CHAPITRE II

Réclamation de M. Adams concernant la découverte de la planète Le Verrier. — Objections de M. Babinet. — Critiques dirigées contre les résultats obtenus par M. Le Verrier. — Influence de la découverte de Neptune sur l’avenir des travaux astronomiques.

On n’était pas encore revenu de l’admiration et de la surprise qu’avait excitées en France la découverte de M. Le Verrier, lorsqu’un incident inattendu vint ajouter à la question un intérêt nouveau. Dix jours à peine après l’observation de AI. Galle, les journaux anglais annoncèrent qu’un astronome de Cambridge avait fait la même découverte que M. Le Verrier. l)n jeune mathématicien , M. Adams , agrégé du collège de Saint-Jean , à Cambridge , avait exécuté , disait-on , un travail analogue à celui de notre compatriote, et il était arrivé à des résultats presque identiques. Les calculs de M. Adams n’avaient pas été publiés, mais on affirmait qu’ils étaient connus de plusieurs savants.

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Exprimé même en ces termes, ce fait ne pouvait porter aucune atteinte aux droits publiquement établis de M. Le Verrier; cependant il souleva une vive controverse et amena des débats très irritants. La publication des calculs de l’astronome anglais a mis un terme à ces discussions regrettables, et permis de rétablir la vérité. Le travail de M. Adams a été produit dans la séance du 13 novembre 1846, devant la Société astronomique de Londres, qui en a ordonné l’impression et la distribution au monde savant.

Il résulte de l 'Exposé publié par M. Adams et des lettres (jui l'accompagnent, que, dès l’année 1844, cet astronome, alors élève à l’université de Cambridge, s’occupait de la théorie d’Uranus, et cherchait à rectifier les mouvements de cette

planète par l’hypothèse d’un astre perturbateur. Ce n’était pas d’ailleurs la première fois que cette pensée se présentait à l’esprit des astronomes. On voit dans l’introduction des tables de Bouvard que ce géomètre, désespérant de représenter le mouvement d’Uranus par une formule rigoureuse , s’arrête vaguei ment à l’idée d’une planète perturbatrice. D’après le témoi- ( gnage de sir John Herschel , le célèbre astronome allemand Bessel aurait exprimé cette opinion d’une manière beaucoup . plus formelle. En examinant attentivement les observations d’Uranus, Bessel avait reconnu que ses écarts excédaient de i' beaucoup les erreurs possibles de l’observation, et il attribuait B ces différences à l’action d’une planète inconnue, les erreurs e étant systématiques et telles qu'elles pourraient être produites *' par une planète extérieure. Cependant cet astronome ne soui mit jamais cette vue au contrôle du calcul. M. Adams prit le problème plus au sérieux, puisqu’il en fit le sujet d un travail particulier.

Comme M. Le Verrier, l’astronome anglais avait eu recours à la loi de Bode pour obtenir d’abord une distance approximative du nouvel astre. A ers la fin de 1845, il connaissait 4 peu près

DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES, la position de la planète qu’il supposait d’une masse triple de celle d’Uranus. Au mois de septembre 1845, il fit part de ses résultats au directeur de l’observatoire de Cambridge, M. Chatlis, qui l’engagea à se rendre à Greenwich pour les communiquer à l’astronome royal , M. Airy. M. Adams se rendit en effet à Greenwich, mais l’astronome royal était alors à Paris. Dans les premiers jours d’octobre 1845, M. Adams se présenta de nouveau à Greenwich, mais M. Airy était encore absent, et il dut se borner h lui laisser une note dans laquelle il fixait les divers éléments de sa planète hypothétique. Il annonçait, dans cette note, que la longitude moyenne de sa planète serait de 323° 2', le 1er octobre 1846. Il avait calculé que sa masse serait triple de celle d’Uranus ; que, par conséquent, l’astre nouveau jouirait du même éclat qu’une étoile de 9e grandeur, ce qui permettrait de la voir facilement : il espérait que, sur ces indications, l’astronome royal voudrait bien faire entreprendre sa recherche. Mais M. Airy ne semble pas avoir pris au sérieux le travail de M. Adams, car il ne lit pas exécuter cette recherche ; il avait fait à l’auteur une objection qui était demeurée sans réponse, et sa conviction ne se forma qu’après la lecture du mémoire bien autrement décisif de M. Le Verrier. Quant à M. Adams, il n’ajoutait pas sans doute une grande foi à ses propres calculs, car il se refusa à les publier et ne les adressa à aucune Société savante ; il ne chercha pas même à prendre date pour son travail, bieu qu’il fût informé par la publication du premier mémoire de M. Le Verrier, qu’un autre mathématicien s’occupait du même sujet, 11 attendit, pour parler de ses calculs, que M. Galle eût constaté par l’observation directe l’existence de la planète. Disons d’ailleurs que M. Adams, plus équitable en cela et plus sincère que ses amis, n’a pas hésité à reconnaître lui-même le peu de fondement de ces réclamations, et à restituer à M. Le Verrier les droits qui lui reviennent. Il s’exprime ainsi dans le préambule de son Exposé. « .le ne men-

