AU 'XVII® ET AU XVIII® SIÈCLE

GRANDES DÉCOUVERTES DANS LES ESPACES CÉLESTES À L'AIDE DU TÉLESCOPE. — ÉPOQUE BRILLANTE DE L'ASTRONOMIE ET DES MA- THÉMATIQUES , DEPUIS GALILÉE ET KEPLER JUSQU'À NEWTON ET LEIBNITZ. — LOIS DU MOUVEMENT DES PLANÈTES ET THÉORIE DE LA GRAVITATION UNIVERSELLE. — PHYSIQUE ET CHIMIE.

En cherchant à énumérer les périodes les plus distinctes et les phases principales dans lesquelles se divise l’histoire de la contemplation du monde, nous avons, en dernier lieu, esquissé l’époque où les peuples civilisés de l’ancien monde ont appris à connaitre le nouveau. Au siècle des grandes découvertes accomplies dans l’espace, sur la surface de notre planète, succède immédiatement la prise de possession par le télescope d’une partie considérable des espaces célestes. L'application d’un instrument qui a la puissance de pénétrer l’espace. je pourrais dire la création d’un organe nou-

veau, évoque tout un monde d'idées inconnues, Une ére brillante s'ouvre, à partir de ce moment, pour l’astronomie et les mathématiques. Alors commence cette série de mathématiciens profonds, prolongée jusqu’à Léonard Euler, qui, comme on l’a dit, transforma toutes choses, et dont la naissance arrivée en 4707 touche de si près à la mort de Jacques Bernoulli.

Un petit nombre de noms peut suffire à rappeler les pas de géant que l'esprit humain, en vertu de sa propre force et sans excitation extérieure, a faits au xvue siécle, surtout dans le développement de la pensée mathématique. Les lois qui président à la chute des corps et au mouvement des planétes sont proclamées. La pression atmosphérique, la propagation, la réfraction et la polarisation de la lumière, deviennent l’objet de recherches approfondies. L'étude mathématique de la nature est fondée et appuyée sur des bases solides. L’invention du calcul infinitésimal signale les dernières années du siècle; et munie de cette force nouvelle, l'intelligence humaine peut s’essayer avec succès, pendant les cent cinquante années qui suivent, à la solution des problèmes que présentent les perturbations des corps célestes, la polarisation et l’interference des ondes lumineuses, la chaleur rayonnante, l’action circulaire des courants électro-magnétiques, la vibration des cordes et du verre, l’attraction capillaire dans les tubes étroits, et tant d’autres phénomènes naturels.

Dès ce moment le travail se continue sans interruption dans le monde de la pensée, et chaque chose se prête un mutuel secours. Aucun des germes déjà éclos n'est étouffé, L’accroissement des matériaux scientifiques, la rigueur des méthodes et le perfectionnement des insiruments, tout marche de concert. Nous nous en tenons ici au xvui° siècle, si harmonieux dans son ensemble, au siècle de Kepler, de Galilée et de Bacon, de Tycho, de Descartes et de Huyghens, de Fermat, de Newton et de Leibnitz. Les services de tels hommes sont si généralement connus, qu'il suffit de légères indications pour faire ressortir la part brillante qu’ils ont prise à l'agrandissement des vues sur le monde.

Nous avons déjà montré (1°) comment l'œil, organe de la contemplation physique, avait emprunté à cette seconde vue du télescope une puissance dont la limite est loin encore d’être atteinte, et qui dès son début, quand l'instrument faible encore pouvait à peine grossir trente-deux fois les objets (?°), pénétrait cependant dans l’espace à des profondeurs qui n'avaient pas été sondés jusque-là. La connais-

sance exacte d'un grand nombre de corps célestes appartenant à notre système solaire, l'observation des lois éternelles d’après lesquelles ils décrivent leurs orbites , ‘tous les secrets de la structure du monde dévoilés, telles sont les plus brillantes conquêtes de l’époque dont nous cherchons à reproduire les traits essentiels. Les découvertes qui datent de cette période forment ce qu’on peut appeler les contours principaux du grand tableau de la nature; elles ajoutent aux objets nouvellement explorés que renferment les espaces de la terre , le contenu ignoré jusque-là des espaces célestes, où se manifeste une si admirable ordonnance, du moins dans notre système planétaire. Pour nous, toujours à la recherche des idées générales, nous nous contentons de marquer les résultats les plus importants des observations astronomiques au xvi° siècle, en ayant soin d’indiquer comment ces travaux ont amené à l’improviste des découvertes mathématiques d’une haute portée, comment ils ont agrandi et élevé la contemplation du monde.

Nous avons fait remarquer déjà par quelle heureuse fortune tant de grands événements, tels que le réveil de la liberté religieuse, le développement d’un sentiment plus noble de l’art, et la propagation du système de Copernic sur le monde, ont signalé , en même temps que les entreprises maritimes , le siècle de Colomb , de Gama et de Magellan. Nicolas Copernic ou Koppernik, comme il se nomme luimême dans deux lettres encore existantes, avait atteint déjà sa vingt et unième année et faisait des observations à Cracovie avec l’astronome Albert Brudzewski, lorsque Colomb découvrit Amérique. Dans l’année qui suivit la mort du grand navigateur, nous le retrouvons à Cracovie, occupé à bouleverser toutes les idées reçues en astronomie, après un

séjour de six ans dans les villes de Padoue, de Bologne et de Rome. Nommé en 1510 chanoine à Frauenbourg, par la protection de son oncle, Lucas Waisselrode de Allen, évêque de Ermeland (#), il y travailla encore trente-trois ans à achever son ouvrage De Revolutionibus orbium cælestium. Le premier exemplaire imprimé lui fut apporté quand déjà, paralysé de corps et d'esprit, il se préparait à mourir. I vit le volume, il put encore le toucher; mais sa pensée n’était plus aux choses temporelles. Il mourut, non pas, comme le raconte son biographe Gassendi, quelques heures, mais quelques jours plus tard , le 24 mai 1543 (*?). Deux ans auparavant, une partie importante de sa doctrine avait été déjà répandue dans le public, par une lettre imprimée de l’un de ses plus ardents disciples, Joachim Rhæticus, à Jean Schoner, professeur de Nurenberg. Ce ne sont pourtant ni le succès du système de Copernic, ni la théorie renouvelée du soleil central et du double mouvement que décrit la terre , qui, un peu plus de cinquante ans après, conduisirent aux brillantes découvertes astronomiques par lesquelles s'ouvre le xvue siècle. Ces découvertes qui compléterent et agrandirent le système de Copernic, ont pour cause l'invention fortuite du télescope. Fortifiés et élargis par les résultats de l’astronomie physique, tels que les observations faites sur le système des satellites de Jupiter et sur les phases de Vénus, les principes de Copernic ont frayé à l'astronomie théorique des voies qui devaient conduire à un but plus sûr et provoquer la recherche de problèmes dont la solution exigeait le perfectionnement du caleul analitique. De même que George Peurbach et Regiomontanus (Jean Muller, de Kœnigsberg en Franeonie) ont eu une heureuse influence sur Copernic et ses disciples, Rhæticus, Reinhold et Mæstlin, ceux-ci, à leur tour, agirept sur les travaux de Kepler, de Galilée et de Newton, bien qu’ils en soient séparés par un plus long espace de temps. Ainsi un lien intellectuel rattache le xvu° siècle au xvI°; et l'on ne peut retracer l’agrandissement que la contemplation ‘du monde a dû , dans le xvn° siécle, à l’astronomie, sans rechercher l'impulsion que cette période avait recue de la précédente.

C'est une opinion erronée et malheureusement très-répandue encore de nos jours, que Copernic, par faiblesse et pour échapper à la persécution des prêtres, présenta le mouvement planétaire de la terre et la position du soleil au centre du système, comme une pure hypothèse, ayant pour but de faciliter l’application du calcul au mouvement des corps célestes, mais qui « n’avait pas besoin d’être vraie, ni même vraisemblable (5). » On ne peut nier que ces mots étranges se lisent dans la préface anonyme placée, en tête de l’ouvrage de Copernic, et qui a pour titre De Hypothesibus hujus operis (2%); mais cette déclaration est complétement étrangère à Copernic et en opposition directe avec la dédicace qu'il adressa au pape Paul II. L'auteur de la préface est, ainsi que le dit Gassendi de la manière la plus positive, dans la Vie de Copernie, un mathématicien qui vivait alors à Nurenberg , Andreas Osiander , chargé de diriger avec Schoner l'impression du livre De Revolutionibus , et qui, sans manifester expressément des scrupules religieux , jugea prudent de présenter les idées nouvelles comme une hypothèse et non, ainsi que l'avait fait Copernic, comme une vérité démontrée.

