CHAPITRE XI

Du mouvement des Planètes autour du Soleil.

Si rbomine s'était borné à recueillir des faits, les sciences ne seraient qu'une nomenclature stérile, et jamais il n'eiit connu les grandes lois de la nature. C'est en comparant les faits entre eux, en saisissant leurs rapports, et en remontant ainsi à des phén-omènes de plus en plus étendus, qu'il est enfin parvenu à découvrir ces lois toujours empreintes dans leurs effets les plus variés. Alors , la nature en se dévoilant, lui a montré un petit nombre de causes donnant naissance à la foule des phénomènes qu'il avait observés : il a pu déterminer ceux qu'elles doivent faire éclore ; et lorsqu'il s'est assuré que rien ne trouble l'enchaînement de ces causes à leuis effets, il a porté ses regards dans l'avenir, et la série des événemens que le temps doit développer s'est offerte à sa vue. C'est uniquement encore dans ia théorie du système du monde que l'esprit humain, par une longue suite d'efforts heureux, s'est élevé à cette hauteur. La première hypothèse qu'il a imaginée pour expliquer les apparences des mouvemens planétaires , n'a dû être qu'une ébauche imparfaite de cette théorie; mais en représentant d'une manière ingénieuse ces apparences, elle a donné le moyen de les soumettre au calcul ; et l'on verra qu'en lui faisant subir les modifications (pic l'observation u successivement indiquées, elle se transforme dans liî vrai système de l'univers.

Ce que les apparences des mouvemens planétaires ollrcnt de plus remarquable, est leur changement de l'état direct à l'état rétrograde, changement qui ne peut être évidemment que le résultat de deux mouvemens alternativement conspirans et contraires. L'hypothèse la plus naturelle pour les explicpier, est celle qu'imaginèrent

les anciens astronomes, et qui consiste à faire mouvoir dans le sens direct, les trois planètes supérieures sur des épicycles dont les centres décrivent dans le même sens, des cercles autour de la terre. Il est visible qu'alors, si l'on conçoit la planète au point de son épicycle, le plus bas ou le plus voisin de la terre; elle a dans cette position, un mouvement contraire à celui de l'épicyle qui toujours est transj)orté parallèlement à lui-même ; en supposant donc que le premier de ces mouvemens l'emporte sur le second, le mouvement apparent de la planète sera rétrograde et à son maximum. Au contraire, la planète étant au point le plus élevé de son épicvcle, les deux mouvemens conspirent, et le mouvement apparent est direct et le plus grand possible. En allant de la première à la seconde de ces positions, la planète continue d'avoir un mouvement apparent rétrograde qui diminue sans cesse, devient nul, et se change dans un mouvement direct. Mais l'observation fait voir que le maximum du mouvement rétrograde a constamment lieu, au moment de l'opposition de la planète avec le soleil; il faut donc que chaque épicycle soit décrit dans un temps égal à celui de la révolution de cet astre, et que la planète soit à son point le plus bas, lorsqu'elle est opposée au soleil. Alors on voit la raison pour laquelle le diamètre apparent de la planète en opposition, est à son maximum. Quant aux deux planètes inférieures qui ne s'éciutent jamais du soleil au-delà de certaines limites, on peut également expliquer leurs mouvemens alternativement directs et i-étrogrades, en les supposant mues dans le sens direct, sur des épicycles dont les centres décrivent, chaque année et dans le même sens, des cercles autour de la terre; et en supposant de plus, qu'au moment où la planète atteint le point le plus bas de son épicycle, elle est en conjonction avec le soleil. Telle est l'hypothèse astronomique la plus ancienne, et qui adoptée et perfectionnée par Ptolémée, a pris le nom de cet astronome.

Rien n'indique dans cette hypothèse, les grandeurs absolues des cercles et des épicycles : les apparences ne donnent que les rapports de leurs rayons. Aussi Ptolémée ne paraît pas s'être occupé de rechercher les distances respectives des planètes à la leiie; seulement, il supposait plus éloignées, les planètes supérieures dont la

