PLANÈTE NE

t parler rie la voie qui? lui .issignail lu Ihéone. L'cireur il (ou3 les jours grnnili$$.inl: enfin lu planète rebelle, on l'appela, ii'nvnit pns encore lermin<^ une de ses militions, que l!on perdait tout espoir de représenter ses Duvttni^nls par une formule rigoureuse.

Les astronomes ne sunl pas haliilniîs à de pareils métoiplcs, celle discordance les préoccupa vivemenl. Pour w science aussi sùrc dans ses procédés, c'était là un fail 9*iuie gravité extraordinaire. Aussi eul-on recours, pour l'expliquer, Ji toutes les hypothèses possibles. On songea à 'cxteU'nce d'un certain fluide hypolhélique répandu dans l'espace, désigné sous le nom A'élher, et qui troublerait, IMT ta rékislance, les niouvemenls d'Uranus; on parhi A'un gros snlellile que le suivrail, ou bien d'une planète encore inconnue dont l'action perturt^itrice pruduirait les variations observées ; on alln même jusqu'il supposer qu'à la distance énorme du soleil (près do sept cents millions de lieues) dû se trouve Uranus, la loi de la gravitation univenclle pourrait perdre quelque chose de sa rigueur; enBo. une coiuéto n'auruil-elle pu troubler brusquement la marche d'Uranu»? Mais ces diverses hypothèses n'étaient apposées d'aucune considération sérieuse, et personne songea à les soumettre au calcul. En cela, du reste, ebncun tuivait le penchant de son iningiiiation, sans invoquer d'arjjumenlit bien positifs. On ne pouvait penser sérieusement ji entreprendre un travail malhéinatique dont les difflcultés étaient immenses, dont l'utilité o'élait pas étiihlie, cl dont on ne possédait mflme pas les élémcnls esscDiieU. C'est en cet élat que M. Le Verrier trouva la question.

M. Le Verrier n'éi;iil alors qu'un jeune savant assc» obscur; il était simple répétiteur d'aslronomic i l'École pol^echniqiie. Cependant son habileté dans les hauts cal- " était connue des géomètres, et les rcehercbea qu'il

avait publiées en 1840 sur les perturbations et les conditions de stabilité de notre système planétaire, avaieol donné une haute opinion de son aptitude à manier Tanalyse malhénialique. C'est sur cette assurance qu*Arago coqseilla, en 1845, au jeune astronome d'attaquer par le calcul la question des perturbations d'Uranus. C'était là un travail eiïrayant par ses difûcultés et son étendue ; une partie de la vie de Bouvard s'y était consumée sans résuUat. Mais i'aslronomie est aujourd'hui une science si avancée et si parfaite, qu'elle n'offre qu'un bien petit nombre de ces grands problèmes capables de séduire l'imagination et d'enlratuer les jeunes esprits; il y avait au contraire au bout de celui-ci une perspective toute brillante de gloire: M. Le Verrier se décida à l'entreprendre.

La première chose à faire, c'élait de reprendre danssoQ enlier le travail de Bouvard, afin de reconnaiire s*il n'était pas entaché d'erreurs. Il fallait s'assurer, en remaniant les formules, en poussant plus loin les approximations, ea considérant quelques termes nouveaux négligés, jusque-là, si l'on ne pourrait pas réconcilier l'observation avec U théorie, et expliquer, à l'aide de ces éléments rectifiés, les mouvements d'Cranus par les seules influences du soleil et des planètes agissant conformément au principe de la gravitation universelle. Telle fut la première partie du travail accompli par M. Le Verrier; elle fut l'objet d'un mémoire étendu qui fut présenté à l'Académie des scienics le 10 novembre 1845. L'habile géomètre établissait, par un calcul rigoureux et définitif, quelles étaient la forme et la grandeur des termes que les actions perturbatrices de Jupiter et de Saturne introduisent dans l'expression, algébrique de la position d'Uranus. Il résultait déjà de cette révision analytique qu'on avait négligé dans les calculs antérieurs des termes nombreux et ti*ès-notablc6 , dont l'omission devait rendreimpossible la représentation exacte

