HUITIÈME CAHIER

LA LONGItUDË.

Je te remercie, ma Laiirette, d'avoir voulu me montrer que tu lis mes cahiers avec attention, par la remarque que tu m*adresses au sujet de l'action attractive du Soleil et de la Lune, qui doit occasionner, selon toi, dans l'atmosphère, des marées aériennes.

Oui, sans doute, la surface de l'atmosphère étant plus rapprochée de ces deux astres que la

surface terrestre, on ne peut mettre en doute que leur action ne s'y fasse sentir et ne soulève, sur leur passage, nnjlot dfair. Mais lair allégé ou soulevépar l'attraction solaire, est soudainement remplacé par l'air des couches inférieures; la pesanteur reste donc la même; ce que montre la hauteur de la colonne barométrique, et le moyen de reconnaître l'existence de ces marées aériennés nous échappe. On peut donc les supposer , mais on ne peut les prouver y et elles nous demeurent insensibles. Tu as cru trouver cette preuve dans une observation que tu as faite souvent, me dis-tu; c'est que le vent s'élève à mesure que le soleil monte à l'horizon. Mais, d'abord, sais-tu ce que c'est que lèvent? quelles sont les causes qui le produisent? — Je t'entends d'ici répondre non. Eh bien! attends, ma sœur, pour admettre, comme preui^e des marées aériennes, l'élévation du vent, à mesure que le soleil monte à l'horizon , que nous ayons examiné ensemble la théorie des courants établis par différentes causes dans l'atmosphère.

Ne te récrie pas, je te prie, ma Laurette, si je te dis que, très-probablement, tu n'as jamais bien compris l'importance des divisions, imaginées par l'homme, sur la surface du globe terrestre ; divisions fictives que tu connais sous les dénominations de pôles, d'équateur, de parallèles, de méridiens; ces divisions, réellement /îctives puisque tu ne les trouves que sur la repré-

sentHtion jftctiue du globe terrestre, ne sont p€« du moins arbitraires; et ceci, il faut que tu le saches bien. Or, pour savoir une chose, on doit en examiner le comment et le pourquoi; c'est ce que nous allons faire.

Les pôles, on te la appris, sont les deux extramités de Vaxe terrestre, ou de cette ligne imaginaire sur laquelle on suppose que tourne la Terre en vingt-quatre heures. L'extrémité qui passe dans la direction nord du ciel, a reçu le nom de pôle nord; celle qui passe dans la direction sud, a reçu le nom de pôle sud. Ces. deux points diamétralement opposés, conservent toujours leur position.

C'est la constitution physique du globe même qui a conduit Thommeà reconnaître, sur un corps rond, et dans ces deux sens, nord et sud , deux extrémités auxquelles il a donné le nom de pôles. A ces deux extrémités, aux deux pôles, la Terre est inhabitable, les mers sont inabordables. Des glaces éternelles opposent une barrière, jusqu'à présent infranchissable, à la curiosité et à l'audace humaines.

Tire à présent une ligne autour du globe, au point juste qui sépare en deux hémisphères égaux la partie du globe que termine le pôle nord et la partie du globe que termine le pôle sud, tu auras Téquateur; mot dérivé du latin AEQUARE, rendre égal. L equateur, placé à égale distance des deux pôles , sépare, tu le vois et tu

m ASTRONOMIE

le sais, Thëmisphère nord de rhémisphère sud. La position de ce cercle se trouve encore indiquée par la constitution physique du globe; car, à ce points prolongé en une ligne qui forme comme une ceinture tout autour du globe terrestre^ la chaleur est excessive. Les anciens croyaient qu'aucune des parties de la Terre , situées sous la ligne ou sous Téquateur, n'était ha* bitable; mais de nouvelles explorations, faites parles modernes, ont prouvé que, sous la ligne, existent des contrées populeuses.

Telles sont les premières divisions indiquées, tu dois maintenant le reconnaître, par la constitution physique du globe même. Passons à une autre division non moins importante, à celle qui, s étendant d'un pôle à lautre, coupe 1 equateur en )>assant par les pôles, et qu'on appelle meridien.

Cette division ne ressort pas , comme les autres, de la constitution physique du globe ; elle nous est fonrnie par la marche du Soleil. A midi, le Soleil darde à plomb sur toute cette ligne qui coupe l'équateur ; de là le mot de ligne méridienne ou de méridien , du latin meridies qui signifie midi. Vin seul coup d'œil jeté sur ton globe terrestre te montrera qu'il y a plusieurs inéridiens à droite et à gauche, c'est à-dire à Test et à l'ouest de celui de ces cercles qu'il te pbira de prendre pour premier méridien.

Ainsi^ l'équateur est la limite qui sépare Thé-

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misphère nord de rhémisphère sud; et la latitude d'une contrée quelconque est la distance où se trouve cette contrée , nord ou sud, de Tëquateur. Si donc cette contrée est située dans l'hémisphère nord, sa latitude est nord; si elle est située dans l'hémisphère sud, sa latitude est sud.