L'homme que l’on peut appeler le fondateur du nouveau système du monde, car à lui appartiennent incontestablement les parties essentielles de ce système et les traits les plus grandioses du tableau de l'univers, commande moins encore peut-être l'admiration par sa science que par son courage et sa confiance. Il méritait bien l’éloge que lui décerne Kepler, quand, dans son introduction aux fables Rudolphines. il appelle un libre esprit, « vir fuit maximo ingenio et quod in hoc exercitio (c’est-à-dire dans la lutte contre les préjugés) magni momenti est, animo liber , » Lorsque Copernie , dans sa dédicace au pape, raconte l’histoire de son ouvrage, il n'hésite pas à traiter de conte absurde la croyance à l’immobilité et à la position centrale de la terre, croyance répandue généralement chez les théologiens eux-mêmes. Il attaque sans crainte la stupidité de ceux qui s’attachent à des opinions aussi fausses. Il dit que « si jamais d’insignifiants bavards, étrangers à toute connaissance mathémati-

que, avaient la prétention de porter un jugement sur son ouvrage, en lorturant à dessein quelque passage des saintes Ecritures (propter aliquem locum scripturæ male ad suum propositum detortum), il méprisera ces vaines attaques. Tout le monde sait, ajoute-t-il, que le célébre Lactance, qu’on ne peut prendre à la vérité pour un mathématicien, a disserté d’une manière puérile sur la forme de la terre, et s’est raillé de ceux qui la regardaient comme un sphéroïde; mais lorsqu'on traite des sujets mathématiques, c’est pour les mathématiciens qu'il faut écrire. Afin de prouver que, quant à lui, profondément pénétré de la justesse de ses résultats , il ne redoute aucun jugement, du coin de terre où il est relégué, il en appelle au chef de l’Église et lui demande protection contre les injures des calomniateurs. Il le fait avec d'autant plus de confianee que l'Église elle-même peut tirer avantage de ses recherches sur la durée de l’année et sur les mouvements de la lune. » L’astrologie et la réforme du ealendrier furent longtemps seules à protéger l'astronomie auprès des puissances temporelles et spirituelles, de méme que la chimie et la botanique furent, dans le principe, entièrement au service de la pharmacologie.

Le libre et màle langage de Copernic, témoignage d’une conviction profonde, contredit assez cette vieille assertion , qu'il aurait donné le système auquel est attaché son nom immortel, comme une hypothèse propre à faciliter les ealculs de l'astronomie mathématique, mais qui pouvait bien étre sans fondement. « Par aucune autre combinaison , s’écrie-t-il avec enthousiasme, je n’ai pu trouver une symétrie aussi admirable dans les diverses parties du grand tout, une union aussi harmonieuse entre les mouvements des corps célestes, qu’en plaçant le flambeau du monde (lucernam mundi), ce soleil qui gouverne toute la famille des astres dans leurs évolutions circulaires (circumagentem gubernans astrorum familiam) sur un trône royal, au milieu du temple de la nature (#). » L'idée de la gravitation universelle ou de l'attraction (appetentia quædam naturalis partibus indita) qu’exeree le soleil, comme centre du monde (centrum mundi), parait aussi s'être présenté à l'esprit de ce grand homme,

— 965 — | par induction des effets de la pesanteur dans les corps sphériques. C'est ce que prouve un passage remarquable du traité De Revolutionibus , au chapitre 9 du livre premier (26).

Si l’on parcourt les phases diverses de la contemplation du monde, on voit que l'attraction des grandes masses et la force centrifage ont été pressenties dès les temps les plus reculés. Jacobi, dans ses recherches , laissées malheureusement à l'état de manuscrits sur les connaissances mathématiques des Grecs, fait ressortir avec raison « les vues profondes d’Anaxagore , chez lequel nous ne pouvons voir sans étonnement, que la lune, si la vitesse acquise venait à cesser, tomberait sur la terre, comme la pierre lancée par là fronde (?7). » J'ai déjà mentionné ailleurs, à l’occasion de la chute des aérolithes , des conjectures analogues de la part du philosophe de Clazomène et de Diogène d’Apollonie sur la cessation brusque du mouvement circulaire (*#). L’attraction exercée par le censre de la terre sur toutes les masses pesantes que l’on en sépare, offrait certainement à l’esprit de Platon une notion plus claire qu'à celui d’Aristote, qui connaissait à la vérité, ainsi qu'Hipparque, la force accélératrice qui règle la chute des corps, mais sans en bien comprendre le principe. Cependant, chez Platon comme chez Démoecrite , l'attraction est réduite à l’affinité, c’est-à-dire à l'effort que font, pour se réunir, les substances moléculaires analogues (?°). Seul l’alexandrin Jean Philopon, disciple d’Ammonius fils d'Hermeas, qui vraisemblablement n’est pas antérieur au vi° siècle , explique le mouvement des sphères célestes par une impulsion primitive, et rattache cette idée à celle de la chute des corps et à l'effort par lequel toutes les substances, ou légères ou pesantes, tendent à se rapprocher de la terre (5°). Les vérités que soupçonnait Copernic, que Kepler a exprimées plus clairement, dans son admirable ouvrage De Stella Martis, en les appliquant même au flux et reflux de l'Océan, ont reçu en 1666 et 1674 une vie et une fécondité nouvelle, grâce à la pénétration de l’ingénieux Robert Hooke (5!). C’est après de tels préliminaires que la grande théorie de Newton sur la gravitalion universelle vint

fournir le moyen de transformer loute l'astronomie physique en une véritable mécanique du ciel (F?).

Copernic connaissait assez complétement, comme on le voit non-seulement dans sa dédicace au pape, mais en divers passages de son livre, les images sous lesquelles les anciens se représentaient la structure du monde. Cependant , pour les temps antérieurs à Hipparque, il ne cite que Hicetas de Syracuse qu’il nomme toujours Nicetas, Philolaüs le Pythagoricien, Timée (celui que fait parler Platon), Ecphantus, Héraclide de Pont et le grand géometre Apollonius de Perge. Des deux mathématiciens qui se rapprochent le plus de son système , Aristarque de Samos et Seleucus de Babylone , il nomme le premier sans le caractériser d'aucune manière, et ne cite pas même le second (5). On a souvent affirmé qu'il n’a pas connu l'opinion d’Aristarque de Samos sur la position centrale du soleil et sur le mouvement de la terre, parce que l’Arenarius et tous les ouvrages d’Archimède ne parurent qu'une année après sa mort, c’est-à-dire un siècle entier après l'invention de l'imprimerie ; mais on oublie que Copernie, dans sa dédicace au pape Paul HT, cite un long passage, extrait du traité de Plutarque De placitis philosophorum (lib. HE cap. 43) sur Philolaüs, Ecphantus et Héraclide de Pont, et que, dans le même ouvrage, au 24° chapitre du Ie livre, il avait pu lire comment Aristarque de Samos rangeait le soleil parmi les fixes De tous les témoignages de l'antiquité, ceux qui paraissent avoir le plus agi sur la direction et le développement progressif des idées de Copernie, sont, d’après Gassendi, un passage de l’eneyclopédie à demi barbare de Martianus Mineus Capella, natif de Madaure, et le système du monde d’Apollonius de Perge. D’apres le sentiment de Martianus Minues que l’on a fait remonter, avec trop d'assurance, tantôt aux Égyptiens et tantôt aux Chaldéens., la terre reste immobile au centre du monde (54); mais le soleil décrit son orbite, entouré de deux satellites, Mercure et Vénus. Un tel aperçu sur la structure du monde semble, il est vrai, préparer à l’idée de la force centripète du soleil; mais rien ni dans l’A/mageste et en général dans les écrits des anciens, ni dans le traité de Co-

pernie De Revolutionibus ; n'autorisait Gassendi à affirmer si nettement la ressemblance absolue du système de Tycho avec celui que lon veut attribuer à Apollonius de Perge. Quant à la confusion que l’on à essayé d'établir entre le système de Copernic et celui du pythagoricien Philolaüs, dans lequel la terre (car ce que Philolaüs appelle +79 n’est pas une planète distincte, mais seulement un hémisphère de eelle que nous habitons), dans lequel, dis-je, cette terre privée de son mouvement de rotation. tourne, ainsi que le soleil, autour du foyer du monde ou feu central, c’est-à-dire autour de la flamme qui donne la vie à tout notre système planétaire ; c’est une conjecture, depuis que M. Bæœckh a publié ses concluantes recherches sur ce sujet.