rLANKTE HEPTtlNE. iHS

des niou>cnifuls de la plantlo. M. I.e Verrier reconnut ainsi que les tables données par Bouvard étaienl entachées d'erreurs qui viciaient IVllipse lliéorique d'Urantis, h lel point que, par cela scul,*et indépendacument àe lnule Ultre cause, les tables consiruiles avec des éléments aus&i iBparrailsuc pouvaient en aucune maDièie concorder avec t*observ«tion. Ainsi rurcul mises en évidence lesÎDexaclitndes qui airectent les calculs de Bouvard.

Celle rétélatioD, pour le dire en i}assant, élonua beaucoup les astronomes; mais peul-Oliea-t-on trop insisté à celle époque sur les erreurs de Bouvard. Pour jufjer le travail de ce i^c'omélre, il faut se reporter à l'époque uù il fut exérul^, et considérer surtout que les méthodes pciferljon- Déesdont on se sert aujourd'hui étaienleiicoreJi découvrir. Ainsi que le leninrque M, Biul, Bouvard a fait tout ce que l'on pouvait faire de son leuips: <■ Oq fiiil mieux mai'iitc- H nant, dit M. Biol, ces calculs après lui. mais, simslui, H on n'uurail pas seulement à les perfectionner : le snjcl m manquerait; car, sans l'assistance de Bouvard, Laplacc u n'aurait jamais pu étendre si loin les développements n de tes profondes théories. »

Les personnes qui, vcis l'année ^8iO, fréquentaient les séances de l'Institut, Ae munqunienl pas de remarquer un petit vieillard négligemment vêtu, el qui, toujours a^sUà la mâiue place, passait tout l'intervalle delà séance courbé SUT un cahier couvert de cbitfres : c'était BouvanI, i[ui, selon l'expression d'.Vrago, « ne cessa de calculer qu'en cessant de \ivrc. » Venu il Paris du fond de la Savoie, sans édiicaliou et sans re>isources, le hasard l'avait rendu témoin des travaux de l'Observatoire, et dès ce moment une véritable passion s'était développée en lui pour l'aslro- Qomieet les mathématiques. U s'occupait dVtudcs de ce genre avec une ardeur extraordinaire et sans trop so\oir . où elles le conduiraient, lorsqu'il cul l'occasion d'être

s te BfCOCTSETES SOSHTinOCES.

mis en rapport avec Lapiace. Le grand géomélre, retiré alors à la campagne, dans les environs de Melon, IraTaQ- Uil k la composition de sa Méeam'que célesie. Mais il ne pouvait sufGre seul aux calculs et aux déductions numériques que nécessitait cette œuvre immense. Il trouva un secours d'une valeur inestimable dans l'assistance de Bouvard, qui, dès ce moment, se dévoua à ses tra^*aux avec une docilité et une patience infatigables. C'est grâce i l'abnégation de Bouvard et par sa collaboration assidoe, qui se prolongea durant sa vie entière, que Lapiace pot mener à fin cette œuvre de génie, dont les géomètres de notre temps recueillent les bénéfices. Ainsi, sans les tra* vaux de Bouvard, les méthodes abrégées de calcul dont nos astronomes tirent un si grand parti seraient encore à créer aujourd'hui ; il y aurait d«nc injustice à lui reprocher avec amertume des erreurs qui ont été le fait moins de son esprit que de son temps.

