ASTRONOMIE ET MI^:TÉ0R0L0GIE

gniiique résumé des observations et des théories astronomiques dues aux travaux de tant de siècles. Je n'ai extrait de son admirable ouvrage, intitulé : Exposition du système du mondes que ce que tu es en état de comprendre; cependant je t'engage à lire avec attention ; de chaque ligne, pour ainsi dire, va jaillir à tes yeux la lumière.

« Si l'homme s'était borné à recueillir des faits, les sciences ne seraient qu'une nomenclature sté^ rile, et jamais il n'eût connu les grandes lois de la nature. C'est en comparant les faits entre eux, en saisissant leurs rapports et en remontant ainsi à des phénomènes de plus en plus étendus, qu'il est enfin parvenu à découvrir ces lois, toujours empreintes dans leurs effets les plus variés. Alors la nature , en se dévoilant , lui a montré un petit nombre de causes donnant naissance à la foule des phénomènes qu'il avait observés: il a pu déterminer ceux qu'elles doivent faire éclore ; et, lorsqu'il s'est assuré que rien ne trouble l'enchaînement de ces causes et de leurs effets, il a porté ses regards dans l'avenir, et la série des événements, que le temps doit développer, s'est offerte à sa vue.

« — Quelles sont les forces principales qui retiennent les planètes, les satellites et les comètes dans leurs orbes respectifs.^ quelles forces particulières troublent leurs mouvements elliptiques .'^ quelle cause fait rétrograder les équinoxes et mouvoir le grand axe de rotation de la Terre et

de la Lune? Par quelles forces, enfin, les eaux de la mer sont-elles soulevées deux fois par jour? La supposition d'un seul principe, dont toutes ces lois dépendent, est digne de la simplicité et de la majesté de la nature. La généralité des lois que présentent les mouvements des corps célestes semble en indiquer Fexistence; déjà même on entrevoit ce principe dans le rapport de ces phénomènes avec la position respective des corps du système solaire. »

G)mme c'est clair ! Tu comprends , ma sœur, n'est-ce pas?

« Les corps des systèmes solaires séparés par d'immenses distances, et soumis à Faction d'une force principale dont il est facile de calculer les effets, ne sont troublés dans leurs mouvements respectifs que par des forces assez petites pour qu'on ait pu embrasser, dans des formules générales, tous les changements que la suite des temps a produits et doit amener dans ces systèmes. Il ne s'agit point ici de causes vagues, impossibles à soumettre à l'analyse, et que l'imagination modifie à son gré pour expliquer ces phénomènes. La loi de la pesanteur universelle a le précieux avantage de pouvoir être réduite au calcul et d'offrir, dans la comparaison de ses résultats aux observations, le plus sûr moyen d'en constater l'existence. On verra que cette grande loi de la nature représente tous les phé* nomènes célestes jusque dans leurs plus petits

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détails; qu'il n'y a pas une seule de leurs inégalités qui n'en découle avec une précision admirable, et qu'elle a souvent devancé les observations en nous dévoilant la cause de plusieurs mouvements singuliers, entrevus par les astronomes, mais qui, vu leur complication et leur extrême lenteur, n'auraient pu être déterminés par l'observation seule, qu après un grand nombre de siècles.

a Le mouvement de la Terre, qui , par la simplicité avec laquelle il explique les phénor mènes célestes, avait entraîné les suffrages des astronomes, a reçu, du principe de la pesanteur, une confirmation nouvelle qui Fa porté au plus haut degré d'évidence. On peut accroître laprch habilité d'une théorie soit en diminuant le nombre des hypothèses sur lesquelles on Tap-^ puie, soit en augmentant le nombre des phénomènes qxieïle explique. Le principe de la pesanteur a présenté ces deux avantages à la théorie du mouvement de la Terre. Comme il en est une suite nécessaire, il n ajoute aucune supposition nous^elle h cette théorie.

ce Copernic admettait dans la Terre trois mouvements distincts. — Le principe de la pesanteur les fait dépendre tous d'un seul mouvement imprimé à la Terre suivant une direction qui ne passe point par son centre de gravité. En vertu de ce mouvement, elle tourne autour du Soleil et sur elle-même; elle a pris une figure

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aplatie à ses pôles, et Faction du Soleil et de la Lime sur cette figure, fait mouvoir lentement Taxe de la Terre autour des pôles de 1 ecliptique {la nutation.) La découverte de ce principe a donc réduit au plus petit nombre possible les suppositions sur lesquelles Copernic fondait sa tliéorie. Elle a d'ailleurs lavantage de lier cette théorie à tous les phénomènes astronomiques.