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tiouuc ces recherches que pour montrer que mes résultats ont été obtenus indépendamment et avant la publication de ceux auxquels M. Le Verrier est parvenu. Je n’ai nulle intention d’intervenir dans ses justes droits aux honneurs de la découverte, car il n’est pas douteux que ses recherches n’aient été communiquées les premières au inonde savant, et que ce sont elles qui ont amené la découverte de la planète par M. Galle. Les faits que j’ai établis ne peuvent donc porter la moindre atteinte aux mérites qu’on lui attribue (1). »

Si maintenant, et indépendamment de la question de priorité qui ne saurait être douteuse en faveur du savant français, on compare le travail mathématique des deux astronomes, il est facile de reconnaître que celui de M. Adams n’était qu’un premier aperçu, un simple essai auquel les deux astronomes anglais qui en eurent communication, et probablement aussi

I l’auteur lui-même, n’accordaient que peu de confiance (2). M. Adams n’a donné qu’une analyse de ses recherches, mais il en a dit assez pour que les mathématiciens aient pu constater que la méthode qu’il a suivie n’était qu’une sorte de tâtonnement empirique, un essai de nombres plutôt qu’un calcul mé-

(l) Transactions de la Société royale d’astronomie de Londres.

!(2) Une lettre citée par Arago dans le cahier du 19 octobre 1816 des Comptes rendus de l’Académie des sciences, montre que le directeur de l’observatoire de Greenwich n’ajoutait aucune confiance aux résultats annoncés par M. Adams. Depuis l’année 1845, M. Airy avait entre les mains le travail de M. Adams qui contenait les éléments de sa planète hypothétique ; cependant il accordait si peu de crédit à ces données, qu’au mois de juin 1846, c'est-à-dire après la publication du premier mémoire de M. Le Verrier, il ne croyait pas encore à l’existence d’une planète étrangère qui troublât les mouvements d’Uranus. Voici en effet M ce qu’il écrivait le 26 juin à M. Le Verrier, en lui présentant des objec- !' tions contre les conclusions de son mémoire :

« Il parait, d’après l'ensemble des dernières observations d’Uranus { lailes à Greenwich (lesquelles sont complètement réduites dans nos | recueils annuels, de manière à rendre manifestes les erreurs des tables,

thodique et rigoureux. Au contraire, ce qui constitue la haute valeur et la beauté originale du travail de notre compatriote, c’est qu’il a été une conséquence directe des perfectionnements qu’il avait apportés lui-même aux calculs de la mécanique céleste, et une application de ses recherches antérieures sur les procédés de l’analyse mathématique. Avant d’attaquer le problème de la détermination de l’astre nouveau, M. Le Verrier avait complètement remanié la théorie d’Uranus, en introduisant dans cette théorie des termes importants dont on ne s’était pas avisé avant lui. Ce n’est donc pas seulement parce qu’il l’a le premier publiquement annoncée, que cette découverte lui appartient; elle lui revient encore parce que seul il l’avait rendue possible par ses travaux antérieurs.