Les erreurs de Bouvard une fois constatées, M. Le Verrier corrigea les formules qui avaient présidé à la composition des tables de cet astronome; il en construisit de noavelies, et compara les nombres ainsi rectifiés avec les données de robser>'alion directe. Malgré cette correction, ces tables restèrent en désaccord avec les mouvements d'LVanus. M. Le Verrier put donc conclure, mais celte fois avec toute la rigueur d'une démonstration mathématique, que la seule influence du soleil et des planètes connues était insuffisante pour expliquer les mouvements de cet astre, et que Ton ne paniendrait jamais à représenter sa marche, si l'on n'avait égard à d'autres causes. Ainsi ce n'était plus désormais dans les erreurs des géomètres, mais bien dans le ciel même qu'il fallait chercher la clef des anomalies d'Uranus. Une carrière nouvelle s'ouvrait donc devant M. Le Verrier; il s'y engagea sans retard, et le i^^juin 1846 il exposait à l'Aca-

PLAtlËTE NEPTUNE. lUT

dC'taîe des sciences le résiillat do ses ndmirnbles calculs. Nous avons déjà vu que, pour expliquer les perlurbafinos d'Urnniis, les nsirnnonies avaient mis en avant un graad nombre d'hypothèses. On avait songé n h résistance de l'iillier, à uo salellile invisible, à une com6le qui aaruit pnssé dans le voisinage d'Uranus, h une plnnètc eneore iucaunue; cnlin on était allé jusqu'à rcdouler qu'à la distance énorme de celte planële, la loi de la gravitalion ne perdit quelque chose de sa rigueur. Au débul de son mémoire, M. Le Vcrrîei' passe en revue chacune de €lt* tiypol hisses, et il montre que In seule idée b laquelle OD puisse logiquement s'altflchcr, c'est l'exislence dans le ciel d'uoe planète encore inconnue.

> Je ne m'arrtkrai pas, dil U. Le Vemer. h celle iil^c que les lob de In gravilalinn pourraient cesser d'flre rigoui'ouft's. i la âistliiK du suleil où circule Uraflus. Ce n'est pas la première fois que, pour expliquer les anomiilies dont on ne pouvait se rendre compte, on s'en est pris nu principe do la gravilalion. SaU on nil Ba»»i <|Ui- ces h}pnthè$cs ont toujours étif anL'anlies par un ezamen plii« prurond des fait». L'Hliéraiion des lois de la gravj- Ulion ferait une dernière ressource ilsqueltotl ne serait permis d'a*i>îr recours qu'après «vnir épuisé les autre» causes, et les •voir reconnues impuissantes à proJuire leselTets observés,

" Je ne saurais croire dwantaire h la résistance de l'élhcr, r^iBlance dont on a d peine entrt^vu les traces dans le mouvenent des corps dont la di-nsilé est la plus faible, c'cst-A -dire dans 1m circuRilances qui scraleiit les plus propres à manifester l'acliondeccfliiide.

■ L>-i Inégalités particulières d'Uranus seraient-elles dues à un gros satellite qui accompagnerait la planète ? Ces inégalité* alTecie raient alors une très<ourte période : et c'est précisément le contraire qui résulte des observations, D'ailleun le satellite dont on suppose l'existence devrait être très-gros et n'aurait pu dcbapper aui ol>servali urs.

«Serait ce donc une comèlo qui aurait, & une certaine époque, changé brusquement l'oibiied'ÙranusT Hais alors In période des observations de cette planète de ITSI à 1820 pourrait se lier naturellement, soit h In sériu des observations antérieures, siiit

S%S DECDCTSETES SClEXTinQCES.

à U série des observations poslérîeares; or, die est incompatible avec l'une et l'autre.

• Il ne nous reste ainsi d'autre hypothèse à essayer que celle d'on curps agissant d'une manière continue sur Uranus, et changeant son mouvement d'une manière très-lente. Ce corps, d'après ce que nous connaissons de U consUtution de notre système soUire^ ne saurait être qu'une planète encore ignorée. »

M. Le Verrier démontre, dans la suite de son mémoire, que cette hypothèse explique numériquement tous les résultats de robsenration, et il établit d'une manière irrécusable l'existence d'une planète* jusqu'alors inconnue, et qui trouble, par son attraction, les mouvements d'Uraous. Mais par quels moyens l'illustre astronome a-t-il été conduit à un résultat si remarquable, et sur quels faits a-l-il appuyé ses calculs ?