Mais la latitude, comme le crim£, a ses de^ grés; comment les déterminer? Ces mots de la* titudenord ou de latitude sud sont bien vagues ! Sous le parallèle que nous traçons, soit à droite, soit à gauche de l'équateur, il peut se trouver bien des pays, et rien ne nous dit si ces pays sont à l'orient ou au couchant, ni qu'elle est leur distance nord ou sud de l'équateur; rien enfin ne nous indique leur position précise.

Divisons l'équateur en 36o parties égales ou degrés ; ceci fait, coupons l'équateur par une li* gne méridienne passant par les pôles et que nous appellerons premier méridien , lequel passera par Paris, je suppose. De chaque côté de cette ligne méridienne coupons l'équateur , de dix en dix degrés, par d'autres lignes méridiennes passant également par les pôles ; puis divisons le premier méridien en 36o parties égales ou degrés, et coupons-le, de dix degrés en dix degrés, par des lignes parallèles à l'équateur. Nous aurons, à partir de l'équateur jusqu'au pôle nord, 90 degrés de latitude nord; à partir de l'équateur jusqu'au pôle sud, 90 degrés de latitude sud, et nous aurons, à partir du pre^

miw mëridien qui divise le globe en hémisphère

oriental et en hémisphère occidental, i8o degrés

de longitude orientale, i8o degrés de longitude

occidentale.

Je t'engage, ma sœur, à suivre ma démonstration sur ton globe terrestre ou sur une mappemonde. Tu sais ces choses là, je n'en doute pas, mais je doute, il faut Tavouer, qu'elles aient jamais fait l'objet de tes réflexions, et elles le méritent pourtant.

Ces divisions de l'équateur, de dix en dix degrés de longitude au moyen des lignes méridiennes, donnent , et la mesure d'un espace éclairé par le Soleil s'élevant au-dessus de l'horizon, et celle du temps qu'il met à parcourir cet espace. Ce temps ^ c'est la durée d'une heure. Mais, pendant une heure, le Soleil se trouve au méridien pour plusieurs points intermédiaires ; on a donc fait passer de nouvelles lignes méridiennes par ces points intermédiaires qui sont au nombre de soixante, et l'heure s'est trouvée partagée en soixante parties égales entre elles; ces parties ont reçu le nom de minutes. Bientôt, cette subdivision n'a plus été suffisante pour les besoins de la science, et la minute a été subdivisée en soixante secondes, la seconde a été subdivisée en soixante tierces, les tierces enfin en soixante quartes.

Nous avons à présent, tu le vois, la possibilité de préciser avec la dernière exactitude, par de-

grés de latitude et de longitude, par minutes et par secondes la position d un point donne sur le globe, dans Thémisphère, soit boréal, soit austral, et dans l'hémisphère, soit oriental, soit occidental.

Le choix à faire du lieu par lequel on devait taire passer le premier méridien^ a été l'objet de bien des discussions entre les astronomes et les géographes. Les anciens faisaient passer ce premier méridien par la contrée la plus occidentale de toutes les contrées alors connues. A mesure que de nouveaux pays étaient découverts, ce premier méridien était reporté plus loin.

En i634, Louis XIII rendit une ordonnance par laquelle le premier méridien était fixé à l'Ilede-Fer; aujourd'hui, ce premier méridien, pour la France, passe par l'observatoire de Paris; pour l'Angleterre , il passe par l'observatoire de Greenwich ; la différence est d'une heure environ entre ces deux méridiens, comme te le montrera ton globe terrestre. Tu l'as bien souvent fait tourner pour savoir quelle heure on comptait dans telle ou telle ville, tandis qu'il était midi à Paris, sans te douter de cette belle définition du temps et de la mesure du temps trouvée dans la marche des corps célestes, que t'a donnée Laplace, et dont à présent tu dois comprendre toute la justesse.

Cette recherche de l'heure qu'il était à Vienne, à Rome, etc., pendant que nous comptions midi

à Paris, aurait pu encore te conduire à recon* naître que la prétention de chaque nation de faire passer le premier méridien par sa ville capitale peut paraître fondée jusqu a un certain point; cependant, le méridien de l'observatoire de Paris et celui de l'observatoire de Greenwich servent aujourd'hui de point de départ aux géographes, comme aux astronomes, pour leurs observations ; nous remarquerons, à ce sujet, que les connaissances actuelles ne permettent plus de regarder tel point de la Terre comme étant plus occidental que tel autre.

Tu as certainement lu, dans le récit des voyages nautiques, ces mots souvent répétés; nous primes la hauteur du pôle, ou bien ceux-ci nous primes la hauteur du Soleil ^ et tu as passé outre sans te mettre en peine de l'opéra* tion ni de son résultat.

Cette opération se fait au moyen d'un octant et d'un cercle répétiteur, et son résultat est de faire connaître la latitude du point où l'on se trouve en mer, c'est-à-dire la distance où l'on est de l'équateur dans l'hémisphère boréal ou dans l'hémisphère austral. Mais la connaissance de la latitude ne suffît pas pour déterminer ce point, pas plus que ne te suffit la connaissance de la latitude d'une ville pour trouver cette ville sur la carte; il faut encore arriver à découvrir la longitude, et cette dernière opération, si importante, fut longtemps la plus difficile. Trouver

la longitude , c'est déterminer la différence d'heure de deux points au même instant; c'està-dire la différence d'heure qui existe entre le lieu où l'on est et un autre lieu placé sous un méridien connu.