Dans les premiers temps de la découverte, Arago proposa de donner à l’astre nouveau le nom de planète Le Verrier; il pensait qu’il était bon d’inscrire ce nom dans le ciel pour rappeler le génie du géomètre qui avait si admirablement étendu les bornes de nos moyens d’exploration. Cependant le nom de Neptune a prévalu, et il est aujourd’hui définitivement adopté , pour ne pas rompre l’uniformité des dénominations astronomiques.

Nous n’avons pas besoin de dire que tous les astronomes, et

soit qu’elles affectent les longitudes héliocentriques ou les rayons vecteurs); il paraît, dis-je, que les rayons vecteurs donnés par les tables d’Uranus sont considérablement trop petits. Je désire savoir de vous si ce fait est une conséquence des perturbations produites par une planète extérieure, placée dans la position que vous lui avez assignée.

» J’imagine qu’il n’en sera pas ainsi , car le principal terme de l’inégalité sera probablement analogue à celui qui représente la variation de la lune, c’est-à-dire dépendra de sin (V — V') »

Ainsi l’un des astronomes les plus habiles de l’Europe, quoique en possession du travail de M. Adams, ne croyait pas qu’une planète extérieure pût expliquer les anomalies d’Uranus. « En faut-il davantage, dit Arago, pour établir que le travail en question ne pouvait être qu’un premier aperçu, qu’un essai informe auquel l’auteur lui-même, pressé par la dillicullé de M. Airy, n’accordait aucune confiance?

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notamment ceux qui possédaient de puissantes lunettes, s’empressèrent d’observer Neptune et d’étudier sa marche. Aussi on ne tarda pas à annoncer que cette planète est accompagnée d’un satellite; il avait été découvert par M. Lassell, riche fabricant de Liverpool, qui consacre ses loisirs et sa fortune à des observations astronomiques. C’est avec un télescope dont le miroir a deux pieds d’ouverture et vingt pieds de longueur focale, et qu’il a Construit de ses mains, que M. Lassell a observé ce nouveau corps qui circule autour de la planète dans un intervalle d’environ six jours.

D’après les données les plus récentes de l’observation, le diamètre de Neptune est de dix-sept mille trois cents lieues. Son volume est donc environ deux cents fois celui de la terre, et il peut être vu avec un télescope d’une force très médiocre. Sa vitesse moyenne, de quatre mille huit cent lieues par heure, est six fois moindre que celle de la terre. Il décrit autour du soleil une ellipse presque circulaire avec une vitesse linéaire d’une lieue et un tiers par seconde; la durée de sa révolution est d’environ cent soixante-six ans, et sa distance moyenne au soleil est trente fois plus grande que celle de la terre, c’est-àdire de douze cents millions de lieues. Enfin, il est, dit-on, pourvu, comme Saturne, d’un anneau; mais l’existence de cet anneau est problématique, il se pourrait que ce ne fût là qu’une pure illusion d’optique dont les meilleurs télescopes ne sont pas toujours exempts.

Ici se terminerait l’histoire de la découverte mémorable qui vient de nous occuper, si, vers la (in de l’année 1 8 'i 8 , un académicien n’était venu soulever, au sein de l’Institut, une discussion nullement sérieuse au fond, mais qui, mal comprise ou défigurée, jeta inopinément dans le public, sur la decouverte de l’astronome français, certains doutes qu’expliquent aisément l’ignorance générale en pareille matière ou la mal-

veillante de quelques détracteurs. Voici quelle fut l’origine de

cette controverse.