11 ne ^avait rien sur la masse de la planète perturbalrivC, ni sur l'orbite qu'elle décrivait ; il était donc nécessaire d'établir quelque hypothèse qui pût servir de puiul t^e départ au calcul. Pour donner à la planète iocannue u'.e place approximative. M. Le Verrier eut recours à une !oi Ctlèbre en astruncmie. On sait que les dislances des pianèlvs au suleil sont à peu près doubles les unes des aulr».'^; celle relation purement empirique, et dont la cause physique est d'ailleurs inconnue, porte le nom de loi de liude on de Titius. R»'pler avait déjà signalé, entre les distances des planètes au soleil, un rapport de ce genre, et il avait été amené, par celte remarque, à indiquer enlre Mars et Jupiter l'existence d'une lacune ou de ce quil numniait un A/ci/i/j. La patience et la sagacité des astronomes modernes ont confirmé cette conjecture hardie, en faisant découvrir dans cet espace, et aux places imliquées par la loi de Bode, les planètes Cérès, Pallas, Junon, Vesla et toute la série des petites planètes lélescopiques dont la lisle ^'augmente s<ins cesse de nos jours.

PLANKTE SEPTUSE,

Comme tVantis esl deux Tuis plus éloigné du soltil que Saturai?, M. Le Vi-rrier pensa que la notivelle planùte seimil ellc-môme ileux fois plus éloignée liu soleil qu'Uranus. Celle bypnlliësc lui fournil donc une évaUialion approxiinttiie de la distance de l'nstre iuconnu, qu'il savaiL d'atllours se mouvoir à peu près dans l'écliplique.

Ce premier ri^sullal obtenu, il reslail à llxer la posilion ■ctueik' df l'astre dans son orbile, avec assez de précision pour que l'on pAI se nictlre à sa recherche. Si la position ella ma»se de la pinnèlenvaieni été connues, on uuiail pu en déduire les perturbations qu'elle Tuit subir à Umnus; nais ici le prublùnie se Irouvail renversé: lesperturbaliODS (liaient connues, il fullail déterminer avec cel élémcol la position que la planifie occupait dans le ciel, évaluer sa masse, trouver la forme et la position de soa ortiile, el expliquer par son action les ini^gaiil^sd'Uranus.

n nous est impossible d'entrer dans aucun détail sur la Dittliode mnthémalique suivie par M. Le Ven-icr, sur les calcul» immenses qu'elle a nécessités, les obstacles de tout genre que cet astronome dut rencontrer, et l'Imbilelé prodigieuse avec laquelle il les surmonta. Nous donnerons cependant une idée suriisatile des difQculli.^ qu(^p^ésenlajt l'exérulion de ce travail, en disant que ces petits dépUcemcnts d'Urauus, ces pcrliirbations qui étaient les seules données du pi^iblëme, ne dépassent guère en grandeur fi de degré, c'est-h-dire, par exemple, le diamètre apparent de In planète Vénus, quand elle est le plus près de la terre. Uien plus, ce n'étaient pas cc« perturbations loAmGs qui étaient les éléments du caliul, mais leurs variations, leurs irrégularités, c'esl-â-dire des quantités encore plus petites el entathées naturellement des erreurs d'observation. Ajoutons enfin que les vrais éléments d» l'orbite d'L'ranus ne pouvaient être considérés eux-mêmes comme connus avec exactitude, puisqu'on les avail cal-

SIO DÉCOUVKRTES SCIENTIFIQUES.

culés sans tenir compte des perturbations de la planète qu*il s'agissait de chercher.

M. Le Verrier triompha de toutes ces difficultés. Le i*' juin iB46, il annonçait publiquement à l'Académie des sciences ce résultat formel : La planète qui troubie Unnia existe. Sa longitude au \*' janvier 1847 sera de 325 de^ri, sans qu'il puisse y avoir une erreur de 10 degrés sur a t te évaluation.