La révolution scientifique dont Nicolas Copernic est l’auteur a eu cette rare fortune que , si lon excepte la courte suspension produite par l'hypothèse rétrograde de Tycho , elle a tendu constamment au but, c'est-à-dire vers la découverte de la véritable structure du monde. Le riche fonds d'observations précises que fournit lui-même l’ardent adversaire de Copernic, Tycho, a servi aussi à faire découvrir ces lois éternelles du système planétaire, qui ont répandu plus tard sur le nom de Kepler un éclat impérissable, et qui, interprétées par Newton, démontrées par lui théoriquement et comme un résultat nécessaire, ont été transportées dans Ja sphère lumineuse de la pensée, et ont fondé la connaissance rationnelle de la nature. On a dit ingénieusement, mais peut-être sans rendre encore assez de justice au libre génie qui à créé par ses propres forces la théorie de la gravitation : « Kepler a écrit un Code et Newton L'esprit des Lois » (5

Les allégories poétiques dont Pythagore et Platon ont semé leurs tableaux du monde, allégories changeantes comme la fantaisie qui leur donna naissance (), se reflètent encore en partie dans les écrits de Kepler; elles ont échauffé et rendu plus sereine son ame souvent assombrie ; mais elles ne Pont pas délourné du but sérieux qu'il poursuivait et qu’il atteignit douze ans avant sa mort, dans la nuit mémorables du 45 mai 1648 (5). Copernie avait donné, par la rotation diurne

de la terre, une explication satisfaisante du mouvement apparent des étoiles fixes; par la révolution annuelle de ka terre autour du soleil, il avait également résolu le problème des mouvements apparents les plus remarquables des planètes (stations et rétrogradations) , et ainsi il avait trouvé le véritable fondement de ce que l’on a nommé la seconde inégalité des planètes. Quant à là première inégalité, c’està-dire au mouvement non uniforme par lequel les planètes décrivent leur orbite, il laissa ce point sans éclaircissements. Fidèle à l’ancien principe pythagoricien de la perfection inhérente aux mouvements circulaires , Copernic sentait encore le besoin de faire entrer dans la composition du monde des cercles excentriques, dont aucun corps n’occupait le centre, et quelques-uns des épicycles d’Apollonius de Perge. Si hardie que fut la voie où on était entré, on ne pouvait se dégager en une fois de tous les anciens errements.

La distance toujours égale à laquelle restent les étoiles ; les unes par rapport aux autres, tandis que toute la voûte céleste se meut de l’orient à l'occident, avait conduit à l’hypothèse d’un firmament, d'une sphère transparente et solide à laquelle, suivant Anaximène , qui ne parait pas avoir été de beaucoup postérieur à Pythagore, les étoiles étaient attachées comme des clous (5). Geminus de Rhode, contemporain de Cicéron, supposait que les astres sont fixes sur une surface plane, les uns plus haut, les autres plus bas. On étendit aux planètes ce que l’on avait imaginé pour les étoiles fixes, et ainsi prit naissance la théorie des sphères excentriques, engagées les unes dans les autres, théorie défendue par Eudoxe, Ménechme et Aristote, qui inventa les sphères réagissantes. La théorie des épicycles, dont le mécanisme s’appliquait plus facilement à la représentation et au calcul des mouvements planétaires, ruina, après un siècle, gràce à la pénétration d’Apollonius, l'hypothèse des sphères solides. Quant à savoir s’il est vrai, ainsi que lé croyait Ideler, que l’on commença à admettre comme possible le libre mouvement des planètes dans l’espace , seulement à parür de la fondation du musée d’Alexandrie , ou si déjà , avant cette époque, on se représentait en général les sphères trans-

parentes qui se coupent, et qu'Eudoxe admettait au nombre de vingi-sept, Aristote au nombre de cinquante-cinq, aussi bien que les épicycles transmis au moyen âge par Hipparque et Ptolémée, non pas comme des sphères solides et matériellement existantes, mais bien comme des conceptions imaginaires ; c’est une question que je n'ose prendre sur moi de décider , bien que je penche vers le parti des conceptions imaginaires. Ce qui est plus certain c’est que, au milieu du xvi° siècle, lorsque fut accueillie la théorie des soixante-dix-sept sphères homocentriques , proposée par le savant polygraphe Girolamo Fracastor , et quand plus tard les adversaires de Copernic mirent tout en œuvre pour défendre le système de Ptolémée, la croyance à l’existence des sphères , des cercles et des épicycles solides , que les Pères de l’Église avaient particulièrement favorisée, était encore iort répandue. Tycho-Brahé se vante expressément d’avoir le premier, par ses considérations sur les orbites des comètes, démontré l'impossibilité des sphéres solides, et d’avoir renversé cet échafaudage ingénieux. Il remplissait d'air les espaces du ciel, et pensait que ce milieu, ébranlé par le mouvement des corps célestes, opposait une résistance d’où naissaient des sons harmonieux. Rothman, dont l’organisation était peu poétique, crut nécessaire de réfuter ce mythe de l'harmonie renouvelé de Pythagore.

La grande découverte de Kepler, que toutes les planètes décrivent des ellipses autour du soleil et que le soleil occupe l’un des foyers de ces ellipses, a enfin dégagé le système de Copernie des cercles excentriques et de tous les épicycles qui l’encombraient à son origine (5°). La structure du monde planétaire apparut alors dans sa réalité objective et dans sa noble simplicité, comme une œuvre d’une admirable architecture, Mais il était réservé à Newton de dévoiler le jeu et la connexion des forces intérieures qui animent et conservent le système du monde. Les hommes qui ont suivi le développement progressif de la connaissance humaine ont eu souvent occasion de remarquer que les grandes découvertes , fortuites en apparence, se pressent dans un étroit espace de temps, et que les grands esprits aiment en quelque sorte

à se présenter de front. Ce phénomène se reproduit de Ia manière la plus frappante dans les dix premières années du xvi* siècle. Tycho , le fondateur de l'astronomie mathématique, Kepler, Galilée, et Bacon de Verulam sont contemporains. Tous, à l'exception de Tycho, ont pu connaitre, dans les années de leur maturité, les travaux de Descartes et de Fermat. Les principes de Bacon, consignés dans l'Instauratio magna, parurent en anglais dès l’an 1605, quinze ans avant la publication du Novum Organon. L'invention du télescope et les plus grandes découvertes de l’astronomie physique, telles que celles des satellites de Jupiter, des taches du soleil, des phases de Vénus et de la figure singuliére de Saturne, tombent entre les années 1609 et 4642. Les spéculations de Kepler sur l'orbite elliptique de Mars commencent en 1601 et deviennent la matière de l’Asfronomia nova seu Physica cœlestis, qui fut achevée huit ans plus tard (#2). « C’est, écrit Kepler, en étudiant l'orbite de Mars, que nous devons approfondir les mystères de l’astronomie, Où nous n’en saurons jamais rien. J’ai pu enfin, par un travail opiniatre, soumettre à une loi naturelle les irrégularites que l’on remarque dans le mouvement de cette planète. » C’est en généralisant la même pensée, que cet homme, d’une imagination si brillante, est parvenu à deviner les grandes vérités exposées par lui, dix ans plus tard, dans les cinq livres de son Harmonie du monde. « Je crois, dit-il encore très-bien, dans une lettre à l’astronome danois Longomontanus , l’astronomie et la physique si étroitement unies entre elles, que l’une ne saurait étre parfaite sans l’autre. » Les résultats de ses travaux sur la structure de l’œil et sur la théorie de la vision parurent aussi, en 4604, dans les Paralipomènes à Vitellion; enfin la Dioptrique elle-même fut publiée en 4611 (“!). Ainsi se répandait la connaissance des phénomènes les plus importants qui s’accomplissent dans les espaces célestes, avec l’art de saisir ces phénomènes par la création de nouveaux organes ; et tout cela se pas sait dans les dix ou douze premières années d’un sièele qui s’ouvre avec Galilée et Kepler, pour finir avee Newton et

Leibnitz.

Il est vraisemblable que la découverte accidentelle du telescope fut connue pour la première fois en Hollande vers la fin de l’année 1608. D’après les dernières recherches que l’on a faites dans les archives de la science (2), les hommes qui peuvent prétendre à la gloire de cette invention sont Hans Lippershey, né à Wesel et fabricant de lunettes à Middlebourg , Jacop Adriaansz, surnommé Metius, qui passe aussi pour avoir tenté de substituer la glace au métal dans la composition des miroirs ardents; enfin Zacharias Jansen. Le premier est toujours nommé Laprey, dans l’intéressante lettre de l’envoyé hollandais Boreel au médecin Borelli, auteur du Mémoire publié en 14655 De vero telescopii inventore. Si l’on veut trancher la question de priorité d’après les époques où les propositions furent faites aux États-Généraux, Hans Lippershey est le premier en date. C’est le 2 octobre 4608 qu'il présenta aux magistrats trois instruments « avec lesquels on peut voir dans le lontain. » Metius ne fit valoir ses droits que le 17 octobre de la même année, mais il dit expressément dans sa supplique que «ses combinaisons et son travail opiniätre l’ont amené déjà depuis deux ans à construire des instruments semblables. » Zacharias Jansen , comme Lippershey fabricant de lunettes à Middlebourg, inventa vraisemblablement vers 1590, en société avec son pére Hans Jansen , le microscope composé qui a pour oculaire un verre divergent ; mais ce fut seulement en 1640 selon le témoignage de l’envoyé Boreel, qu’il trouva le télescope; encore lui et ses amis dirigeaient-ils cet instrument vers des points de la terre éloignés et non vers le ciel. Le secours que l’on trouva dans le microscope pour approfondir la nature de tous les corps organiques, en étudiant leur forme et le mouvement de leurs parties, l'influence exercée par le télescope sur. l’ouverture soudaine des espaces du monde , ont été si fort au delà de tout ce qu’on pourrait croire , que l’histoire de ces inventions devait être traitée avec quelques détails.