Dès que la planète Neptune fut signalée aux astronomes, on s’occupa de l’observer et de fixer ses éléments par l’observation directe. On ne surprendra personne en disant que l’orbite de la planète nouvelle ayant été calculée d’après l’observation, ses éléments présentèrent quelques désaccords avec ceux que M. Le Verrier avait déduits à priori du calcul avant que l’astre fût aperçu. Ce désaccord était d’ailleurs assez faible et infiniment au-dessous de la limite des erreurs auxquelles on pouvait s’attendre. Cependant M. Dabi net crut pouvoir se fonder sur ces différences pour admettre que la planète nouvelle ne suffisait pas pour rendre compte des anomalies d’Uranus. Il rechercha dès lors si l’on ne pourrait pas les éxpliquer, non plus parla seule influence de Neptune, mais par l’action de cette planète réunie à celle d’une seconde planète hypothétique encore plus éloignée, et que, par une prévision qu’il est permis de trouver anticipée, il désigna sous le nom d 'Hyper ion. Il n’y avait rien dans cette idée qui put éveiller de grands débats ; c’était une simple vue de l’esprit qu’à tout prendre on pouvait discuter, bien que, pour le dire en passant, la plupart de nos géomètres s’accordent à repousser comme théoriquement inadmissible l’hypothèse de M. Babinet, car l’action de deux planètes ne saurait être remplacée par celle d’une troisième située à leur centre de gravité , comme il le dit en termes formels. Le travail de M. Babinet serait donc passé sans exciter d’émotion particulière , si les termes qu’il employa dans son mémoire n’étaient venus malencontreusement donner le change à l’esprit du public. Voici , en effet , comment débute le mémoire de M. Babinet : « L’identité de la planète Neptune avec la planète théorique, qui rend compte si admirablement des perturbations d’Uranus, d’après les travaux de MM. Le Verrier et Adams, mais surtout d’après ceux de l’astronome français, n’étant plus

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admise par personne depuis les énormes ditïérences constatées entre l’astre réel et l’astre théorique, quanta la masse, à la durée de la révolution, à la distance au soleil, à l’excentricité et même à la longitude, on est conduit à chercher si les perturbations d’Drauus se prêteraient à l’indication d’un second corps planétaire voisin de Neptune... » SiM. Babinet se fut borné à constater les désaccords qui existent entre la masse, la distance et l’orbite de Neptune, fournis par l’observation directe, et ces mêmes éléments déduits du calcul par M. Le Verrier, il n’aurait fait que rappeler des circonstances que personne ne songeait à contester. Mais l’ambiguïté de sa rédaction donna lieu aux interprétations les plus fâcheuses, et sur la foi de sa grave autorité, des critiques sans fin contre la découverte de M. Le Verrier firent tout d’un coup irruption. Nous ne nous arrêterons pas à la niaiserie de certains journaux qui ont tout bonnement prétendu que la planète de 31. Le Verrier n’existe pas. Mais il importe d’examiner en quelques mots les critiques plus sérieuses et mieux fondées en apparence, qui ont été dirigées, à celte occasion, contre le travail de notre célèbre astronome.

On ne peut nier qu’il n’existe une différence entre la position vraie de Neptune et celle que le calcul lui avait assignée. Mais pouvait-il en être autrement? 31. Le Verrier a découvert sa planète par un moyen détourné et sans l’avoir vue; il était loue impossible qu’il lixàt sa place avec la précision de 1 observation directe ; tout ce qu’il a prétendu faire et tout ccqu on mouvait espérer, c’était de déterminer sa situation dans le ciel ivec assez d’exactitude pour qu’on pût la chercher et la découvrir. Demander en pareille matière une précision absolue, l’est évidemment exiger l’impossible: « Dirigez 1 instrument ■ ers tel point du ciel, a dit VI. Le Verrier, la planète sera dans te s lump du télescope. » Elles’y est trouvée ; que demander de plus ?

I Niais, ajoute-t-on, M. Le Verrier s’est trompé sur la distance le Neptune, puisque, au lieu d’être actuellement, comme il la

