CHAPITRE SEPTIÈME
DE LA TERRE
Après Mercure et Vénus , la Terre est la planète la moins éloignée du soleil , et celle qui sans contredit doit le plus fixer notre attention. Elle tourne comme les autres autour du soleil dans un plan nommé écliptique, différent de celai de l’équateur , et achève sa révolution sidérale en trois cent soixante-cinq jours six heures neuf minutes dix secondes.
Elle tourne sur son axe en vingt-trois heures cinquante-six minutes quatre secondes, et cet axe fait avec le plan de l’écliptique un angle de soixante-six degrés trente-une minutes. Ce sont ses deux principaux mouvements. Le premier occasionne les taisotu, le second produit les jours et les nui/t.
Sa distance du soleil étant de trente-quatre millions cinq cent quinze mille lieues, elle parcourt , terme moyen , quatre cent douze lieues par minute, ce qui équivaut & peu prés à la moitié de la rapidité de Mercure dans son orbite. Par le mouvement rapide qui a lieu en même temps sur son axe , les habitants placés sous son équateur font de l’ouest à l’est environ trois cent soixante-quinze lieues et deux tiers par heure, en donnant à la circonférence équatoriale neuf mille seize lieues.
Ces deux mouvements de notre globe sont la cause d’apparences trompeuses qui pendant longtemps ont été prises pour la réalité.
Emportés par la terre dans son mouvement diurne, il nous semble que le soleil elle ciel entier tournent autour de nous. Nous voyons les astres paraître à l’est et disparaître du
côté opposé, en nous offrant le phénomène que nous désignons sous le nom de lever et de coucher; cependant le soleil est immobile ainsi que les étoiles que le ciel semble emporter. Nous éprouvons la même illusion, quand un bateau h vapeur nous transporte rapidement sur un fleuve. Les rives semblent fuir en sens opposé, et si les mouvements de la machine qui nous transporte étaient assez doux pour que nous ne puissions pas nous en apercevoir, il nous serait impossible de dire lequel du rivage ou du bateau est réellement doué de mouvement ; cependant il nous paraîtrait plus naturel de croire que nous sommes emportés et que les objets terrestres sont immobiles.
La même chose a lieu pour notre globe.
La terre en tournant sur son axe, fait faire aux habitants de son équateur quatre cent quatre-vingts mètres par seconde , tandis qu’en la supposant immobile et admettant les apparences pour le mouvement du soleil , cet astre devrait parcourir au moins deux mille cinq cents lieues dans le même espace de temps. En admettant le cours du soleil, il faut admettre celui des étoiles, et la terre, qui n’est qu’un point imperceptible comparé à l’univers, serait le centre autour duquel viendraient circuler tous les corps célestes. Il serait absurde déconsidérer une des planètes les plus petites, comme le centre d’astres si nombreux ; et, comme nous le verrons par la suite, sa masse, comparée à celle des
DK LA TERRE.
autres planètes et du soleil, s'opposerait à l'admission d'une telle opinion. La terre tourne donc autour du soleil, en même temps qu'elle fait sa révolution sur son axe, comme les roues d'une voiture parcourent une ligne quelconque sans cesser de tourner sur l'essieu.
Dans la plupart des ouvrages d’astronomie, ona rapporté au soleil et au ciel tous les mouvements de la terre, quoique depuis longtemps on sache qu'ils ne sont qu'apparents; mais la position des observateurs rend celte méthode plus commode quoique moins intelligible.
Ainsi on dit souvent, le soleil est dans telle constellation, c’est-à-dire que, vu de la terre, il semble placé au milieu de tel ou tel groupe d'étoiles ; cependant le soleil n’a pas changé de place ; mais la terre avançant toujours dans son orbite, transporte avec elle son observateur, qui ne voit plus du même point l’astre qui l’éclaire, et qui attribue à son mouvement le déplacement qui n’a eu lieu que pour luimême, par sa translation dans l'orbite terrestre. La terre continuant à s'avancer, le soleil paraît nécessairement suivre une route inverse, et traverse successivement les différents signes.