Lorsque l’annonce de la découverte faite en Hollande d’une vue nouvelle par le télescope, se répandit, au mois de mai de l’année 4609, dans la ville de Venise, où Galilée se trou-

AR

vail par hasard. il devina tout ce qu'il y avait d’essentiel dans la composition de cet instrument et en établit un luimême à Padoue (f#). Il le dirigea d’abord sur les montagnes de la lune , enseigna le moyen de mesurer la hauteur de leurs sommets, et expliqua, ainsi que l'avaient déjà fait Léonard de Vinci et Mœæstlin, la couleur cendrée de la lune par la Jumiére que le soleil envoie à la terre et que la terre renvoie à son satellite. Il observa, avec des instruments d’une moindre puissance , le groupe des pléiades , l’amas stellaire qui forme la Créche dans l'Écrevisse, la voie lactée et le groupe d'étoiles de la tête d'Orion. Alors se succédèrent rapidement les grandes découvertes des quatre satellites de Jupiter, des deux anses de Saturne, ou, en d’autres termes, de cet anneau qu’on n'avait vu encore que confusément et sans en bien saisir la nature, des taches du soleil et du croissant de Vénus.

Les lunes de Jupiter, les premières de toutes les pianètes secondaires qui aient été découvertes à l’aide du télescope, furent reconnues presque simultanément et sans aucune communication entre les observateurs, le 29 décembre 41609, par Simon Marius, à Ansbach, et le 7 janvier 4610, par Galilée, à Padoue. Galilée prit les devants sur le Mundus Jovialis de Simon Marius, en publiant le Vuncius Sidereus (1640), dans lequel eette découverte est consignée (4). Marius avait proposé pour les satellites de Jupiter le nom de Sidera Brandenburgica; Galilée préféra les noms de Sidera Cosmica ou Medicea, dont le dernier trouva naturellement plus de faveur à la cour de Florence. Mais ce nom collectif ne parut pas encore une assez humble flatterie. Au lieu de désigner chacun des satellites par des chiffres, comme nous le faisons aujourd’hui, Marius les nommait Lo, Europe, Ganyméde, Callisto ; à la place de ces êtres mythologiques, figurérent dans la nomenclature de Galilée les divers membres de la famille des Médicis, Catharina , Maria, Cosimo l’ainé et Cosimo le jeune.

Laconnaissance des satellites de Jupiter et des phases de Vénus eut la plus grande influence sur l'établissement et la pro-

pagation du système de Copernic. Le petit Monde de Jupiter

Mundus Jovialis) offrait à l'œil de l'esprit une image complète) du grand système planétaire et solaire. On reconnut que les satellites obéissent aux lois découvertes par Kepler, et d’abord que les carrés des temps nécessaires à leur révolution sont proportionnels aux cubes des distances moyennes qui séparent les planètes secondaires de la planète principale. Aussi Kepler s’écrie-t-il dans le livre de l’A/armonie du monde, avec cette ferme confiance et cette sécurité qu’inspirent à un Allemand les libres spéculations de la philosophie : « Quatre-vingt ans se sont écoulés depuis qu’on peut lire sans obstacle la: doctrine de Copernic sur le mouvement de la terre et l’immobilité du soleil (#), parce qu’on a cru enfin pouvoir se permettre de disputer des choses naturelles et d'éclairer les œuvres de Dieu; et maintenant que de nouveaux documents , inconnus aux juges ecclésiastiques , ont élé découverts & l'appui de cette doctrine , il est interdit chez vous de propager le véritable système du monde! » Depuis longtemps déjà, même dans les contrées protestantes de l’Allemagne, Kepler avait pu faire l’épreuve de cette interdiction , suite de la vieille lutte engagée entre l'Église et la science de la nature (#5).

La découverte des satellites de Jupiter marque pour lhistoire et les vicissitudes de l'astronomie une époque à jamais mémorable (#7). Les éclipses des satellites, leur immersion dans l'ombre de Jupiter ont conduit à mesurer la vitesse de la lumière (1675) et par suite à expliquer lellipse d’aberration des étoiles fixes (1727), par laquelle se reflête pour ainsi dire dans la voûte du ciel le mouvement annuel de la terre autour du soleil. Ces découvertes de Rœmer et de Bradley ont été nommées avec raison la clef de voûte du système de Copernic, la démonstration matérielle du mouvement de translation qui emporte la terre.

Galilée reconnut aussi de bonne heure, dès le mois de septembre 1612, de quelle importance peuvent êtreles éclipses des satellites de Jupiter pour déterminer les longitudes sur la terre ferme. Il présenta d’abord cette méthode à la cour d'Espagne, en 1646, et plus tard aux États-Généraux de Hollande, en l’appliquant cette fois à la navigation (‘$), mais

sans se préoccuper assez des difficultés insurmontables que rencontre la pratique d’une telle méthode sur un élément si mobile. Il se proposait de construire lui-même cent télescopes et de les porter en Espagne, ou d'y envoyer son fils Vicenzio ; il demanda pour récompense « una croce di s. Jago, » avec un traitement de 4000 scudi, somme modique, dit-il, si l’on songe qu'on lui avait fait-espérer d’abord, dans la maison du cardinal Borgia, une rente de 6000 ducats.

Après la découverte des planètes secondaires de Jupiter, on observa bientôt la prétendue triplicité de Saturne ( planeta tergeminus). Dés le mois de novembre 1610, Galilée faisait savoir à Kepler que « Saturne se compose de trois étoiles qui se touchent respectivement. » Dans cette observation était contenue en germe la découverte de l'anneau de Saturne. Hevelius décrivit, en 14656 , les variations que subit la forme de cette planète, l’inégale ouverture des anses et leur disparition complète à certaines époques. Toutefois le mérite d’avoir expliqué scientifiquement toutes les apparences de l’anneau de Saturne, appartient à Huyghens (1655), qui, suivant la méfiance en usage de son temps, voila sa découverte sous un anagramme composé cette fois de 88 lettres. Le premier, Dominique Cassini vit la ligne noire qui divise l'anneau, et reconnut qu’il se partage au moins en deux anneaux concentriques (1684). Je réunis ici toutes les observations auxquelles a fourni matière, pendant la durée d’un siécle, celui des corps célestes qui offre la forme la plus singulière et la plus inattendue, et dont la connaissance a pu conduire à d'ingénieuses conjectures sur la formation originaire des planètes et de leurs satellites.

Les taches du soleil furent observées, pour la première fois, à l’aide du télescope, par Jean Fabricius, habitant de ia Frise orientale, et par Galilée, à Padoue ou à Venise, suivant le récit le plus accrédité. Fabricius prit acte de sa découverte au mois de juin 14614 et devança certainement d'un an Galilée , qui fit seulement connaitre la sienne le 4 mai 4612, dans une lettre adressée au bourguemestre Marcus Welser. Les premières observations de Fabricius datent, suivant un minutieux examen de M. Arago, du mois de

mars 1641 (*°); elles commencèrent à la fin de #610, si l'on en croit sir David Brewster, qui s'appuie sur ce que Christophe Scheiner fait remonter les siennes propres jusqu’en avril 4644 , et selon toute vraisemblance ne se livra d’une manière sérieuse à celte recherche qu’au mois d'octobre de la même année. Au sujet de Galilée, nous ne possédons que des renseignements fort obscurs et peu d’accord entre eux. Il est probable qu'il reconnut les taches du soleil au mois d'avril 46414 , car il les fit voir publiquement, sur le mont Quirinal, dans le jardin du cardinal Bandini, au mois d'avril et de mai de cette même année 1641. Harriot qui, si l'on en croyait le Baron de Zach, aurait découvert les taches du soleil le 146 janvier de l’année précédente, remarqua, il est vrai, trois de ces taches le 23 décembre 1610 , et en indiqua la place dans un registre d'observations, mais sans se douter qu’il avait vu les taches du soleil, pas plus que Flamstead et Tobie Mayer ne se douterent, Pun le 23 décembre 1690, l’autre le 25 septembre 1756 , qu'ils avaient vu une planète, lorsque Uranus passa dans le champ de leurs lunettes. C’est le 4° décembre 1611 que, pour la première fois, Harriot reconnut réellement les taches du soleil, einq mois par conséquent après que Fabricius eut rendu publique sa découverte. Galilée remarque déjà que les taches du soleil, « dont plusieurs dépassent en étendue la mer Méditerranée et même l'Afrique et l'Asie, » se montrent sur une zone déterminée du disque du soleil. Il voit quelquefois revenir les mêmes taches; il est convaincu qu’elles appartiennent au corps même du soleil. La différence de leurs dimensions au centre de cet astre et près du bord où elles vont disparaitre, fixe particulièrement son attention. Cependant je ne trouve rien, dans la remarquable lettre que Galilée écrivit à Marcus Welser, le 44 août 4612, d’après quoi l’on puisse supposer qu’il ait observé l'inégalité de la pénombre, aux deux côtés du noyau noir. Cette belle remarque était réservée à Alexandre Wilson et date seulement de l'année 4773. Le chanoine Tarde en 4620 et Maupertuis en 14633 attribuaient toutes les taches du soleil à de petits corps célestes qui, en se mouvant autour de lui, en inter-