dit, de trente-trois fois la distance de la terre au soleil, elle n’est que de trente fois cette distance. Accordons qu’il en soit ainsi ; est-ce là une erreur bien notable? Sans doute, si, dans le but de frapper l’imagination, on exprime cette différence en lieues ou en kilomètres, on arrivera à un nombre effrayant ; mais cette | manière d’argumenter manque évidemment de bonne foi. Comme l’étendue de notre système solaire est immense relativement à notre globe, et relativement à la petitesse des unités' adoptées pour nos mesures linéaires, la moindre erreur dans leur évaluation se traduit par des nombres énormes, de telle; sorte que le reproche qu’on fait pour Neptune pourrait s’appli- , quer à tous les travaux astronomiques qui ont eu pour objet la détermination de la distance des astres. Considérons, par exemple, la distance de la terre au soleil, dont la détermination a coûté de si longues recherches. La mesure de cet élément fondamental a présenté, entre les mains des plus grands astronomes, des discordances supérieures à celle qu’on reproche à M. Le Verrier. En 1750, on s’accordait à admettre, pour cette distance, trente-deux millions de lieues. Vingt ans après, on la portait à plus de trente-huit millions de lieues ; la différence de ces deux résultats dépasse six millions de lieues, ou la cinquième partie du premier, tandis que l’erreur reprochée à M. Le Verrier ne serait que d’un dixième, c’est-à-dire deux fois moindre. Et cependant, d’une part, il s’agissait du soleil, l’astre le plus important de notre monde, l’objet des observations quotidiennes des astronomes depuis deux mille ans ; d’autre part, c’était un astre jusqu’alors inaperçu, et qui ne devait se dévoiler aux yeux de l’esprit que par les faibles écarts qu’il produit chez une planète connue seulement depuis uni demi-siècle.

On accuse encore M. Le Verrier d’avoir attribué à sa planète une masse plus considérable que celle qu’elle a réellement. j A cela il suflil de répondre que les astronomes ne s'accordent;

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pas meme sur la grandeur des masses de plusieurs planètes anciennement connues, et notamment sur celle d’Uranus même. On conçoit, d’ailleurs, que si M. Le Verrier a placé Neptune un peu trop loin, il a dû, par compensation, le faire un peu trop gros. Vinsi l’incertitude sur la masse de la planète résultait nécessairement de celle de sa distance. C’est ce dont conviennent tous les astronomes. Si John Herschel, dans une lettre à M. Le Verrier, relative à cette discussion, n’a pas hésité à reconnaître que l’incertitude des données de la question entraînait forcément celle des éléments de l’orbite de Neptune. Ces éléments n’étaient, du reste, qu’une partie accessoire du problème: « L’objet direct de vos efforts, ajoute M. Herschel, était de dire où était placé le corps troublant à l’époque de la recherche, et où il s’était trouvé pendant les quarante ou cinquante années précédentes. Or c’est ce que vous avez fait connaître avec une parfaite exactitude. »

Après un tel témoignage, auquel on pourrait joindre celui de bien d’autres astronomes étrangers, et celui de nos illustres compatriotes MM. Biot, Cauchy, Fave, etc., on voit quel cas il faut faire des singulières assertions dont la découverte de M. Le Verrier a été l’objet. Grâce aux commentaires des petits journaux, une bonne partie du public s’imagine encore aujourd’hui que la planète de M. Le Verrier a disparu du champ des télescopes, tandis qu’au contraire, depuis le jour de sa découverte, elle a si bien suivi la route que l’astronome français lui avait assignée, que chacun peut maintenant, à l’aide de ses indications, l’observer dans le ciel, s’il est muni d’une lunette fort ordinaire. En résumé, le Neptune trouvé par M. Galle, comme la planète calculée par AL Le Verrier, rendent parfaitement compte des perturbations d’Uranus, et leur identité ne saurait être contestée par aucun savant de bonne foi.

Telle est, réduite à ses termes les plus simples, l’histoire de

celle découverte extraordinaire qui occupera une si grande place dans les annales de la science contemporaine. Ce qui a frappé surtout et ce qui devait frapper en elle, c’est la confirmation merveilleuse qu’elle a fournie de la certitude des méthodes mathématiques qui servent à calculer les mouvements des corps célestes. Elle nous a appris comment l’intelligence, aidée de ce précieux instrument qu’on appelle le calcul, peut en quelque sorte suppléer à nos sens, et nous dévoiler des faits qui semblaient jusque-là inaccessibles à l’esprit.

