peine d’un degré de celle qui lui avait assignée l’astronome
français. Cette découverte est une des plus brillantes manifestations de l’exactitude
du système astronomique moderne. Le Verrier a voulu compléter son œuvre, et,
par un travail poursuivi pendant trente années, il a montré, en calculant la
marche des huit planètes principales et les mouvements apparents du soleil qu’ils
étaient en parfaite harmonie avec la loi de Newton. Cet illustre astronome
reconnaissait hautement dieu comme le principe de l’ordre, comme le fondement
de la science ; toujours il fut profondément religieux, et par ses
convictions profondes il rappelle la foi des premiers astronomes.
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Désolé pour cette conclusion de ce manuel pour classe de mathématiques
de 1927, mais je vous avais prévenu en entrée en matière, l’enseignement
français des années 1920 restait très religieux, et sur la fond pas différent
de l’obscurantisme musulman enseigné à présent dans des écoles séparés.
Laissons répondre ce bon, cet excellent Gustave le Bon : « Sans
doute, la raison peut donner le désir de croire, mais elle n'aura jamais la puissance
de faire croire. L'on n'y parviendrait pas davantage en suivant le conseil de Pascal,
agir comme si l'on croyait. Si puissante que soit la volonté, elle ne saurait créer
la foi et peut tout au plus en donner le simulacre. La croyance étant
indépendante de la raison, on ne peut s'étonner, comme le remarque Ribot, « de
voir un esprit supérieur rompu aux méthodes sévères des sciences, admettre en
religion, en politique, en morale, des opinions d'enfant qu'il ne daignerait
pas discuter un seul instant si elles n'étaient pas les siennes » (Les opinions et les croyances. Genèse, évolution. (1911)
PS : sur Wikipédia à « Civilisation
islamique », au milieu d’u n tas de bobards on nous apprend que les
commerçants arabes du moyen âge se déplaçaient avec des « chèques »
pour ne pas être pillés ! Pure fabulation, le chèque réel est inventé au
début du 18e siècle en Angleterre avec la montée du capitalisme.
[1] Un
gnomon est une tige plantée verticalement sur un sol horizontal. L’étude de son
ombre, dans ses variations diurnes et dans ses variations annuelles, contient
en germe toute la théorie du Soleil.
[2]
Nouveau cadran solaire introduit en Grèce par Bérose au IIIe siècle av. J.-C.
[3] Le géocentrisme est un modèle physique ancien
et erroné selon lequel la Terre se trouve immobile, au centre de l'univers.
Cette théorie date de l'Antiquité et
a été notamment défendue par Aristote et Ptolémée.
Elle a duré jusqu’à la fin du XVIe siècle
pour être progressivement remplacée par l'héliocentrisme,
selon lequel la Terre tourne autour du Soleil. Le modèle de Ptolémée
a été abandonné suite à la précision croissante des mesures qui ne permettait
plus de tolérer les erreurs qu'il engendrait.
[4]
Homocentrique : qui a un même centre.
[5] Pour expliquer notamment les mouvements des planètes
(ou astres errants), qui semblent parfois rétrograder,
les astronomes grecs, dont Hipparque (IIe siècle
av. J.-C.) introduisirent l'épicycle :
il s'agit d'un cercle dont le centre décrit un cercle appelé déférent, qui (dans la première ébauche du système) est centré
sur la Terre. Ce système remplace progressivement celui des « sphères
homocentriques » d'Eudoxe de Cnide,
qui avait la faveur d'Aristote (IVe siècle
av. J.-C.) mais qui supposait à
tort que les planètes étaient à une distance constante de la Terre.
L'élaboration de ce système constitue un progrès capital dans l'astronomie
antique. En décomposant les mouvements complexes des astres en cercles
parcourus par ceux-ci à vitesse constante, on rendait possible la confection de
tables astronomiques très précises et très fiables. Ces tables permettront, par
exemple, les premiers calculs d'éclipse solaire.
Dès lors, la théorie géocentrique avait beau être fausse, elle fonctionnait. La
théorie des épicycles ne sera donc plus remise en question jusqu'à Copernic.