ceptaient la lumière et qu'ils nomment les astres de Bourbon et d'Autriche (Borbonia et Austriaca sidera) (*°). Fabricius admettait, comme Galilée, que les taches appartiennent au corps même du soleil (%1). I avait remarqué aussi que celles qu'on avait vues d’abord disparaissaient et qu’elles revenalent plus tard. Ces alternatives l’amenérent à reconnaitre la rotation du soleil, soupçonnée déjà par Kepler , avant la découverte des taches. Cependant les déterminations les plus précises sur la durée de la rotation appartiennent au laborieux Scheiner. Si, de nos jours le corps dans l’état de l’ignition la plus intense que les hommes aient pu produire jusqu'ici (la chaux vive en ignition dans la lampe de Drummond) apparait noir comme une tache d'encre, lorsqu'il est projeté sur le disque du soleil, il ne faut pas s'étonner que Galilée qui, sans aucun doute a décrit le premier les grandes facules du soleil, ait tenu la lumière du noyau formé au centre des taches solaires pour plus intense que celle de la pleine lune ou de Pair qui avoisine le disque du soleil (?). On trouve déjà dans les écrits du cardinal Nicolas de Cusa, au milieu du xv° siècle, des hypothèses sur les atmosphères successives d’air, de nauges et de lumière qui entourent le noyau solide et pour ainsi dire terrestre du soleil (55).

Pour fermer le cycle de ces admirables découvertes, cycle qui embrasse à peine deux années et au milieu duquel brille le nom immortel du grand Florentin, je dois mentionner encore les phases de Vénus. Dès le mois de février 4640, Galilée vit cette planète sous la forme d’un croissant et, selon la mode que nous avons signalée plus haut, il cacha, le A1 décembre 1610, cette importante découverte dans un anagramme dont Kepler a parlé en tête de sa Dioptrique. Il croit aussi, malgré l'insuffisance de sa lunette, avoir entrevu quelque chose des phases de Mars, ainsi qu'il l'écrit à Benedetto Castelli, le 30 décembre 1610. Ce phénomène de Vénus apparaissant, comme la lune, sous la forme d’un eroissant, assura le triomphe du système de Copernic. La nécessité des phases ne pouvait certainement pas échapper à ce grand astronome; il discute en détail, dans le 40° chapitre

de son premier livre, les doutes que les modernes adhérents des opinions platoniciennes soulevèrent, au sujet des phases, contre les principes de Ptolémée sur la structure du monde; mais, dans le développement de son propre système, Copernie ne s'explique pas en particulier sur les phases de Vénus, ainsi que Thomas Smith l’affirme dans son Optique.

Les accroissements apportés à la science du monde, dont le tableau par malheur ne peut être dégagé tout à fait de querelles fächeuses sur la priorité des découvertes, et en partieulier les conquêtes de l'astronomie physique, rencontrérent d'autant plus de faveur, que, avant l’invention du télescope (1608) de graves événements venaient de s’accomplir dans le ciel. 36 ans, 8 ans et 4 ans auparavant, l’apparition et l’extinction subite de trois astres nouveaux dans Cassiopée (1572), dans le Cygne (1600), et au pied du Serpentaire (4604), avaient excité l’étonnement et la sollicitude des peuples. Tous ces astres étaient plus brillants que les étoiles de première grandeur, et celui que Kepler observa dans le Cygne, resplendit vingt et un ans à la voute du ciel, pendant toute la période des découvertes de Galilée. Près de trois cent cinquante ans se sont écoulés depuis, et il n’a paru aucune étoile nouvelle de première ou de seconde grandeur ; car le remarquable phénomène, dont sir John Herschel à été témoin, en 4837, dans l'hémisphère du Sud, n’est qu’un développement excessif dans l'intensité lumineuse d’une étoile de seconde grandeur, ; d’Argo, que l’on avait vue depuis longtemps, sans reconnaitre qu’elle füt changeante (°). Avec quelle puissance l’aspect des astres nouveaux qui apparurent de 4572 à 1604 sollicitèrent la curiosité, accrurent l'intérêt des découvertes astronomiques, et provoquerent même des combinaisons dont l'imagination faisait les frais , c’est ce qu'on peut voir dans les écrits de Kepler et ce dont il est permis de juger d’ailleurs par tous les bruits auxquels donnent lieu les comètes visibles à l’œil nu. Il en est de même des phénomènes qui se produisent à la surface du globe , comme les tremblements de terre dans les contrées où l’on en sent très-rarement les effets, éruption de volcans qui reposaient depuis de longues années, le bruit des aéro-

lithes qui sillonnent notre atmosphère cet y prennent feu. Tous ces accidents viennent renouveler de temps à autre l'intérêt qu’inspirent des problèmes plus inexplicables encore pour la foule que pour les physiciens à systèmes.

Si dans ces considérations sur les effets de la contemplation par les sens, j'ai nommé de préférence Kepler , c’est afin de rappeler combien chez ce grand homme doué de facultés merveilleuses, la tendance: vers les combinaisons de la fantaisie se trouva unie avee un remarquable talent d’observation , une méthode d’induction sévère , une puissance de calcul presque sans exemple, enfin avee une profondeur mathématique qui, manifestée dans la Stereometria doliorum, influa heureusement sur Fermat, et par lui sur la découverte du ealeul infinitésimal (%). Par la richesse et la rapidité de ses idées, par la hardiesse de ses divinations cosmologiques, un tel esprit était fait surtout pour répandre la vie autour de lui, et accélérer le mouvement qui emportait sans relàche le xvue siècle vers le noble but de la contemplation du monde agrandie (6).

Les huit comètes qui devinrent visibles, à partir de 4577, jusqu’à celle de Halley, en 1607, ainsi que l'apparition subite et l'extinction de trois étoiles nouvelles, survenue presque dans la même période, attirérent l’attention des savants sur l'origine de ces corps, composés d’une matière Vaporeuse et de Ja nébulosité cosmique universellement répandue dans l’espace. Kepler croyait, comme Tycho, que les nouvelles étoikes avaient été formées par la condensation de cette nébulosité, et qu'elles se résoudraient un jour en la même substance (57). Dans son Veuen und seltsamen Discurse ueber die Haarsterne (1608), les comèêtes qu’il se représentait, avant la démonstration positive du cours elliptique des planètes, comme se mouvant en ligne droite, au lieu de revenir sur elles-mêmes et de décrire une orbite fermée, se com posent d’air céleste. Il ajoutait, en remontant aux vieilles hypothèses sur la production sans mère, que les comètes naissent « comme sur chaque motte de terre l'herbe croit sans aucune semence, comme dans l’eau salée les poissons sont produits en vertu d’une génération spontanée, »

Plus heureux dans d’autres conjectures, Kepler se hasardait à poser les principes suivants: toutes les étoiles fixes sont des soleils comme le nôtre et sont entourées de systémes planétaires; notre soleil est enveloppé d’une atmosphère qui apparait dans les éclipses totales de soleil, comme une blanche couronne de lumière; notre soleil est jeté comme une ile dans l'océan des mondes, de manière à former le centre de cette zone d'étoiles pressées que lon appelle la voie lactée (*$). Kepler avait conjecturé aussi que le soleil dont on n’avait pas encore reconnu les taches, que les planètes et toutes les étoiles fixes accomplissent un mouvement de rotation autour de leur axe. On découvrira, disait-il, autour de Saturne (à quoi tient-il qu'il n’a pas ajouté et autour de Mars?) des satellites comme ceux que Galilée a découverts autour de Jupiter. Dans l'intervalle, beaucoup trop considérable, qui sépare Mars de Jupiter, et dans lequel nous connaissons aujourd'hui sept astéroides (°°), Kepler avait pressenti qu’il devait se mouvoir des planètes que leur petitesse dérobait aux regards. Il est vrai qu’il a dit la même chose pour la distance comprise entre Vénus et Mercure. Ces divinations, confirmées plus tard en grande partie, éveillérent un intérêt universel, tandis qu'au contraire la découverte des trois lois qui, depuis Newton et la théorie de la gravitation, ont rendu le nom de Kepler immortel, n’est mentionnée par aucun des contemporains, sans en excepter même Galilée, avec le tribut d’éloges qu’elle mérite (5°). Souvent alors, comme cela arrive encore aujourd'hui, de simples aperçus sur le monde , ceux même qui n’étaient pas fondés sur l’observation, mais sur des analogies hasardeuses, s’emparaient plus vivement de l'attention que les résultats les plus considérables de lastronomie mathématique.