5o EXPOSITION

révolution est plus longue : il plaçait ensuite au-dessous du soleil, l'épicycle de Vénus, et plus bas, celui de Mercure. Dans une bypo. thèse aussi indéterminée, on ne voit point pourquoi les arcs de rétrogradation des planètes supérieures sont d'autant plus petits, qu'elles sont plus éloignées; et pourquoi les rayons mobiles des épicycles supérieurs sont constamment parallèles au rayon vecteur du soleil, et aux rayons mobiles des deux cercles inférieurs. Ce parallélisme que Kepler avait déjà introduit dans l'hypothèse de Ptolémée, est clairement indiqué par toutes les observations du mouvement des planètes , parallèlement et perpendiculairement à l'écliptique. Mais la cause de ces phénomènes devient évidente, si l'on conçoit ces épicycles et ces cercles égaux à l'orbe du soleil. Il est facile de s'assurer que l'hypothèse précédente ainsi modifiée, revient à faire mouvoir toutes les planètes autour du soleil qui dans sa révolution réelle ou apparente autour de la terre , emporte les centres de leurs orbites. Une disposition aussi simple du système planétaire ne laisse plus rien d'indéterminé, et montre avec évidence la relation des mouvemens directs et rétrogrades des planètes, avec le mouvement du soleil. Elle fait disparaître de l'hypothèse de Ptolémée, les cercles et les épicycles décrits annuellement par les planètes, et ceux qu'il avait introduits pour expliquer leurs mouvemens perpendiculaires à l'écliptique. Les rapports que cet astronome a déterminés entre les rayons des deux épicycles inférieurs et les rayons des cercles que leurs centres décrivent, expriment alors les moyennes distances des planètes au soleil, en parties de la distance moyenne du soleil à la terre; et ces mêmes rapports renversés pour les planètes supérieures, expriment leurs moyennes distances au soleil ou à la terre. Ea simplicité de cette hypothèse suffirait donc seule pour la faire admettre; mais les observations que nous devons au télescope, ne laissent aucun doute à son égard.

On a vu précédemment que les éclipses des satellites de Jupiter déterminent la distance de cette planète au soleil ; et il en résulte qu'elle décrit autour de lui, un orbe presque circulaire. On a vu encore que les apparitions et les disparitions de l'anneau de Saturne, donnent sa distance à la terre, environ neuf fois et demie plus grande que celle de la terre nu soleil; et suivant les déterminations

DU SYSTÈME DU MONDE. 5i

de Ptolémée, ce rapport est à fort peu près celui du rayon de l'orbite de Saturne, au rayon de son épicycle; d'où il suit que cet épicycle est égal à l'orbite solaire , et qu'ainsi Saturne décrit à peu près un cercle autour du soleil. Les phases observées dans les deux planètes inférieures, prouvent évidemment qu'elles se meuvent autour du soleil. Suivons, en effet, le mouvement de Vénus, et les variations de son diamètre apparent et de ses phases. Lorsque, le matin , elle commence à se dégager des rayons du soleil , on l'aperçoit avant le lever de cet astre, sous la forme d'un croissant, et son diamètre apparent est à son maximum ; elle est donc alors plus près de nous que du soleil, et presque en conjonction avec lui. Son croissant augmente et son diamètre apparent diminue, à mesure qu'elle s'éloigne du soleil. Parvenue à cinquante degrés environ de distance de cet astre, elle s'en rapproche en nous découvrant de plus en plus son hémisphère éclairé : son diamètre apparent continue de diminuer jusqu'au moment où elle se plonge le matin dans les rayons du soleU. A cet instant, Vénus nous paraît pleine, et son diamètre apparent est à son 77iinimum ; elle est donc dans cette position , plus loin de nous, que le soleil. Après avoir disparu pendant quelque temps, cette planète reparaît le soir, et reproduit dans un ordre inverse, les phénomènes qu'elle avait montrés avant sa disparition. Son hémisphère éclairé se détourne de plus en plus de la terre : ses phases diminuent, et en même temps, son diamètre apparent augmente à mesure qu'elle s'éloigne du soleil. Parvenue à cinquante degrés environ de distance de cet astre , elle revient vers lui : ses phases continuent de diminuer, et son diamètre, d'augmenter, jusqu'à ce qu'elle se plonge de nouveau dans les rayons solaires. Quelquefois, dans l'intervalle qui sépare sa disparition dvi soir, de sa réapparition du matin, on la voit sous la forme d'une tache, se mouvoir sur le disque du soleil. Il est clair, d'après ces phénomènes, que le soleil est à peu près au centre de l'orbite de Vénus, qu'il emporte en même temps qu'il se meut autour de la terre. Mercure nous offre des phénomènes semblables à ceux de Vénus; ainsi le soleil est encore au centre de son

orbite.

Nous sommes donc conduits par les apparences des mouvemens et des phases des planètes à ce résultat général, .savoir, que imn

ces astres se meuvent autour du soleil qui, dans sa révolution réelle ou apparente autour de la terre, parait emporter les fojers de leurs orbites. Il est remarquable que ce résultat dérive de l'hypothèse de Ptolémée, en y supposant égaux à l'orbe solaire, les cercles et les épicycles décrits, chaque année, dans cette hypothèse qui cesse alors d'être purement idéale et propre uniquement à représenter à l'imagination les mouvemens célestes. Au lieu de faire tourner les planètes autour de centres imaginaires, elle place au foyer de leurs orbites, de grands corps qui, par leur action , peuvent les retenir sur ces orbites; et elle nous fait ainsi entrevoir les causes des mouvemens circulaires.

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