Il n’y a qu’un seul moyen de simplifier ces apparences, eu les ramenant à la réalité, c'est de se supposer au centre du soleil , et d’observer de là les mouvements du système planétaire ; alors toutes les anomalies disparaîtront, la vérité succédera aux suppositions, et la terre qui nous occupe en ce moment prendra sa véritable place. Ce ne sera plus alors le soleil, mais elle-même qui, placée entre cet astre et les constellations , paraîtra entrer dans tel ou tel signe qui sera toujours opposé à celui où se trouverait le soleil si on le voyait de la terre. Si donc, vu de notre globe, il entre dans le signe du Capricorne, la terre, vue de son centre, entrerait dans celui des Gémeaux.
Notre planète, étudiée du centre du soleil, offrira plusieurs mouvements qu’il importe de connaître ; mais nous nous bornerons pour le moment à étudier les deux premiers dont nous avons déjà parlé , c’est-à-dire ses mouvements de translation et de rotation. Nous reviendrons parla suite sur le troisième et sur quelques autres inégalités périodiques , dont
les causes sont maintenant bien connues.
1° Mouvement de translation. Il s’opère en une année dans le plan de l'écliptique. Nous avons vu que l'écliptique était un cercle idéal que l’on supposait être le prolongement de l'orbite de la terre ; par conséquent, il diffère de l'équateur céleste, dont la position est déterminée par la situation des pôles. Or, les pôles du ciel n'étant que le prolongement de ceux delà terre, il en résulte nécessairement que son axe (de la terre) est incliné sur la perpendiculaire du plan de son orbite, et cette inclinaison, qui est de 23 degrés et demi, maintient toujours le même parallèle : c’est ce qui donne naissance aux saisons. La terre parcourt, dans son orbite, quatre cent douze lieues par minute, ou plus de six lieues et demie par seconde ; mais cette orbite n’est pas circulaire, en sorte qu'elle est tantôt plus près, tantôt pins loin du soleil. Le point dans lequel un astre se trouve le plus près de la terre est nommé son pirigée , et celui dans lequel il est plus éloigné son apogée.
Les calculs laits pour déterminer la distance du soleil à la terre ont donné pour résultat :
Distance du soleil à la terre.
rayon* terrestre», lieue*.
Périgée 23,091 ou 33,923,512
Apogée 24,50] ou 33,083,432
Moyenne .... 24,090 ou 34,505,472
Grand diamètre moyen de l'orbite 48,192 ou 09,010,944
Cet éloignement plus ou moins grand du soleil et la position de la terre relativement à cet astre , nous donnent le phénomène des saisons, sur lequel nous reviendrons par la suite.
3° Rotation de la terre. Elle a lieu en un jour environ. Elle fait décrire aux habitants de l’équateur quatre cent quatre-vingts mètres par seconde. Ce mouvement est la cause de l’apparence que nous présentent les astres, et que nous désignons sous le nom de lever et de coucher, quoique ces astres soient immobiles, tandis que nous tournons. Il est la cause de la diminution du poids des corps à mesure que l’on approche de l’équateur. Enfin, il occasionne le jour et la nuit, qui seraient égaux sur toute la terre, comme aux époques
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que l’on nomme équinoxe», sans l'inclinaison de l'axe de la terre.
3" Mouvement de l’axe. L’axe de la terre est doué d'un léger mouvement, qui, sans troubler beaucoup son parallélisme, ni par conséquent son inclinaison sur le plan de l’écliptique, fait décrire à scs extrémités, c’està-dire aux pôles du monde, des cercles d’orient en occident autour des pôles de l’écliptique, dans l'intervalle de vingt-cinq raille sept cent quarante-huit ans environ. Cette période se nomme la grande année.