Après avoir tracé le tableau des importantes découvertes qui, en un si petit nombre d'années, ont agrandi la connaissance des espaces célestes, je ne puis oublier non plus les progrès accomplis dans l'astronomie pyhsique, qui ont illustré la seconde moitié du grand siècle. Le perfectionnement du télescope amena la découverte des satellites de Sa-

turne, Huyghens, à l’aide d’un objectif qu'il avait taillé luiméme, signala pour la première fois, le 25 mars 1655, quarante-cinq ans après que l’on eut reconnu l'existence des satellites de Jupiter , le sixiéme satellite de Saturne. Partageant avec plusieurs astronomes de son temps ce préjugé , que les Satellites ne peuvent surpasser en nombre les planètes, il ne tenta pas de pousser plus loin ses recherches (61). Les quatre lunes de Saturne, qui reçurent le nom de Sidera Lodovicea, furent découvertes par Dominique Cassini dans l'ordre suivant: en 1671, la 7°, c’est-à-dire la plus reculée, qui offre de grandes variations dans l'intensité de sa lumiere; en 1672 la 5°; la 4° et la 3° en 1684 avec des objectifs de Campani qui n'avaient pas moins de 400 à 136 pieds de foyer. William Herschel trouva, à l’aide de son gigantesque télescope, les deux plus intérieures, c’est-à-dire la 4'°e la 9°, plus d’un siècle après, en 1788 et 1789. Parmi les satellites de Saturne, le dernier que nous venons de nommer offre ce phénomène remarquable, qu’il décrit sa révolution autour de la planète principale en moins d’un jour.

Peu de temps après qu'Huyghens eut découvert l’un des satellites de Saturne, Childrey observa, de 1658 à 1661, la lumière zodiacale; mais ce fut Dominique Cassini qui le premier en détermina le lieu et l'étendue. Cassini ne croyait pas que cette lumière fit partie de l'atmosphère solaire ; ainsi que l’ont pensé depuis Schubert, Laplace et Poisson, il la regardait comme un anneau nébuleux tournant isolément autour du soleil (f?). Après la découverte des planètes secondaires et de Panneau divisé concentriquement qui entoure Saturne sans le toucher, les conjectures sur l'existence probable de l’anneau nébuleux du zodiaque méritent d’être comptées parmi les causes qui ont le plus contribué à agrandir les vues sur le système planétaire, si simple en apparence jusque-là. De nos jours, les orbites entrelacées des petites planètes entre Mars et Jupiter, les comètes intérieures, dont la propriété caractéristique à été signalée pour la première fois par Encke, et les essaims d'étoiles filantes qui apparaissent à des jours déterminés (si l’on veut toutefois les considérer comme de petits corps célestes se mouvant avee

une vitesse planétaire), ont ajouté de nouveaux objets d’observations, et jeté sur ces vues cosmiques le charme d’une merveilleuse diversité.

Les idées sur la nature des espaces du monde, par delà le cercle extrême des planètes et les orbites des comètes les plus reculées, sur la distribution de la matière de la Création, comme on à coutume de nommer tout ce qui est et se développe, furent aussi considérablement agrandies au siècle de Kepler et de Galilée. Dans la période qui s'étend de 1572 à 4604, durant laquelle apparurent subitement trois étoiles nouvelles de première grandeur , dans Cassiopée , dans le Cygne et dans le Serpentaire, David Fabricius, pasteur à Ostell dans la Frise orientale et père de celui qui découvrit les taches du soleil,et Jean Bayer d’Ausbourg observèrent, au col de la Baleine, le premier en 4596, le second en 1603, une étoile qui disparut plus tard et dont les variations ont été reconnues, pour la première fois, en 1638 et 1639, par Jean Phocylides Holwarda, professeur à Franeker , ainsi que l'a montré M. Arago, dans un mémoire fort important pour l’histoire des découvertes astronomiques ($5). Ce phénomène ne se produisit pas isolément ; on découvrit encore, durant la seconde moitié du xvu° siècle, des étoiles soumises à des changements périodiques dans la tête de Méduse , dans le Serpentaire et dans le Cygne. M. Arago à montré aussi très-ingénieusement, comment des observations précises sur les phases d’Algol pourraient conduire à déterminer directement la vitesse avec laquelle se meut la lumiére de cette étoile.

L'usage du télescope engagea encore les astronomes à observer , d’une manière plus sérieuse, une classe de phénoménes dont quelques-uns ne pouvaient échapper méme à l'œil nu. Simon Marius décrivit en 4612 la nébuleuse d’Andromède ; Huyghens, en 1656, traça l’image de celle qui se remarque à l'épée d’Orion. Ces deux nuages pouvaient être regardés comme des exemples d’une condensation plus ou moins avancée de la matière vaporeuse et de la nébulosité cosmique. Marius, en comparant la nébuleuse d’Andromède à la lumiére d'une chandelle que l’on aperçoit à travers un

corps transparent à demi,indique très-bien par là la différence qui existe entre les nébuleuses proprement dites et les amas d'étoiles plus ou moins distinctes qu'observa Galilée , telles que les pléiades et la Crèche dans le Cancer. Déjà, au commencement du xvi° siècle, des navigateurs espagnols et portugais avaient admiré, sans le secours du télescope, les nuages Magellaniques qui tournent autour du pôle sud, et dont l'un n’est autre, comme je l'ai déjà dit ailleurs, que la Tache blanche où le Bœuf de l’astronome Abdourrhaman Soufi qui vivait en Perse au milieu du x° siècle. Galilée, dans le Nuncius siderius, applique en particulier les dénominations de Stellæ nebulosæ et de Nebulosæ aux amas d'étoiles qui, se- Jon ses expressions, w{ areolæ sparsim per œthera subfulgent. Ne jugeant pas que la nébuleuse d’Andromède , visible , il est vrai, à l’œil nu , mais dans laquelle on n’a pu jusqu’iei découvrir d'étoiles avec les instruments les plus puissants, mérite une attention partieulière, il tient tout ce qui à apparence de nuages, toutes ses Nebulosæ et la voie lactée elle-même , pour des amas lumineux d'étoiles pressées les unes contre les autres, Il ne distingue pas ce qui est nuage de ce qui est étoiles, comme a fait Huyghens dans la nébuleuse d’Orion. Tels sont les faibles commencements des grands travaux sur les nébuleuses, qui ont glorieusement occupé, dans les deux hémisphères, les premiers astronomes de notre temps.

Bien que le xvu® siéele ait dù la plus grande partie de sa gloire, d'abord à l'agrandissement soudain que reçut de Ga< lilée et de Kepler la connaissance des espaces célestes , et plus tard aux progrès accomplis dans les mathématiques pures par Newton et Leibnitz, on ne négligea pas cependant de traiter et de féconder, pour ainsi dire, par une culture salutaire, la plupart des problèmes de physique qui nous occupent aujourd'hui. Pour ne pas enlever à l’histoire de la contemplation du monde le caractère qui lui appartient , je me borne ici à mentionner les travaux qui ont eu sur lidée du Cosmos une influence directe et générale. Les théories de la chaleur, de la lumière et du magnétisme rappellent tout d'abord !es noms de Huyghens, de Galilée et de Gil-

bert. Huyghens , en étudiant dans un cristal d'Islande , la double réfraction, c’est-à-dire la bifurcation des rayons lumineux, découvrit aussi, en 1678 . le mode de polarisation de la lumiere, qui à reçu son nom, Cette découverte, qui ne portait encore que sur un phénomèéne isolé, fut rendue publique en 1690, cinq années seulement avant la mort de l’auteur, et plus d’un siècle se passa avant qu’elle fût suivie des grandes découvertes de Malus, de MM. Arago et Fresnel, Brewster et Biot ($*). Malus trouva, en 1808, la polarisation par réflexion; M. Arago la polarisation chromatique en 1844. Des lors la théorie des ondes lumineuses, modifiée de mille manières et enrichies de propriétés inconnues, découvrit aux regards tout un monde de merveilles. Un rayon de lumière qui, parlant des régions les plus reculées du ciel, vient frapper notre œil, après un trajet de plusieurs milliers de lieues, annonce comme de lui-même, dans le polariscope de M. Arago. s’il est réfléchi ou réfracté, s'il émane d'un corps solide , liquide ou gazeux , et quel est le degré de son intensité (®) En suivant cette voie qui par Huyghens nous fait remonter au xvu° siècle, nous apprenons à connaitre la constitution du soleil et de son enveloppe, à distinguer dans les queues des comètes et dans la lumiére zodiacale la lamière réfléchie et la lumiere propre, à déterminer les propriétés optiques de notre atmosphère, et les quatre points neutres de polarisation, découverts par MM. Arago, Babinet et Brewster ($). Ainsi homme se erée à lui-même des organes qui, appliqués avec intelligence et pénétration, lui ouvrent de nouveaux horizons sur lunivers.

