DU CIEL

1. Btoiles. — On a longtemps comparé la terre à une sorte d& disque qui se soutiendrait de lui-même sur les eaux. En effet, pour un observateur placé en un point déterminé, elle paraît être une vaste surface à peu près plate qui s*étend circulaire^ ment de tous côtés. Si l'observateur vient à se déplacer, certaines régions disparaissent à sa vue, tandis qu*il en découvre d'autres, mais il se croit toujours au centre de la surface qui s'étend autour de lui. Enfin, s'il continue à marcher, il finit bientôt par rencontrer l'Océan.

Si l'observateur, relevant ses yeux du sol, promène ses regards au-dessus de lui, il aperçoit alors comme une toile tendue sur sa tête et légèrement enflée vers le haut ; c'est la voûte céleste, ou plus vulgairement le cieL

Chaque matin le soleil, qui paraît attaché à cette voûte, semble s'élever au-dessus des montagnes éloignées ou s'élancer avec une sorte d'effort des extrémités de l'horizon ; ce phénomène se nomme le lever du soleil« L'aslre monte alors dans le

3 COSMOGRAPHIE ÊLÉMENTAIRB.

ciel, puis s'abaisse et disparaît enfin ou se couche dansla partie opposée à son lever. Après te coucher du soleil, la lumière s'éteint peu à peu et la nuit succède au jour. Le ciel, qui était bleu azuré pendant le jour, devient noir et apparaît alors parsemé d'uap multitude de points brillants qu'on appelle étoiles. Chacun de ces astres suit une marche sembla! le à celle du soleil. Ils se lèvent successivement, les uns après les autres, dans un ordre déterminé ; ils parcourent une certaine étendue du ciel et se couchent suivant le même ordre, chacun à son rang.

Le côté du ciel où les astres se lèvent se nomme VorienL Le côté opposé, où ils se couchent, est appelé occident. Les points , de la mer ou de la terre auxquels la vue est limitée forment ['horizon vulgaire ; c'est le lieu du lever et du coucher des astres.

2. Isolement de la terre dans Tespace. — Plagons-nous de manière à avoir l'orient à droite, l'occident à gauche, et regardons la partie du ciel qui est devant nous. Nous y trouverons des étoiles qui ne se couchent pas et qui décrivent, au-dessus de l'horizon, des courbes fermées sensiblement circulaires; une de ces étoiles paraît même immobile dans le cieK Les étoiles voisines décrivent autour d'elle des courbes très-petites, et celles qui sont plus éloignées des courbes plus grandes. Enfm, on arrive bientôt à des étoiles qui se couchent à l'occident pour reparaître à l'orient, après un certain temps. Il est naturel de penser que ces étoiles décrivent aussi des courbes fermées et continuent leur mouvement au-dessous de l'horizon. Or, cela ne peut avoir lieu que si la terre est limitée dans tous les sens et ne repose sur aucun fondement. Nous sommes ainsi déjà amenés à regarder la terre comme un corps isolé dans l'espace et entouré par le ciel de toutes parts. Plus loin, nous nous occuperons de déterminer sa forme, et nous verrons qu'elle est à peu près sphérique.

L'observation seule des étoiles, faite sans le secours d'aucun instrument, nous amène donc à conclure que la terre ne repose sur aucun fondement. Ce fait, extraordinaire au premier abord, peut être confirmé par la remarque suivante. Si la terre était appuyée sur un corps quelconque, celui-ci aurait nécessairement de grandes dimensions et devrait être aperçu de quelques points de la surface. Or, les nombreux voyages entrepris par les navigateurs, dans tous les sens, n'ont fait apercevoir aucun support ; au contraire , on a pu conclure de toutes les observations que la terre était ronde et isolée de toutes parts.

Quelle est la position de la terre dans l'espace et do quelle natiirc est la force qui U soutient et la dirige? Nous nous oc-

euperons plus loin de ce problème. Pour le moment, nous nous contenterons de faire observer que cette position a peut-être quelque analogie avec celle d*un boulet qui vient d*abandonner la pièce où il a subi la pression des gaz de la poudre, et n'a pas encore atteint le but. Gomme le boulet, et malgré son isolement, il peut très-bien arriver que la terre soit en mouvement. Or, s'il en est ainsi, nous devons nous tenir en garde contre les apparences des mouvements qui se manifestent à nos yeux. Tout le monde sait en effet que le mouvement relatif de deux corps peut être envisagé de deux manières : ou comme un mouvement du premier par rapport au second, ou comme un mouvement du second, en sens contraire.

3. Distances angulaires des étoiles. — On appelle distance angulaire de deux étoiles Tangle formé par les rayons visuels qui vont de Tœil de Tobservateur aux deux étoiles. Les rayons venus de différents astres se croisent dans nos yeux en formant des angles qui indiquent les positions relatives de ces astres ; comme ces angles ont leur sommet dans Tœil de l'observateur, celui-ci peut les mesurer avec des instruments faits en forme d'arc de cercle et divisés en degrés, minutes et secondes. Il suffit pour cela de deux alidades munies de pinnules, ou de deux lunettes mobiles autour d'un même centre et jointes entre elles par un arc gradué.