Mais ce qui a été moins remarqué, c’est la confirmation éclatante que cette découverte a apportée à la loi de l’attraction universelle. Les anomalies d’Uranus avaient fait craindre à quelques astronomes qu’à la distance énorme de cette planète, la loi de l’attraction ne perdît une partie de sa rigueur; la découverte de Neptune est venue nous rassurer sur l'exactitude de la loi générale qui règle les mouvements célestes. Cependant , dans son bel exposé du travail mathématique de M. Le Verrier, imprimé en 1846 dans le Journal des savants , M. JBiot assure que cette confirmation était loin d’être nécessaire, et que la loi de Newton n’était nullement mise en péril par les irrégularités d’Uranus. Il cite à ce propos une série de faits astronomiques, tous fondés sur la loi de l’attraction, et dont la précision et la concordance suffisaient, selou lui, pour établir la certitude absolue de cette loi. Les preuves invoquées par M. Biot sont sans réplique ; que l’on nous permette cependant de faire remarquer que tous les exemples invoqués par l’illustre astronome se passent tous, si l’on en excepte le fait emprunté à la réapparition des comètes, dans un rayon d’une étendue relativement médiocre. Au contraire, la planète Neptune est placée aux confins du monde solaire. Or la considération de la distance n’est pas ici un élément à dédaigner. Il n’est pas rare, en effet, de voir certaines lois physiques commencer à perdre une partie de leur rigueur quand on les

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prend dans des conditions extrêmes. C’est ainsi que les belles recherches de M. Régnault ont démontré que les lois de la compression et de la dilatation des gaz se modifient quand on les considère au moment où les gaz se rapprochent de leur point de liquéfaction. N’était-il pas à craindre, d’après cela, que la loi elle-même de l’attraction ne pût subir une altération de ce genre, qui ne deviendrait sensible qu’à partir de certaines limites? Dans un moment où, d’après les résultats des recherches les plus récentes de nos physiciens, on remarque une tendance marquée à tenir en suspicion plusieurs grandes lois dont ! le crédit était resté longtemps inébranlable, cette confirmation du principe de l’attraction universelle a paru à beaucoup d’esprits sérieux un témoignage utile à enregistrer. La plupart des astronomes n’ont pas hésité à porter ce jugement, et M. Encke I a proclamé la découverte de M. Le Verrier la plus brillante K preuve qu'on puisse imaginer de l’ attraction universelle.

Une autre conséquence découle de la découverte de >1. Le

I Verrier, conséquence plus lointaine, et qui a dû frapper moins vivement les esprits, bien qu’elle mérite de fixer toute l’attention des savants. M. Le Verrier termine son travail par la réflexion suivante : « Ce succès doit nous laisser espérer qu’après trente ou quarante années d’observations de la nouvelle planète, on pourra l’employer à son tour à la découverte de celle qui la suit dans l’ordre des distances au soleil. » Ainsi la planète qui nous a révélé son existence par les irrégularités du mouvement d’Uranus n’est probablement pas la dernière de notre | système solaire. Celle qui la suivra se décèlera de même par les

1 perturbations qu’elle imprimera à Neptune, et à son tour cellci en décèlera d’autres plus éloignées encore, par les perturba- H ions qu’elle en éprouvera. Placés à des distances énormes, ces rjistres finiront par n’être plus appréciables a nos instruments ;

nais alors même qu’ils échapperont à notre vue, leur force jwttraclive pourra se faire sentir encore. Or la marche suivie

DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES, par M. Le Verrier nous donne les moyens de découvrir ces astres nouveaux sans qu’il soit nécessaire de les apercevoir. Il pourra donc venir un temps où les astronomes, se fondant sur certains dérangements observés dans la marche des planètes visibles, en découvriront d’autres qui ne le seront pas, et en suivront la marche dans les cieux. Ainsi sera créée cette nouvelle science qu’il faudra nommer X astronomie des invisibles ; et alors les savants, justement orgueilleux de cette merveilleuse extension de leur domaine, prononceront avec respect et avec reconnaissance le nom du géomètre qui assura à l’astronomie une destinée si brillante.