L'observateur terrestre, se croyant immobile sur le globe qu'il habite, rapporterait ce mouvement aux astres, si les observations astronomiques n’avaient rectifié les apparences sur ce point comme sur beaucoup d'autres. C'est ce qui fait que la terre, animée de ce léger mouvement rétrograde , fait décrire à scs pôles, tout autour de ceux de l’écliptique, un cercle qui passe successivement par tous les points éloignés de ces pôles de 93 degrés 99 minutes. Les étoiles qui sont fixées sur cette ligne doivent donc paraître changer de place, et doivent, chacune à leur tour, se trouver plus rapprochées du pôle, et devenir étoile polaire. Aussi, lors des premières observations exactes qui furent faites en astronomie, la polaire, qui est placée à la queue de l'Ourse, n'était pas celle qui marquait le pôle; c'était, au rapport d'Hipparque, celle fi qui est à l'épaule. La polaire actuelle sera abandonnée de nouveau par le mouvement de l’axe terrestre prolongé, qui, en effet, s’en éloigne chaque jour d’une quantité trèspetite, mais que les siècles rendent sensible.
Nous allons maintenant étudier notre globe avec plus de soin que les autres, et nous arrêter assez longtemps sur diverses considérations relatives à la terre et à son satellite.
Nous aurons donc à nous occuper :
1° De sa forme ;
2“ De ses grandes divisions, c’est-à-dire des latitudes et longitudes , ou , en un mot , de la tphère terreetre ;
S’ Des rapports des deux sphères céleste et terrestre ;
4° De la détermination de la situation des astres, relativement à la terre ;
3" Des moyens que nous avons sur la terre
pour mesurer les distances des astres ou des parallaxe *;
C° Des causes de l'inégalité des jours et des saisons.
Nous étudierons ensuite les différents phénomènes que la lune nous présente , et nous terminerons ce qui est relatif à ces deux corps célestes par quelques notions sur le tempe auquel leurs mouvements servent de mesure, et sur le calendrier qui sert à classer tous les instants.
I)e la forme et du volume de la terre.
On se figurait autrefois que la terre formait un vaste plateau sur les bords duquel la voûte céleste était appuyée; mais la moindre notion du mouvement des astres devait détruire cette erreur. On acquit bientôt la preuve qu’elle était ronde , et ce fut d'abord l'examen attentif des éclipses qui démontra cette vérité. On vit en effet une ombre arrondie se projeter sur le disque de la lune , et dès que la cause de ce phénomène fut connue , on eut la certitude que nous habitions un globe. 11 fallut pourtant quelque temps pour s’en convaincre; car si la terre n'eût été qu’un large plateau circulaire, son ombre aurait dû paraître sur le disque lunaire avec la même forme que si elle eût été produite par un globe ; mais dans certaines circonstances , quand la terre aurait présenté son côté au soleil , l'ombre aurait paru plus ou moins ovale, et quelquefois linéaire.
Une autre observation vient encore confirmer la forme arrondie de la terre , c'est la disparition de certains objets produite par l'éloignement. Lorsque nous sommes sur le bord de la mer , et que nous commençons à apercevoir un vaisseau qui arrive de notre côté, c’est l’extrémité des mâts que nous voyons en premier lieu ; cependant le corps du vaisseau étant plus gros que la pointe de ses mâts, devrait s'apercevoir plus facilement, et pourtant on ne le voit que longtemps après. Si l’observation se faisait sur la terre , on pourrait croire qu’il existe entre l’observateur et le vaisseau quelque inégalité de terrain ou quelque obstacle qui arrête la vue; mais comme la surface de l'eau ne peut offrir de semblables inégalités , on est forcé d’ad-
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mettre que c'est la courbure du globe qui arrête notre vue, et le fait est vrai ; il se reproduit souvent à la surface de la terre , et lorsque , du sommet d'une montagne , on ne peut apercevoir d'autres montagnes trèséloignées , c’est ordinairement parce qu’elles sont cachées par la forme du globe ; car leur volume énorme nous les ferait distinguer à des distances considérables. Or, il résulte do l’observation que deux points , élevés chacun d'un métré et demi au-dessus du niveau des mers, cessent d'étre visibles l’un 1 l'autre à la distance d'environ deux lieues , quand la mer est calme , et dans des circonstances atmosphériques favorables.