Cependant, pour assurer la découverte matérielle de la nouvelle planète, pour en hâter Tinstant, Il ne suffisait pas d'avoir mathématiquement démonlré son existence, et d'avoir assigné, avec une certaine approximation, sa position actuelle. Comme elle avait, jusqu'à ce moment, échappé aux observateurs, il était évident qu'elle devait offrir dans les lunettes l'apparence d'une étoile et se confondre avec elles. Il fallait donc déterminer avec plus de rigueur sa position à un jour donné, c'est-à-dire le lieu du ciel vers lequel il fallait diriger le télescope pour l'apercevoir. M. Le Verrier entreprit cette nouvelle lùche. Trois mois lui suffirent pour exécuter le travail imme^i^e qu'elle nécessitait, et le 31 août 18i6, il en présentait les résultats à l'Académie des sciences. Dans ce second niémofre il donnait des valeurs plus approchées des éléments de la planète; il fixait sa longitude à 3:26 degrés 1/^au lieu de 3i5, et sa distance actuelle à trente-trois fois la distance de la terre au soleil au lien de trente-neuf, comme l'exigeait la loi empirique de Bode.

On a peine de comprendre comment une telle mas^e de calculs si compliqués put être exécutée dans un si court intervalle. Mais M. Le Verrier avait intérêt à terminer son travail avant la prochaine apparition de la planète, qui devait arriver vers le 18 ou le 19 août. C'était la situation la plus favorable pour l'observer, car ensuite elle serait projetée sur des points de l'écliptique de plus en plus

PLAStTE NEPTUNE. 1 ) l

npprocIid& du soleil, et elle iiurail alors dispnni pcnd^iiit plusieurs mois dans l'éclat de ses ruyons ; U recherche mnùt dû être renvoyée â l'année suivante. M.ilgré celle I excessive, M. Le Verrier n'omit aucun des délnils devaient inspirer la conilance aux astronomes, el les «XCÏlfir & rechercher l'astre nouveau dans 1» pinge du eiel qu'il dâsit;n>iil. Il annonça que la masse de sa ptunùte sur* passerait celle d'Uranus, que son dîjm^lre apparent et £clat seraient seulement un peu moindres, de telle •orle que non-seulement on pourrait l'apercevoir avec une bonne lunette, mais encore qu'on la distinguerait sans peine des étoiles voisines, gr&ce ù son disque sensible; il ajoutait enfin que pour la découvrir, il Tallait la chercher iCdeftrés àl'est de l'éloile S du Capricorne.

Dès ce moment, et de l'aveu de tous les astronomes, la pbnéle était trouvée. Eneffi'l, sa découverte physique .■:e te fiipas attendre. Le 18 septembre, M. le Verrier aunonçftit ses derniers résultats à l'observatoire de Berlin. L'im dt» astronomes, M. tiuUe, reçut la lettre le 33. Par une citocîdonce bien singulière, M. Galle avait sous les ytux aœ carie trùe-précise delà région du ciel que parcourait 1a planète. Cette carte, qui fuit partie àc la grande publication entreprise sous les auspices de l'Académie de llci^ lin, par le fait d'un hnsanl heureux, sortait lejour mfme de la presse, et ne se trouvait encore dans aueun nain observatoire. Il mfl aussililt Vœ\l ik la lunette, la dirifxea Ters le point indiqué, et reconnut k celle place une petite étoile qui se dislinguait par son aspect des étoiles environnantes, et qui n'était pas marquée sur la carie do eello rtf^du ciel, que venait de publier l'.Xcadémie deltcrlrn. n flxa aussilàl sa posilion. l.c lendemain, cette position se iFOUvail changée, elle déplacement s'était opéré dans j le sens prédit : c'était di.nc la planète. M. Galle s'empressa d'annoncer ce Tait à M. Le Verrier, qui, le 5 ocio-

s 12 DCGOUTERTES SCICaTlFIQCES.

bre, donna connaissance à rAcadémie de TobsenatioD de M. Galle.