A côté de la polarisation de la lumière, il est nécessaire encore de mentionner le plus surprenant de tous les phénomènes que présente l'optique, les interférences dont déjà, au XvI® siècle, Grimaldi et Hooke avaient signalé quelques faibles traces, mais sans comprendre dans quelles conditions elles se produisaient (57). La découverte de ces conditions, l'intelligence claire des lois d’après lesquelles des rayons de lumiére non polarisée se détruisent et produisent l’obseurité, lorsque, émanés d’une même source, ils parcourent des dislances inégales, est une conquête des temps modernes, due

= MOBE —

à la pénétration de Thomas Young. Les lois de l’interférence, appliquées à la lumière polarisée, ont été reconnues en 1816 par Arago et Fresnel. Par suite de ces découvertes, la théorie des ondulations , qu'avaient émise Huyghens et Hooke, et qu’Euler avait défendue , reposa enfin sur un fondement stable.

Si la seconde moitié du xvue siècle, en dévoilant le secret de la double réfraction de la lumière, eut de l'importance pour les progrès de l'optique, elle a emprunté un bien plus vif éclat aux recherches expérimentales de Newton et à la découverte d’Olaüs Rœmer sur la vitesse mesurable de la lumière (4675). Un demi-siècle plus tard (1728), cette découverte permit à Bradley de considérer les variations qu’il avait constatées dans les positions apparentes des étoiles, comme un effet du mouvement de la terre combiné avec la propagation successive de la lumière. L'ouvrage capital de Newton, son Optique, ne parut, en anglais, pour des causes particulières, qu’en 1704, deux ans après la mort de Hooke; mais on assure que, dès les années 1666 et 1667, ce grand homme était en possession du plus important de ses prineipes d'optique, de la théorie de la gravitation et du caleul différentiel (Method of fluxions) (S).

Pour ne pas rompre le lien commun qui rattache entre elles toutes les manifestations générales et primitives de la matière, nous ferons suivre la mention succincte des découvertes de Huyghens, de Grimaldi et de Newton en optique, par des considérations sur le magnétisme terrestre et la chaleur de l'atmosphère. Ces deux parties de la science, en effet, ont été fondées dans le courant du siècle dont nous traçons le tableau. L'ingénieux et important ouvrage de William Gilbert sur les forces magnétiques et électriques, Physiologia nova de magnete , parut en 1600. J'ai eu souvent déjà l’occasion d'en parler (%). L'auteur, dont la pénétration émerveillait Galilée, devine un grand nombre des choses que nous savons aujourd'hui (©). Il tient le magnétisme et l'électricité pour deux manifestations d’une foree unique, inhérente à toute matière. Aussi traite-t-il de tous deux à la fois. Ces pressentiments confus des effets que produit l’ai-

mant sur le fer et de l'attraction qu’exerce sur des pailles sèches l’ambre, animée, comme dit Pline, par la chaleur et le frottement, appartiennent, nous devons le dire, à tous les temps et à toutes les races. Les philosophes de l’école ionienne y avaient été conduits par l’analogie, aussi bien que les physiciens chinois (11). Ce qui est propre à Gilbert, c’est qu'il regarde la terre elle-même comme un aimant, et explique les eourbures des lignes d’egale inclinaison et d’'égale déclinaison , par la distribution et la configuration des continents, par la forme et l'étendue des mers qui séparent ces masses solides. Les changements périodiques qui affeetent les trois systèmes de lignes par lesquelles peuvent se représenter graphiquement les effets magnétiques , c’est-àdire les lignes isocliniques , les lignes 1sogoniques et les lignes isodynamiques , se conéilient difficilement avec une théorie qui établit un rapport rigoureux entre la distribution de la force magnétique et celle des masses de terre et d’eau, si l’on ne se représente pas l’attraction dela matière comme modifiée aussi par des changements également périodiques dans la température du globe terrestre.

Dans la théorie de Gilbert, aussi bien que pour la loi de la gravitation , il est tenu compte uniquement de la quantité des parties matérielles, sans avoir égard à l’hétérogénéité spécifique des substances. Grâce à cette particularité , son ouvrage à pris, au temps même de Galilée et de Képler, un caractère de grandeur qui en à fait un événement dans l'histoire du Cosmos. La découverte inattendue du magnétisme de rotation, par M. Arago (1825), a démontre en fait que toute matière indistinctement est capable de force magnétique, et les derniers travaux de M. Faraday sur les substances diamagnétiques ont confirmé encore cet important résultat, en le subordonnant toutefois à certaines conditions, soit dans la direction sméridienne ou équatoriale, soit dans l'état solide, liquide ou gazeux des corps. Gilbert avait une idée si nette de la distribution du magnétisme dans le globe de la terre, que déjà il attribuait à cette influence l'etat ma-

. gnétique des barres de fer placées en croix sur les vieilles tours des églises (72).

Malgré l'activité croissante de la navigalion jusque sous les latitudes les plus lontaines, malgré le perfectionnement des instruments magnétiques, auxquels s’ajoutait. dès Pan 1576, l'aiguille d’inclinaison (inclinatoriwm) construite par Robert Norman de Ratcliffe, ce ne fut que dans le cours du xvu® siècle qu’on commença à connaître généralement le déplacement régulier d’une partie des courbes magnétiques, c’està-dire des lignes sans déclinaison. La situation de léquateur magnétique, longtemps réputé le même que l’équateur géographique, ne fut l’objet d'aucune recherche. Dans quelques villes seulement de l'Ouest et du Midi de l'Europe, on fit des observations sur la déclinaison. Quant à l'intensité du magnétisme terrestre, également variable suivant les lieux et les temps, Graham tenta, il est vrai, de la mesurer à Londres, en 14723, par les oscillations de l'aiguille aimantée ; mais cette expérience était incomplète et fut suivie d’une autre non moins stérile, faite par Borda en 1776, dans son dernier voyage aux iles Canaries. En définitive, e’est à Lamanon que revient l'honneur d'avoir le premier comparé, dans l’expédition de la Pérouse, en 4785, l'intensité du magnétisme terrestre sous des zônes différentes.

Prenant pour base la masse considérable d'observations déjà faites sur la déclinaison par Baffin, Hudson, James Hall et Schouten, bien que toutes fussent loin d’avoir la même valeur, Edmond Halley jeta en 1683 les bases de sa théorie des quatre pôles magnétiques ou points de convergence, et du déplacement périodique de la ligne magnétique sans déclinaison. Pour éprouver cette théorie et mettre l’auteur en état de la compléter par des observations nouvelles et plus précises, le gouvernement anglais lui fit faire, de 1698 à 4702, trois voyages dans l'océan Atlantique, sur un vaisseau qu’il commandait lui-même. Il poussa, dans l’une de ces expédiditions, jusqu’à 52 de latitude méridionale. Cette entreprise a fait époque dans l’histoire du magnétisme terrestre. Il en résulla une carte générale des variations, où étaient reliés entre eux, par des lignes courbes, les points sur lesquels les navigateurs avaient reconnu des déclinaisons égales. Jamais, je pense, jusqu’à ce moment, un gouvernement n'avait or-

donné une expédition maritime dont le succès importait sans doute à l'exercice de la navigation , mais qui, à vrai dire, avait un autre but, et devait être surtout considérée comme un moyen de hâter le progrès des connaissances mathématiques et physiques.

En vertu de ce principe qu’un observateur attentif ne peut étudier aucun phénomène, sans le considérer dans ses rapports avec quelque autre, Halley, au retour de ses voyages, hasarda la conjecture que la lumière boréale est un effet magnétique. J'ai déjà remarqué, dans le Tableau général de la nature, que la brillante découverte de M. Faraday, le développement de la lumière par l’action des forces magnétiques, a donné à cette hypothèse, émise en 1714, la valeur d’une certitude expérimentale.

