Arago, Astronomie populaire, t. II, p

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celui du pendule même. Bien plus : la pression exercée par les dents de la première roue contre les palettes du régulateur communique au pendule à peu près la même quantité de mouvement qu’il en perd à chaque oscillation par le frottement et la résistance de l’air ; l’horloge ne peut donc s’arrêter que lorsque le poids ou le ressort a cessé d’agir1. Tel est le principe des horloges à pendule. Huygcns présenta la première horloge de ce genre aux États-Généraux de Hollande, le 16 juin 1657, et leur demanda un brevet pour son invention, qu’il a décrite dans son Horologium, petit traité de dix pages, placé en tête du 1er vol. de ses Opéra varia. (Leyde, 1724, in-4°. )

Huygens songea bientôt à perfectionner son invention. Il avait remarqué qu’il n’y a pas, contrairement aux assertions de Galilée, d’isochronisme parfait entre les oscillations d’étendue inégale. Craignant que ces petites différences accumulées ne fissent à la longue une somme trop sensible, il se proposa de rendre les oscillations géométriquement égales, quelle que fût leur amplitude. Ce problème le porta à déterminer la courbe le long de laquelle un corps doit rouler afin que, de quelque point que sa chute commence, il mette toujours le même temps pour arriver au plus bas. Il trouva que cette courbe est celle que tracerait en l’air le point d’une roue roulant sur un plan uni ; en un mot, c’était la cycloïde qui jouissait de la propriété requise*. Il lui fallut donc inventer un

1. Suivant Young ( Lectures onnatural Philosophy, 1. 1, p. 1 81 ), ce fut Sanctorius qui, en 1612, employa le premier le pendule comme modérateur du rouage d’une horloge.

2. Ce genre de courbe a reçu depuis le nom de tautochrone. La cycloïde est la courbe tautochrone dans le vide et dans l’hypothèse de l’accélération uniforme des graves et des directions parallèles. Si ses directions sont convergentes vers un point, et que la pesanteur varie comme là distance au centre, la tautochrone sera, comme l’avait observé Newton, l’épicycloïde.

moyen pour faire décrire au poids du pendule une cycloïde. C’est là ce qui le conduisit à la théorie des Développées*. Il trouva que, pour que, dans le cas en question, le centre du pendule décrivit une cycloïde, il fallait en déterminer la Développée, et faire en sorte que le fil du pendule s’appliquât sur elle dans ses mouvements. Or cette nouvelle courbe (la Développée) était encore une cycloïde égale, mais posée en sens contraire. En conséquence, il imagina un mécanisme particulier pour faire exécuter les oscillations du pendule ehtre deux arcs de cycloïde. Cependant , quelque ingénieux que fût ce mécanisme, on s’aperçut bientôt qu’il était inutile dans la pratique, et qu’en faisant décrire au pendule de trèspetits arcs, on obtenait une régularité suffisante même pour les horloges les plus sensibles. Huygens a donné la description de son horloge à pendule cycloïdal dans son Horologium oscitlatorium. Paris, 1673, in-fol.

L’invention de Huygens fut vivement critiquée par R. Hooke, qui proposa de remplacer le pendule par le balancier. Hooke paraît aussi avoir eu le premier l’idée d’appliquer utf ressort au balancier des montres, pour en régler le mouvement*.

Découverte de l’anneau et des satellites de Saturne.

La planète Saturne se présente à une lunette faible, comme l’était celle de Galilée, sous la forme d’un astre anguleux. C’est ce qui avait fait croire à Galilée que cette

1. Voyez notre Histoire des Mathématiques, où se trouvent aussi plus de détails sur la vie d’Huygens.

2. Robert Hooke (né en 1638 à Freshwater, dans l’île de Wight, mort en 1703) rivalisait avec Huygens pour son habileté comme astronome mécanicien. Il professa l’astronomie au collège de Gresham à Londres.

planète étrange était formée de deux satellites, faisant corps avec elle1. Mais quel fut son étonnement lorsqu’il vit ces prétendus satellites, qu’il avait poétiquement comparés « à des serviteurs donnés au vieux Saturne pour l’assister dans sa décrépitude, » l’abandonner soudain. Il osa, à la vérité, prédire leur retour, mais ils repar laissaient sous tant de formes diverses, qu’ils déroutèrent toutes ses conjectures. Le découragement de Galilée perce dans une lettre à Velser, de 1612. Aussi depuis cette époque le grand observateur ne s’ocoupart-il plus de Saturne.

Pendant environ quarante ans, aucun astronome ne parvint à fixer « le Protée céleste. » Hévélius lui-même, malgré la grandeur de ses télescopes, ne réussit point à s’éclairer sur « le retour périodique des phases saturnines. »

Parmi les nombreuses conjectures qui furent alors émises, il n’y a que celles de lïoberval et de Gassini qui méritent d’ètre mentionnées. Le premier attribuait ces singulières apparences à « des amas de vapeurs réfiéchissant la lumière sous l’équateur de Saturne. » Gassini en voyait la cause dans un essaim d’astéroïdes, véritables satellites fort rapprochés de l’astre et tournant autour de lui. Mais il abandonna son opinion* devant l’explication qu’allait donner Huygens.

Ge célèbre mécanicien astronome fabriquait lui-même ses télescopes qui, sans être d’une longueur démesurée, surpassaient tout ce qu’on avait fait en ce genre. Aussi fut-il le premier à voir Saturne entouré d’une bande lumineuse. Il constata ainsi « qu’à mesure que la planète passe dans certaines positions à l’égard du Soleil et de la Terre, les bords ou anses de la bande lumineuse s’élargissent, aiïec-

1. Lettre de Galilée du 13 novembre 1610, écritcà Julien de Mèdicis.

2. L’idée de Dominique Cassini fut reprise par son fils Jacques, dans ses Éléments d' Astronomie, 1. 1, p. 338.

ASTRONOMIE MODERNE

tônt la forme d’une ellipse allongée, et prennent l’apparence qu’aurait l’intervalle de deux cercles concentriques , Vus obliquement ». C’est ce qui lui suggéra l’idée que ces phénomènes étaient produits par un corps lumineux et circulaire, semblable à un anneau incliné sur l’écliptique. Il fit cette découverte en 1655, et il l’annonça l’année suivante 1 dans une espèce d’anagramme ainsi disposée : aaaaaaa ccccc d eeeee g h iiiiiii llll mm nnnnnnnnn oooo pp q rr s tlllt uuuu, ce qui, en mettant chaque lettre à sa place, signifie : Annulo cingüur tenui , piano, nusquam cohærente, ad eclipticam inclinalo , [Saturne] est entouré d’un anneau mince, plan, nulle part adhérant, et incliné sur l’écliptique.

Personne n’ayant pu deviner cette énigme, l’auteur l’expliqua lui-même trois ans après, dans son Systema Saturninum. Tous les astronomes reconnurent depuis lors l’exactitude du fait*. Seul le P.Fabri lança, sous le pseudonyme d’Eustachii Divini, un libelle contre Huygens, où il contestait les observations de ce dernier, en proposant un autre système. Il se rallia cependant plus tard à l’opinion de Huygens. Nous ne dirons rien des idées de Gallet, astronome d’Avignon, qui soutenait encore, en 1684, que « toutes les apparences de Saturne, aussi bien que celles de Jupiter, n’étaient que des illusions occasionnées par les réfractions des verres. »