Pour juger de la précision avec laquelle M. Le Verrier avait fixé la position de cet astre, il suffit de comparer deux nombres empruntés à ses calculs.

La longitude héliocfntrique conclue des obeenrations de M. Galle, le I" octobre, est jr* 5V

Lt longitude bèliocentrique calculée d'arance par M. Le Verrier, et annoiioée le 2l aoûi, est Ue» 32'

Différence 0» S2

Ainsi, la position de la planète avait été prévue à moins d\n degré près.

En présence d'un tel résultat, et quand on considère les immenses difficultés du problème, on peut sVmpècher d'admirer la certitude et la puissance de l'analyse mathématique. Quels étaient, en elTet, les éléments du calcul de M. Le Verrier ? Quelques oscillations d'une planète observée seulement depuis un demi-siècle, des déplacements à peine sensibles dont Tamplitude ne dépassait guère ^ de degré, ou, pour mieux dire, les seules différences de ces déplacements. Quelles étaient, au contraire, les inconnues à dégager ? La place, la grandeur et tous les éléments d'un asire situé bien au delà des limites de notre système planétaire, d'un corps éloigné de plus de douze cents millions de lieues du soleil, et qui tourne autour de lui dans un intervalle de cent soixante-six ans. Or, ces nombres immenses sprtenl du calcul avec une valeur très-rapprochée, et le résultat de l'observation ne démontre pas une erreur de un degré dans la détermination théorique.

On se rappelle la sensation que produisit dans le public lannonce de cet événement scientifique. Sans doute, peu de personnes, même parmi les savants, pouvaient appré-

PLAKÂTE NEPTUKE. tt3

cier la véritable importance et la nature des difficultés du IraTail de M. Le Verrier ; cependant tout le monde comprenait ce qu'il y avait de merveilleux à avoir constaté à priori^ et sans autre secours que le calcul, l'existence d'une planète que nul œil humain n'avait encore aperçue. Aussi les témoignages de l'admiration publique ne manquèrent pas à l'auteur de celte découverte brillante. Nous ne rappellerons pas les distinclions, les places et les honneurs de tout genre qui lui furent accordés par le gouvernement de Louis-Philippe. Contentons-nous de dire que jamais travail scientifique ne fut plus largement récompensé.

On s'est demandéàceltc époque commentM. Le Verrier n'avait pas essayé de chercher lui-môme dans le ciel la planète dont il avait théoriquement reconnu l'existence, et comment; après avoir fixé, avec une si étonnante précision, sa position absolue, il ne s'était pas empressé de diriger une lunette vers la région qu'il indiquait, afin de vérifier lui-môme sa prophétie, de s'assurer de celte manière l'hpnncur tout entier de sa découverte. M. Le Verrier ne procéda point lui-môme à cette recherche, parce qu'il n'était pas observateur. Les travaux astronomiques embrassent, en effet, deux parties tros-diCfércntes : le calcul et l'observation ; les astronomes suivent d'une manière à peu près exclusive l'une ou l'autre de ces deux carrières, qui exigent chacune des études et des qualités spéciales. Quand on jette les yeux sur les instruments de l'Observatoire de Paris, cet équatorial gigantesque, ces télescopes à vingt pieds de foyer, ces cercles divisés avec une précision merveilleuse, ces lunettes dont les réticules sont formés de fils plus fins que ceux de l'araignée, ces pendules dont la marche rivalise d'uniformité avec le mouvement diurne de la voûte céleste, etc., on comprend aisément que la pratique de l'observation

s 1 4 DÉCOUVERTES SCIElltiFIQITES.

astronomique ne soit pas à la portée de chacun. II ne suffit pas d'avoir entre les mains le violon de Pagamni» il faut encore savoir en jouer.