Arago, Traité d’Astronomie, t. I, p

HISTOIRE DE L’ASTRONOMIE

chronologie : elle est, comme nous avons vu plus haut, do 365 jours et un peu moins d’un quart de jour. Mais ce point d’inlersecfion est-il absolument invariable? ne change-t-il pas de place vis-à-vis de l’étoile à laquelle on le rapportait? Suivant l’autorité traditionnelle qui imposait comme un dogme la croyance à Vincorniptibilitô ou à l’immutabilité du ciel , la question était d’avance tranchée ; la soulever meme , c’était commettre un sacrilège. Il fallut donc à la fois beaucoup de courage et beaucoup de sagacité pour y répondre affirmativement, en opposition avec la croyance établie. Voici comment Hipparque y fut amené.

En comparant entre elles des éclipses de Lune, observées de son temps, avec des éclipses de Lune observées un siècle et demi avant lui par Timocharis, Hipparque eut occasion de mesurer la distance qui séparait l’Épi, spica (étoile de première grandeur de la constellation de la Vierge), du point équinoxial d’automne, et de la comparer à celle qu’avait trouvée Timocharis. A sa grande surprise, il remarqua une différence de deux degrés ( Hipparque avait trouvé 6 degrés, et Timocharis 8 degrés pourla distance de la même étoile au même point équinoxial). Cette différence de 2 degrés en moins (une longueur d’environ quatre fois le diamètre de la pleine Lune) était trop grande pour ([u’elle pût être mise sur le compte d’une simple erreur d’observation. S’emparant de ce fait , Hipparque se posa le problème suivant: Si du temps de Timocharis l’Épi précédait le point équinoxial de 8 degrés, dans le sons de la longitude des constellations zodiacales , et que maintenant (après cent cinquante ans révolus) la même étoile précède ce point seulement de 6 degrés, il y a lieu de se demander si les autres étoiles ne participent pas au même mouvement.

Pour résoudre ce problème , Hipparque fit une série d’observations comparatives dont le résultat final était que toutes les étoiles soumises à son examen

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avaient un mouvement semblable, suivant l'ordre des signes '■ .

Le fait est certain. Pendant que le Soleil (que pour plus de simplicité nous supposerons avec les anciens tourner autour de la Terre) accomplit son mouvement propre annuel, en s’avançant de l’occident à l’orient, à travers les constellations du zodiaque, parallèlement au plan de l’écliptique (mouvement en longitude), les étoiles paraissent, par un mouvement contraire , également en longitude, mais beaucoup plus lent, devancer {præcedere) le Soleil. Si la (quantité dont elles précèdent le Soleil est inappréciable par jour, elle devient déjà sensible à la lin d’une année (50", 3), et, dans un siècle, elle s’élèvera à plus d’un degré et demi ; en sorte qu’au bout d’environ vingt-cin([ mille ans toute la sphère oblique (sur laquelle se mesurent les mouvements propres du Soleil, de la Lune et des planètes) aura fait un tour entier (360 degrés) sur son axe par un niouvement en longitude, qui change nécessairement les ascensions droites et les déclinaisons des astres sur la sphère droite.

Tel est le phénomène qu’on appelle la précession des équinoxes. Hipparque le découvrit en observant que les étoiles, tout en conservant leurs distances relatives, s’étaient avancées dans l’ordre des signes (constellations) du zodiaque d’environ 2 degrés et demi. Il pensait d’abord que ce déplacement des étoiles n’afl'ectait que les constellations zodiacales ; mais il s’assura bientôt de la généralité de ce mouvement de la sphère oblique autour des pôles de l’écliptifjue.

Cependant Hipparque n’osa jias encore, — tant les es- ])iits supérieurs mettent de la réserve dans leurs généralisations, — se prononcer ouvertement : il laissa là le fait de sa grande découverte, comme une hypothèse à confirmer

1. Tous ces détails, cités par Ptoléméc (livre VIl,chap. ii, de Tiimageste), ont été extraits de l’ouvrage d’Hipparque, malheureusement perdu, Sur le transport des points solstitiaux et équinoxiaux.

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par les observateurs futurs. — La quantité de mouvement (50", 3) dont le Soleil, revenu au même équinoxe, est distancé ou précédé par l’étoile avec laquelle on le supposait parti à compter du même méridien, représente, évaluée en temps, environ vingt minutes (20"’ 18%7). C’est cette quantité qu’il faut ajouter à l’année tropique pour avoir Vannée sidérale. Celle-ci est donc plus longue que l’année tropique, contrairement à ce qui a lieu pour le jour sidéral comparé au jour solaire. Ce mouvement de la sphère oblique, qui n’altère pas les latitudes, puisqu’il a lieu parallèlementà son équateur (l’écliptique) , a pour effet de faire rétrograder, de l’orient à l’occident, la position de l’équinoxe, et de faire repasser le Soleil lentement par les mêmes constellations au rebours de l’ordre dans lequel il les traverse annuellement. Déjà le Bélier, que, du temps d’Hipparque, le Soleil occupait au printemps, n’a plus que la valeur d’un signe commémoratif ; il fait aujourd’hui, pour le rappeler, place à la constellation des Poissons. La rétrogradation d’un signe ne représentera ici qu’un mois (d’un peu plus de 2000 ans) de la grande année (d’environ 25 000 ans) qui s’est écoulée depuis cette époque, si chaque signe du zodiaque doit représenter 30 degrés ou la douzième partie du cercle céleste (la valeur d’un mois ou d’une rotation lunaire). C’est donc surtout à l’astronomie qu’on peut appliquer cet aphorisme d’Hippocrate : « La vie est courte, mais la science est longue. »

Détermination de la longueur de l’année.