Si l’on veut étudier les lois du magnétisme terrestre d’une manière approfondie, €’est-à-dire en embrassant le vaste ensemble des variations périodiques qui s’opèrent dans les trois sortes de courbes magnétiques , il ne suffit pas d’observer la marche journaliére et régulière de l’aiguille aimantée, ou les perturbations qu'elle peut subir dans les observatoires magnétiques qui, depuis 1828, ont commencé à couvrir une partie considérable de la surface du globe, sous les latitudes du Nord et du Midi (5); il faudrait encore envoyer , quatre fois par siècle , une division de trois vaisseaux chargés de rechercher l’état du magnétisme terrestre, autant qu'il est permis de le mesurer dans les parties du globe qui sont couvertes d’eau , et en laissant entre les expériences le moins d'intervalle possible. On ne devrait pas, pour déterminer l'équateur magnétique, c’est-à-dire la ligne courbe dans laquelle l'inclinaison est nulle, s’en rapporter uniquement à la longitude géographique des 2œuds, autrement dit des points où il coupe l'équateur géographique ; il faudrait changer incessamment le cours du vaisseau et ne jamais abandonner l'équateur magnétique tel qu’il existerait alors. Il serait nécessaire aussi de combiner avec une pareille entreprise des excursions dans les terres, et quand un continent ne pourrait étre traversé en entier , de déterminer exactement par quels points du liltoral passent les courbes magné-

+ 3885 — tiques, surtout les Tignes sans déclinaison, Une attention particuliére serait due à deux systèmes isolés, fermés de toute part, de forme ovale et composés de lignes de déclinaison presque concentriques, dont on a reconnu l'existence dans l'Asie orientale et dans la mer du Sud, sous le méridien des iles Marquises, afin d’en bien connaitre les variations et la dissolution progressive (T*). Depuis la célèbre expédition de sir James Clark Ross (1839-1843) vers les régions antarctiques, dans laquelle ce voyageur , muni d’excellents instruments, répandit un si grand jour sur l’hémisphère méridional jusqu’à une courte distance du pôle, et détermina expérimentalement le pôle sud magnétique ; depuis les efforts heureux de l’un des plus grands mathématiciens de notre siècle, mon honorable ami Frédéric Gauss, pour établir enfin une théorie générale du magnétisme terrestre, il est permis d’espérer que l’on voudra satisfaire aux nécessités si nombreuses de la navigation et de la science, et qu’un jour viendra où le plan que j'ai proposé tant de fois sera mis à exéeution. Puisse l’année 4850 servir de point de départ pour la collection de tous les matériaux nécessaires à une carte magnétique du monde; puissent les instituts scientifiques , dont l'existence est stable, se faire une loi de rappeler tous les vingt-cinq ans aux gouvernements, ayant à cœur les progrès de la navigation, l'importance d’une entreprise qui ne peut amener de résultats heureux pour la connaissance du monde, qu’à la condition d’être renouvelée pendant une longue suite d'années!

Ce fut l'invention des instruments propres à mesurer la chaleur qui fit naitre la première pensée d'étudier, par une série d'observations méthodiques et successives, les modifications de l'atmosphère. Je ne parle pas des thermoscopes construits par Galilée en 1593 et 1602, qui étaient à la fois subordonnés aux changements de la température et à la pression extérieure de l'air (®). Le journal de lPAccademia del Cimento qui, durant la courte durée de son influence, contribua avec tant de bonheur à accroitre le goùt des expériences régulières, nous apprend que, dans un grand nombre d’établissements, on institua dès l’année 4641 , à

l’aide de thermomètres à alcool semblables aux nôtres, des observations sur la température qui se renouvelaient cinq fois par jour (T6). Ces expériences avaient lieu à Florence , dans le cloitre degli Angeli, dans les plaines de la Lombardie et dans les montagnes qui entourent Pistoja , enfin sur le plateau d’Innspruck. Le grand duc Ferdinand IT chargea de ce travail les moines de plusieurs cloitres répandus dans ses États (7). On détermina aussi, à la même époque, la température des sources minérales, ce qui donna naissance à un grand nombre de questions sur la température de la terre, Comme tous les phénomènes de la nature, tous les changements de la matière terrestre, sont liés aux variations de la chaleur , de la lumière et de l'électricité statique ou dynamique ; comme d’autre part, les phénomènes de la chaleur, agissant sur les dimensions des corps, sont ceux qui sont le plus facilement soumis à l'appréciation des sens, il en résulte que les instruments destinés à mesurer la chaleur devaient marquer, ainsi que je l’ai déjà dit ailleurs, une époque importante dans le développement de la science générale de la nature. L'application du thermomètre et les conséquences rationelles que l’on peut tirer de ses indications, oni ouvert des horizons non moins vastes que le domaine même des forces de la nature, en tant qu’elles s’exercent dans la mer atmosphérique , sur la terre ferme et dans les couches superposées de l'Océan, dans les matières inorganiques et dans les organes vitaux des êtres organisés. :

Les effets du calorique rayonnant furent observés aussi, plus d’un sièele avant les grands travaux de Scheele, par les membres florentins de l’Accademia del Cimento. On se servit pour ces expériences de miroirs sphériques, au foyer desquels étaient adaptés des corps chauffés mais non enflammés et des quartiers de glace pesant jusqu'à 500 livres ("8). Mariotte, à la fin du xvu° siecle, rechercha les proportions de la chaleur rayonnante, dans son passage à travers des lames de verre. Nous ne pouvons omettre ces expériences isolées , parce que plus tard la théorie du rayonnement de la chaleur répandit un grand jour sur le refroidissement du siobe, sur la formation de la rosée et sur beaucoup d’au-

tres phénomènes généraux qui modifient les climats ; enfin parce que, grâce à la merveilleuse pénétration de Melloni, elle conduisit à reconnaitre le contraste entre la diathermanéité du sel gemme et celle de l'alun.

Bientôt, aux recherches sur la chaleur de l'air, variable suivant les saisons, la latitude géographique et l'élévation du sol, s’en joignirent d’autres sur les changements de la pression atmosphérique, sur les vapeurs contenues dans Pair et sur la succession périodique ou la loi de rotation des vents, déjà tant de fois observée. Torricelli fut amené par les vues judicieuses de Galilée sur la pression de l'air, à construire un baromètre, un an après la mort de son maitre. Quant à ce fait que le mercure descendait moins bas dans le tube de Torricelli, au pied d’une montagne ou d'une tour qu’au sommet , il fut remarqué pour la première fois à Pise par Claudio Beriguardi (T°), et cinq ans plus tard en France, sur l'invitation de Pascal, par son beau-frère Périer qui gravit à cet effet le Puy-de-Dôme , plus haut de 840 pieds que le Vésuve. Dés lors l’idée d'appliquer le baromètre à la mesure des hauteurs s'offrit d'elle-même; peut-être aussi fut-elle éveillée dans lesprit de Pascal par la lecture d’une lettre de Descartes (%°). Jusqu'à quel point le baromètre a-t-il contribué au progrès de la connaissance physique de la terre et de la météorologie, soit que le considérant comme un instrument hypsométrique, on le fasse servir à déterminer partiellement la configuration de la surface terrestre, soit qu’il aide à rechercher l'influence des courants atmosphériques, c’est ce qu’il n’est pas nécessaire de diseuter ici. La théorie des courants atmosphériques fut aussi constituée dans ses principes fondamentaux, avant la fin du xv siècle. Bacon a eu le mérite, dans son célebre ouvrage intitulé /istoria naturalis et experimentalis de ventis (1664), de considérer la direction des vents, dans leurs rapports avec la température et les hydrométéores (*!); mais niant, à l’aide d'arguments peu mathématiques, la légitimité du système de Copernic, il imagina de dire que « notre atmosphére pouvait bien, comme le ciel, se mouvoir journellement autour de la terre, et ainsi donner naissance aux vents de l'Est qui soufflent sous les tropiques. »

Ce fut encore le génie universel de Hooke qui apporta ici l’ordre et la lumiere (#?). Il reconnut l'influence de la rotation du globe et distingua les courants d'air chaud et d'air froid, l’un supérieur qui se porte de l'équateur aux pôles, l’autre inférieur qui revient des pôles à l'équateur. Galilée dans son dernier Dialogo avait déjà, il est vrai, considéré les vents alisés comme un effet de la rotation de la terre; mais il expliquait l’immobilité des parties de l’atmosphère qui sous l’équateur résistent au mouvement du globe, par la pureté de l’air qu'aucune vapeur n’altère dans les régions intertropicales (#5). Ce fut seulement au xvure siècle que les vues plus justes de Hooke furent reprises par Halley, qui les présenta d’une manière plus détaillée et plus satisfaisante, en les rattachant aux effets produits par la vitesse de rotation particulière à chaque zone parallele. Halley avait été engagé à s'occuper de ces questions par un long séjour dans la zone torride, et déjà en 1686 il avait publié un excellent travail expérimental sur la propagation géographique des vents alisés (tradewinds, monsoons). Il est surprenant que dans ses expéditions magnétiques , il n’ait jamais mentionné la loi de rotation des vents, si importante pour l’ensemble de la science météorologique, quand déjà elle avait été fixée dans ses traits généraux par Bacon et Jean Crétien Stourm, d’Hippolstein, que Brewster regarde comme le véritable inventeur du thermomètre différentiel (#*).

A l’époque brillante où la philosophie de la nature fut fondée sur la base des mathématiques , les tentatives pour étudier l'humidité de l'air dans ses rapports avec les changements de la température et la direction des vents ne firent pas non plus défaut. L'Accademia del Cimento avait eu l'heureuse pensée de déterminer la quantité de vapeur contenue dans l’air, à l’aide de l’évaporation et de la précipitation. Aussi le plus ancien hygromètre florentin fut-il un hygromètre condensateur, dans lequel on mesurait la quantité d’eau déposée sur les parois à la suite du refroidissement (#). Outre cet hygromètre condensateur qui, modifié par Le Roy, a conduit insensiblement aux méthodes psychrométriques de Dalton, de Daniel et d’Auguste, on possédait