Mais, diras-tu, n'a-t-on pas des montres, des montres marines, destinées sans doute à cet usage?

Pendant bien des siècles, ma sœur, l'homme a tâtonné avant que de pouvoir arriver à un résultat, non pas seulement satisfaisant, mais par- Êiitement exact, tel qu'il est nécessaire ; tu dois le comprendre maintenant que tu sais la valeur en temps du mouvement de rotation de la Terre qui a une vitesse, en tournant sur elle-même, de deux cent trente-huit toises par seconde, soit six lieues un quart par minute, ou trois cent soixante-quinze lieues par heure. Kepler fut le premier à recommander l'observation des mouvements de la Lune, et il avait raison ; le mouvement propre de la Lune est assez rapide pour la faire changer sensiblement de place dans un temps très-court, et les distances de cet astre au Soleil, ou à plusieurs étoiles fixes, varient à chaque instant; mais, à cette époque, on ne possédait pas encore de tables des mouvements de la Lune au moyen desquelles il fût possible de s assurer de la justesse de l'observation.

Philippe II, roi d'Espagne, proposa une récompense de cent mille écns, somme énorme

pour cette époque, à celui qui découvrirait une bonne méthode de trouver la longitude en mer ; au commencement du dix-septième siècle, les États de Hollande offrirent un prix de trente mille florins pour le même sujet; enfin, en 1714» sur la proposition de Newton , le parlement d'Angleterre fonda un prix de vingt mille livres sterling, qui fut décerné par la Société royale de Londres, en 1 761, à Harrison. Harrison avait inventé le chronomètre y qu'il appela : Garde-temps. Dès l'année 1786, il avait parachevé une montre marine dont il fit l'heureux essai dans un voyage à Lisbonne. Nos plus célèbres horlogers de cette époque, Berthoud et Leroy , perfectionnèrent la montre marine de Harrison, et, grâce aux travaux de l'immortel Breguet, l'astronomie et la marine possèdent aujourd'hui des montres de la plus admirable précision.

Voici ce que dit Laplace au sujet de l'usage des montres marines pour trouver en mer la longitude ; tu remarqueras, ma sœur , que si les progrès faits par l'horlogerie sont immenses, il reste cependant encore quelque chose à désirer pour arriver à une parfaite précision.

« Une montre bien réglée dans un port dont la position est connue , et qui , transportée sur un vaisseau , conserverait la même marche, indiquerait à chaque instant l'heure que l'on compte dans ce port. Cette heure étant comparée à celle qu'on observe à la mer, le rapport de leur diffé-

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rence au jour entier serait celui de la longitude à la circonférence. Mais il était difficile d avoir de pareilles montres; les mouvements irréguliers du vaisseau, les variations de la température et le frottement inévitable et très-sensible dans des machines si délicates, étaient autant d obstacles qui s'opposaient à leur exactitude. On est heureusement parvenu à les vaincre et à exécuter des montres qui , pendant plusieurs mois, conservent une marche h très-peu près uniforme , et qui donnent ainsi le moyen le plus simple d'avoir les longitudes à la mer ; et comme ce moyen est d'autant plus précis que le temps pendant lequel on emploie ces montres^ sans vérifier leur marche, est plus courte elles sont très-utiles pour déterminer la position respective de \\tyx\ fort voisins.

<c Les éclipses des satellites de Jupiter , qui se renouvellent fréquemment, offriraient au navigateur un moyen facile de connaître la longitude, s'il pouvait les observer à la mer; mais les tentatives que Ton a faites pour surmonter les difficultés qu'opposent , à ce genre d'observation, les mouvements du vaisseau, ont été jusqu'ici infructueuses. — Le navigateur les emploie avec succès dans ses relâches : il a besoin, à la vérité, de connaître l'heure à laquelle la même éclipse qu'il observe serait vue sous un méridien connu , puisque la différence des heures que l'on compte sous les méridiens , est c;e qui détermine la dif-

férence de leurs longitudes. Mais les tables des satellites de Jupiter, considérablement perfectionnées de nos jours , donnent , pour le méridien de Paris ^ les instants de ces éclipses avec une précision presque égale à celle des observations mêmes.

<f La position de la Lune , telle qu'on l'observerait du centre de la Terre, peut aisément se conclure de sa distance angulaire au Soleil ou aux étoiles : les tables de son mouvement donnent ensuite l'heure que l'on compte sous le premier méridien lorsqu'on y observe la même position ; et le navigateur , en la comparant à l'heure qu'il compte sur le vaisseau au moment de son observation, détermine la longitude par la différence de ces heures. j>

Commences-tu enfin, ma sœur, à reconnaître que les vérités proclamées par l'astronomie sont pourtant des vérités ?