Cependant, si cette théorie est commode pour décrire les mouvements apparents
du Soleil et de la Lune, elle mène à des constructions très complexes pour les
planètes, et ces constructions se complexifient chaque fois qu'on veut affiner
la description de leurs mouvements.
[6] Un équinoxe est un point de l'orbite terrestre qui est atteint
lorsque le Soleil
est exactement au zénith sur l'équateur terrestre. L'équinoxe correspond
aussi au point d'intersection de l'écliptique
et de l'équateur terrestre. Une année connaît deux équinoxes : le premier
entre le 20
et le 22 mars,
le deuxième entre le 20 et le 22 septembre.
Par extension, les équinoxes désignent les jours de l'année pendant
lesquels se produisent ces passages au zénith. Les dates des équinoxes sont liées par
convention à celles du début du printemps et de l'automne.
[7]
La parallaxe est l’incidence du
changement de position de l’observateur sur l’observation d’un objet. En
d'autres termes, la parallaxe est l'effet du changement de position de
l'observateur sur ce qu'il perçoit.Ce mot apparaît au XVIe siècle,
emprunté au grec παράλλαξις, qui signifie
« déplacement contigu ; parallaxe ».
[8] L'Almageste (du grec ancien Μέγιστος / mégistos signifiant le plus grand ou le très grand) est une œuvre de Claude Ptolémée
datant du IIe siècle. Elle
constitue la somme des
connaissances les plus avancées de l'antiquité en mathématiques
et en astronomie.
[9]
Description du ciel. Science qui a pour objet l'étude, la description du ciel.
et a servi de Titre à plusieurs ouvrages d'astronomie depuis le moyen âge.
et a servi de Titre à plusieurs ouvrages d'astronomie depuis le moyen âge.
[10] La
précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe
de rotation d'un objet ou, de façon plus générale, d'un vecteur sous
l'action de l'environnement, par exemple, quand un couple lui est appliqué. Ce phénomène est
aisément observable avec une toupie mais tous les objets en rotation peuvent
subir la précession. Lors de la précession, l'angle que fait l'axe de rotation
ou le vecteur avec une direction donnée reste fixé. Le vecteur ou l'axe de
rotation décrit ainsi au cours du temps un cône dont l'axe est la direction fixée. Ce cône
est parcouru à une vitesse angulaire constante qui est déterminée
par les données du problème. Le sens dans lequel se produit la précession
dépend du problème considéré. Dans le cas d'une toupie, la précession se fait
dans le sens opposé à celui de la rotation.
[12]
Formé par des lignes courbes.
[14] Newton
considérait Dieu comme la Source de toute vérité. La dévotion profonde qu’il
témoignait à son Créateur lui fit passer plus de temps à chercher le vrai Dieu
qu’à faire des découvertes scientifiques. L’analyse de l’ensemble de ses écrits
révèle que sur 3 600 000 mots, un million touchent à la science,
alors que près de 1 400 000 mots se rattachent à des sujets
religieux. John Keynes a le mieux résumé ce
paradoxe : « Newton n’était pas le premier au siècle de la
Raison, il était le dernier du siècle des Magiciens, le dernier des Babyloniens
et des Sumériens, le dernier grand esprit qui perçait le monde du visible et de
la pensée avec les mêmes yeux que ceux qui commencèrent à édifier notre
patrimoine intellectuel il y a un peu moins de 10000 ans ».
[15] La
nutation est un balancement
périodique de l'axe de rotation de la Terre autour de sa
position moyenne, qui s'ajoute à la précession.
Il a été découvert en 1748 par l'astronome britannique
James Bradley
en observant l'étoile Gamma Draconis (Eltanin) en vue de déterminer
sa parallaxe. La nutation est dûe à l'attraction conjuguée du Soleil et la Lune.
[16] L'aberration de la lumière est un
phénomène optique
qui se traduit par le fait que la direction apparente d'une source lumineuse
dépend de la vitesse
de celui qui l'observe, de la même façon que la pluie semble tomber depuis une
direction située vers l'avant d'un véhicule et non à sa verticale quand il se
déplace.
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