Admettons qu'un observateur ait déterminé la distance angulaire de deux étoiles quelque temps après leur lever ; qu'il ait renouvelé l'observation, lorsque les étoiles se sont trouvées à des hauteurs plus ou moins considérables ; qu'il ait répété plusieurs fois ces observations, lorsqu'elles s'abaissaient pour se coucher ; la distance angulaire n'aura jamais varié. La même chose arrivera d'ailleurs pour deux étoiles quelconques. Il y a plus : Hipparque de Rhodes, qui vivait 120 ans avant notre ère, avait déterminé les distances angulaires pour un grand nombre d'étoiles et avait pu en déduire, ainsi que nous l'expliquerons plus loin, une représentation exacte du firmament. Cette représentation, comparée à la représentation moderne, n'offre que des variations insignifiantes. Delà l'ancienne dénomination de fixes ^2Lt laquelle les étoiles proprement dites avaient été désignées.

4. Spb ère céleste. — Dans quelque pays que se transportent les voyageurs, ils voient toujours des astres au-dessus de leur tête ; mais il est très-probable que tous ces corps ne sont pas à l^mômc distance de la terre. Ces différences de distance que le raisonnement met en évidence ne sont pas sensibles à nos sens.

k COSMOGRAPHIE ELEMENTAIRE.

Nos yeux peuvent bien nous indiquer la direction des rayons lumineux que les astres nous envoient, mais nous n'avons, dans les espaces célestes, aucun terme de comparaison connu qui puisse nous servir à estimer les distances ; aussi supposonsnous d*abord tous les astres également éloignés.

Il résulte de là que chaque observateur se croit placé sur la terre comme au centre d'une sphère, d'un rayon immense, sur laquelle il projette les astres, chacun dans la direction de son rayon lumineux. Gomme nous sommes habitués, par expérience, à trouver les objets sur le prolongement des rayons visuels, aux points où ces rayons sont arrêtés par les surfaces des corps, nous supposons involontairement une surface sphérique qui arrête nos regards, et nous y fixons chaque astre sur le prolongement du rayon visuel correspondant. C'est là ce qu'on doit entendre par projeter tes astres. La sphère idéale à laquelle les étoiles semblent fixées, et qui a pour centre l'œil de l'observateur, a reçu le nom de sphère céleste.

5. Verticale ; sënith. ; nadir. — On appelle verticale d'un lieu la direction du fil à plomb dans ce lieu. On reconnaît, par l'observation, que cette direction est perpendiculaire à la surface des eaux tranquilles. La verticale, prolongée vers le haut, rencontre la sphère céleste en un point appelé zénith. Prolongée vers le bas, elle rencontre aussi la sphère céleste en un point opposé appelé nadir. On appelle plan vertical tout plan passant par la verticale.

6. Horizon. — On appelle j9/an horizontal tout plan perpendiculaire à la verticale.

Nous avons déjà parlé de l'horizon, c'est-à-dire du cercle qui borne la vue de l'observateur ; c'est l'horizon sensible ou apparent. Un plan mené par l'œil de l'observateur, perpendiculairement à la verticale, s'appelle horizon rationnel ; on distingue aussi l'horizon mathématique, qui n'est autre chose que le plan tangent à la terre au point de station. Ces trois horizons coïncident sensiblement ; mais quand nous voudrons parler de l'horizon, ce sera, le plus souvent, de l'horizon rationnel qu'il s'agira. Nous mentionnerons enfin l'horizon géocentrique; c'est le plan horizontal passant par le centre de la terre.

7. MouTement diurne apparent des étoiles. — Dans tout le cours de leur mouvement, les étoiles conservent entre elles des distances constantes, et conséquemment un même ordre. Cette invariabilité est confirmée, ainsi que nous l'avons fait remarquer plus haut, par des traditions qui remontent à deux mille ans environ. D'un autre côté, nous savons qu'une certaine étoila

semble être immobile dans le ciel, tandis que les autres décrivent autour d'elle des courbes plus ou moins grandes sensiblement circulaires. Or, si la sphère céleste, emportant avec elle toutes les étoiles, tournait d'orient en occident autour d'une droite passant par Tœil de Tobservateur et dans le voisinage de rétoile qui est à peu près immobile, les apparences que nous présente le mouvement des astres seraient expliquées. Chacun d'eux décrirait, en effet, une circonférence de cercle dont le plan serait perpendiculaire à Taxe de rotation, et dont le centre serait sur cet axe. Cette révolution de la sphère céleste est donc probable.

On comprend très-bien qu'il soit impossible de déterminer d'une manière précise les lois du mouvement des corps célestes, à la seule inspection du ciel. Il a fallu nécessairement s'armer d'instruments pour arriver à la découverte de ces lois, ou pour vérifier celles que le raisonnement permettait de prévoir. Parmi les instruments propres à vérifier les lois du mouvement diurne, nous citerons le théodolite et Yéquatorial. Nous allons donner leur description sommaire, en même temps que nous indiquerons leurs usages.