Sans elle l'ellipsité des orbes planétaires, les lois que les planètes et les comètes suivent dans leura mouvements autour du Soleil, leurs inéga* lités séculaires et périodiques, les nombreuses iff^galités de la Lune et des satellites de Jupiter, la précession des équinoxes, la nutation de Taxe terrestre, les mouvements de Taxe lunaire , enfin le fiux et le reflux de la mer, ne seraient que deei résultats de l'observation isolés entre eux.

« C'est une chose vraiment digne d'admiration que la manière dont tous ces phénomènes, qui s^nblent, au premier coup-d'oeil, fort disparates^ découlent d'une même loi qui les enchaîne au mouvement de la Terre, en *orte que ce mouvement étant une fois admis, on est conduit, par une suite de raisonnements géométriques, à ces phénomènes. Chacun d'eux fournit donc une preuve de son existence; et si Ion considère qu'il n'y en a pas un seul maintenant qui ne soit ramené à 1^ loi de la pesanteur; que cette loi détermine avec la plus grande exactitude la position et les mouvements des corps célestes, à

chaque instant et dans tout leur cours, il n'est pas à craindre qu elle soit démentie par quelque phénomène jusqu'ici non observé ; enfin que la planète Uranus et ses satellites , et les quatre petites planètes nouvellement découvertes, lui obéissent et la confirment, il est impossible de se refiiser à Fensemble de ces preuves, et de ne ne pas convenir que rien n'est mieux démontré, dans la philosophie naturelle, que le mouvement de la Terre et le mouvement de la gravitation universelle en raison des masses et réciproque au carré des distances. »

Qu'en dis-tu , ma chère Laure? Vois-tu cette belle vérité sortie tout entière de ces phénomènes si divers et que nous avons passés en revue séparément ?

« Les géomètres sont partis des cinq propositions suivantes : i^ que la gravitation a lieu entre les plus petites molécules des corps; â^ qu'elle est proportionnelle aux masses; 3® qu'elle est réciproque au carré des distances; 4^ qu'elle se transmet dans un instant d'un corps à l'autre; 5^ enfin qu'elle agit également sur les corps en repos et sur ceux qui^ déjà mus dans sa direction, semblent se soustraire en partie à son ac* tivité. »

Il me semble, ma sœur, que tu sais tout cela. Rappelle-toi seulement la loi qui régit la chute des graves. Pour t'aider je vais faire encore les citations suivantes :

« ILta première de ces propositions est un résultat nécessaire de l'égalité qui existe entre l'action et la réaction ; chaque molécule de la Terre devant attirer la Terre entière comme elle en est attirée • . • »

« La proportionnalité de la force attractive aux masses est démontrée sur la Terre par les expériences du pendule, dont les oscillations sont exactement de la même durée, quelles que soient les substances que Ton fait osciller. . . »

Ah! quel dommage que tu ne saches pas au moins un peu d'algèbre et de physique! je te donnerais alors d'autres extraits de cet admirable ouvrage ! mais il faudrait les accompagner pour toi d'une foule d'explications qui fatigueraient ton attention en la détournant du sujet principal.

Voyons à présent comment l'homme a pu peser les corps célestes. L'illustre professeur, M. Arago, va nous l'apprendre :

<c La gravitation est dépendante, non de la forme ou de la nature des corps , comme quand l'aimant attire le fer, mais de la masse des corps et de leurs molécules. Cette force s'affaiblit, non dans le rapport simple des distances, mais en raison inverse du carré des distances. Mars tombe précisément sur le Soleil comme y tomberait Jupiter, si Jupiter était à la distance où est Mars. La force qui retient la Lune dans son orbite autour de la Terre, est la même que celle

qui retient Mars , Jupiter et toutes les planètes dans leurs orbites. La Terre est donc le centre d'attraction de la Lune. La chute d'un corps solide transporté de la Terre à la Lune, s'affaiblirait conformément à cette loi du carré des dis* tances trouvée par Kepler.

ce On ne peut présumer que des planètes de grandeurs différentes^ et dont la durée de révolution est différente aussi , renferment la mente quantité de matière pesante. Concevons donc que l'action d'une planète sur une autre dépend surtout du plus ou moins de matière de la planète attirante et de la planète attirée.