La direction des eaux vient encore servir de preuve à la forme de la terre. Sous l'équateur, où la force centrifuge est plus grande que partout ailleurs , elles sont soulevées parce qu’elles pèsent moins qu’aux pâles ; mais si tout d’un coupla force centrifuge cessait, l'attraction centrale n'étant plus contrebalancée reprendrait toute son action , et les eaux également attirées se répandraient vers les pâles. Dans quelque lieu de la terre que l'on se trouve, on voit toujours les eaux couler des lieux élevés ou les plus éloignés du centre, et gagner les lieux les plus bas ou les plus rapprochés, où elles sont attirées par la gravité ; c’est cette force qui leur communique le mouvement qu'elles ont chaque fois qu'elles se trouvent sur un plan incliné ; c’est la pesanteur qui les réunit dans de vastes bassins, où elles ne présentent plus une surface plane, mais une courbe que l'on désigne cependant sous le nom de niveau. Chaque parcelle d'eau étant également attirée vers le centre du globe, il en résulte que tout bassin contenant un liquide oiïre nécessairement une surface courbe ; mais cette courbe est si pcuscnsible, même sur un espace considérable, qu’il est impossible de s'en apercevoir.
Cette cause qui mène les eaux vers les points les plus rapprochés du centre de la terre, est la même qui fait tomber les corps sur la terre avec une vitesse de 1!5 pieds et 1 dixième dans la première seconde.
Enlin, ceux qui étaient les plus incrédules furent convaincus de la rondeur de la terre , quand des voyageurs partis d’un point qn ligne droite sont rcveuus au même point
après avoir fait le tour du globe. Cependant la terre n'est pas une sphère parfaite ; nous venons de voir tout à l'heure que le mouvement de rotation qu'elle a sur son axe élevait continuellement les eaux vers l'équateur; mais cette élévation serait insensible si la terre elle-même n’était aussi renflée dans son plus grand cercle de révolution. Tout porte à croire qu'elle a été d'abord à l'état liquide , et alors sa masse entière , soumise à la force centrifuge, a pris nécessairement la forme d’un sphéroïde aplati vers ses pâles, et renflé sous son équateur.
Le calcul avait prédit cet aplatissement et l’avait fixé i un deux-ccnt-quatre-vingt-neuvième pour différence entre les diamètres de la terre à l'équateur et aux pâles, tandis que l’expérience l’a trouvé plus considérable cl l’a évalué à un trois-centième.
La terre est donc un sphéroïde un peu aplati vers ses pâles, et dont le volume en lieues de vingt-cinq au degré, peut être exprimé par les nombres suivants :
■être*. Liruea de 25 au dcg.
Diamètre équatorial. 12784863 3870,1 Diamètre polaire . . 12713231 2860,8 Différence ou aplatissement 42613 9,6
Le rapport des deux diamètres est sensiblement celui de deux cent quatre-vingt-dixhuit à deux cent quatre-vingt-dix-neuf; en sorte que leur différence est la deux-ccnlquatre-vingt-dix-neuvième partie du plus grand , c'est-à-dire un peu plus qu’un troiscentième.
11 est extrêmement probable que l’erreur sur les diamètres ne s'élève pas à huit mille mètres, et que l’aplatissement n’est pas erroné du dixième de la valeur assignée ci-dessus.
Dans le système métrique, la distance du pôle à l’équateur est de dix millions de mètres, et la longueur totale du méridien de quarante millions. Un degré moyen de latitude vaut donc cent onze mille cent onze mètres; une minute, mille huit cent cinquaulc-deux mètres; une seconde, Ircntc-un mètres, ou à peu près cent pieds.
Cette différence est, commo on le voit, fort peu de chose relativement au volume de la terre; car si, par exemple, nous admettons, comme nous venons de le voir, que la véri-
HO
DB LA SPHÈRE TERRESTRE, rrc.
table figure de cette planète est elliptique . aplatie à la manière d'une orange, ayant l'axe des pôles plus petit d'un trois-centième que le diamètre du cercle équatorial, la déviation de la forme sphérique sera si petite qu'elle ne pourrait être saisie par l’oeil , ni par le tact, sur un modèle en bois ordinaire, puis-
que la différence des diamètres, pour un globe de quinze pouces , ne ferait que la vingtième partie d'un pouce. Nous allons donc la négliger pour tracer sur notre globe les divisions nécessaires pour l'observation des phénomènes astronomiques , et pour les circonscriptions géographiques.