Hipparque eut recours tout à la fois à l’observation et au calcul*

Dans un passage du traité (perdu) d’Hipparque Sur la longueur de Vannée, cité textuellement par Ptolémée (III, 2), on lit ces paroles : « ....Quant aux solstices, je

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ne crains pas, dit Hipparqne, ([u’Archimède et moi nous nous soyons trompés, jusqu’à un quart de jour, et dans l’observation et dans le fcalcul ; mais l’inégalité, s’il en existe réellement dans les durées des années, peut se reconnaître par des observations faites à Alexandrie, au cercle de cuivre placé dans le Portique, qu’on nomme Portique carré. Ce cercle indique l’instant de l’équinoxe au jour où sa surface concave commence à être éclairée de l’autre côté (qui était dans l’ombre),

Un examen comparatif des cycles de Méton et de Calippe permit à Hipparque d’établir que l’année solaire, dite égyptienne (appelée plus tard Julienne), jusqu’alors évaluée à 365 jours et 6 heures, était d’environ 9 minutes trop grande. Le cycle de Méton était, comme nous l’avons vu, composé de 235 mois lunaires , qui font 6940 jours. Or cet intervalle de temps est de 6 heures trop long pour s’accorder exactement avec le mouvement du Soleil, et trop long de 7 h. et 1/2 pour s’accorder avec le mouvement de la Lune. Par suite de la correction imaginée par Galippe, en quadruplant la période métonienne, le mouvement de la Lune n’anticipait sur la nouvelle période (de 76 années solaires) que de 5 heures 52 minutes, c’est-àdire d’environ un jour dans 304 ans. Mais son écart du mouvement du Soleil était plus considérable : il était d’un jour et environ 6 heures au bout de 2X76 ou 152 ans. Ce défaut n’écliappa point à Hipparque. Ses observations lui avaient appris que l’année solaire et l’année lunaire ne sont pas tout à fait aussi longues que Calippc l’avait supposé; et voyant que l’anticipation était d’un jour en quatre périodes (ce qui est exact pour le Soleil et un peu moins pour la Lune), il quadrupla le cycle de Calippc, et en retrancha le jour excédant au bout de quatre révolutions. Par suite de cette nouvelle correction, l’anticipation d’un jour et 6 heures de la Lune sur le Soleil ne portait que sur 2 X 152 ou 304 ans. Malgré ce perfectionnement, le

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cycle d’Hipparque ne fut pas, comme nous l’avons dit, adopté * .

Mais, dans ces recherches, Hipparque avait moins pour but d’attacher son nom à une période, — genre de gloire assez prisé par les astronomes de ranti(]uité, — que d’arriver à une détermination plus exacte de la longueur de l’année. Quels sont ici les meilleurs points do repère? Cette question que s’était, avant tout, posée Hipy)arque, conduisit ce grand astronome à distinguer le premier les années entre elles, suivant qu’elles sont tropiques ou (fu’elles sont sidérales. Et voici comment il y fut conduit; c’est Ptoléméo qui va nous l’apprendre ; «Ce qui, dans ses recherches sur la longueur de l’année, étonna le plus Hip])arque, cet homme plein d’amour pour la vérité (cptXaXiriû-iii;) , c’est ([u’en comparant les retours du Soleil aux points solstitiaux et équinoxiaux, il trouvât l’année un peu plus courte que 365 jours 1/4, — c’était Vannée tropique, — et qu’en comparant les retours du Soleil aux mêmes étoiles fixes, il la trouvât un peu ydus longue^ ; — c’était Vannée sidérale.

L’étonnement d’Hipparcyue doit nous remplir d’admiration pour la sagacité de cet observateur. En effet, la durée exacte de l’annce tropique, exprimée en jours solaires, est de 365j 5'‘ 48"’51', 6; tandis que la durée de l’année sidérale, en jours moyens, est de 365J 6'‘ 9'" 10', 37. h’ année sidérale surpasse donc, pour le répéter, Vannée tropique de 20’" 18’, 7. Hipparque connaissait parfaitement la cause immédiate de cette différence, puisqu’il l’attribuait au mouvement de précession des équinoxes, qu’il avait découvert. Aussi n’hésita-t-il point dans le choix des points de repère pour mesurer la longueur de l’année : il donna la préférence aux points équinoxiaux ou solstitiaux.

Ptoléméo applaudit à ce choix par des raisons qui