«r L'action des corps célestes, les uns sur les autres, n'est pas d'une nature différente de celle de la Terre sur la chute des corps terrestres.

« De ce principe, que la force de la gravitation est proportionnelle aux masses, on doit conclure la possibilité de déterminer la pesanteur de toutes les planètes. La chose est facile, du moins pour les planètes qui ont des satellites. C'est un peu plus difficile pour celles qui n'en ont pas ; néanmoins on obtient les mêmes résultats par d'autres procédés.

« Par exemple, je sais qu'un corps, à la surface de la Terre, tombe de 1 5 pieds dans la première seconde, etc. Je peux savoir, par la loi du carré des distances, de combien il tomberait en une seconde s'il était transporté à la distance où est Jupiter; je saurai aussi de combien l'un des sa-

tdiites de Jupiter tombe sur Jupiter et de combien Jupiter tombe sur le Soleil. Sachant donc de combien ce satellite tombe sur Jupiter , je saurai que Jupiter a une force de gravitation mille soixante-sept fois moindre que la force du Soleil ; et, par conséquent, qu'il faudrait mille soixanten^ept fois cette pesanteur pour faire équilibre à celle du Soleil, de même il faudrait 3,5oo Saturnes, 887,090 Terres pour faire équilibre à la pesanteur du Soleil.

« On peut déduire ces résultats du mouvement de la Terre.

a Quand les planètes n'ont pas de satellites, on peut connaître avec précision leur pesanteur par un procédé différent. Sans expliquer ici la méthode détaillée, on se bornera à en faire connaître l'esprit.

a Non-seulement le Soleil attire les planètes, mais les planètes l'attirent les unes et les autres en raison de leur masse. Or, il y a dans leurs relations une position dans laquelle cet effet est plus marqué. Ainsi, Mars est attiré par le Soleil dans tous les points de son orbite, mais il est aussi attiré par la Terr« lorsqu'il se trouve plus près d'elle; alors il ne suit pas la même route que si la Terre, qui le trouble un peu, n'existait pas. Gomme on sait ce qu'il fait de chemin dans une seconde, on peut comparer cette quantité à celle dont il se déplace quand il est plus voisin de la Terre. lia différence sera la valeur de la pertur-

bation que la Terre lui occasionne. En comparant cette valeur avec celle de la perturbation qu'une autre planète éprouve dans sa conjonction avec la Terre, on saura laquelle des deux perturbations est la plus considérable ; ce sera celle qu'éprouvera la planète qui a moins de matière. On pourra donc, en tenant compte du carré de la distance, savoir ce que pèserait un corps dont le poids égalerait la valeur de la perturbation, et^ en comparant ensuite le poids de ce corps avec la planète , on aura le poids de cette planète. On trouvera ainsi que Mercure n'a qu'un deux millionième du poids du Soleil, Vénus un trois cent cinquante-six millième , Mars un deux millions cinq cent millièmes, Uranus un vingt-millième, etc. Il y a ici un parfait accord entre le calcul et la discussion de la théorie des perturbations.

« Il est à remarquer que les planètes les plus voisines du Soleil, ont plus de densité. La densité est le rapport de la masse au volume. Ainsi Mercure est la plus dense, Vénus après, la Terre ensuite, etc. Il n'y a d'exception à cette règle que pour Uranus, qui paraît avoir plus de densité que ne le comporte son très-grand éloignement Mais il est probable que cela tient à une erreur dans la nature du diamètre de cette planète qui , presque 77 fois plus grosse que la Terre, ne se voit que comme une étoile de sixième grandeur. On ne peut pas , en ce mo-

ment, rectifier cette erreur parce qu Uraiius est trop bas. Ce ne sera que dans 4o ans qu'il se présentera dan» une position favorable pour cette rectification ; il met 80 ans à faire sa révolution. »

Ma sœur, qu'est-il notre globe si chétif dans le vaste univers.^ Mais si invisible, si chétif qu'il puisse être, il y tient sa place, et il concourt à cette admirable harmonie , chef-d'œuvre du Créateur!