CHAPITRE X

r*OTRE MONDE.

Nous allons maintenant, sous le rapport historique, passer sommairement en revue les pièces constitutives de notre monde, depuis la Terre et la Lune qui occupent le premier plan du tableau, jusqu’à la planète la plus éloignée du Soleil, foyer de la chaleur, de la lumière, de la vie et des mouvements de notre monde.

La Terre planète.

La Terre est, de tous les astres, le seul qu’il nous soit donné d’étudier à l’aide de tous nos sens, le seul dont nous puissions scruter la matière, tant inerte qu’animée, par tous les moyens mis à notre disposition nous ne savons comment, ni par qui. De là l’origine de toutes les autres sciences qui, considérées à ce point de vue, ne sont pour ainsi dire que tilles de l’astronomie.

Gomme planète, la Terre est placée entre Vénus et Mars. C’est de cette place, perpétuellement mobile, que, fixés à la surface d’un globe tournant, nous voyons les

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autres corps célestes, et que nous apprécions leurs mouvements divers. L’illusion était inévitable. Aussi, dès son origine, l’humanité se crut-elle immobile au centre du monde. L’erreur est aujourd’hui dissipée ; mais les traces en sont ineffaçables : tant qu’il y aura des langues, on parlera du lever et du copcher des astres, et on aura toujours de la peine à transporter à la Terre les mouvements que chacun, de naissance et par tradition, continue d’attribuer au Soleil.

Il a fallu, comme nous l’avons montré, bien du temps pour faire comprendre aux hommes que la Terre, notre habitacle, est un corps céleste, brillant, comme toutes les planètes, d’une lumière empruntée, et que non-seulement elle n’est pas immobile au centre du monde, mais qu’ello est douée tout à la fois d’un mouvement de rotation autour de l’iixe qui passe par son propre centre, — ce qui produit l’illusion du mouvement révolutif diurne de la sphère céleste, — et d’un mouvement de translation autour de l’axe du monde, qui passe par le centre du Soleil, — ce qui produit l’illusion du mouvement annuel du Soleil. Bien que le raisonnement aussi bien que la concordance de l’observation et du calcul, bien que tout vînt à l’appui de ce double mouvement de notre domicile flottant, il n’y en eut, jusqu’aux temps les plus modernes, aucune démonstration matérielle, directe.

Au dix-septième siècle, il y avait encore beaucoup de savants qui ne croyaient pas aux mouvements de la Terre. On est surpris de voir le chancelier Bacon, l’auteur du Novumorganum, au nombre des incrédules. Cependant les mouvements de rotation et de translation sont deux faits connexes, qui s’expliquent l’un par l'autre-

< Démonstration du mouvement de translation do la Terre autour

du Soleil.

En 1727, Bradley1, en explorant le ciel avec un télescope de Huygens de 212 pieds de longueur focale, pour essayer de déterminer la parallaxe des étoiles, fut mis sur la voie d’une des plus grandes découvertes astronomiques. Rappelons d’abord que quelques astronomes du dix-septième siècle avaient déjà remarqué un petit mouvement stellaire dont ils n’entrevoyaient pas clairement la cause. Un mot d’abord sur ce mouvement lui-mème, afin de mieux nous faire comprendre.

Lorsqu’on observe, par exemple, pendant un an la même étoile, on remarque qu’elle éprouve des oscillations lentes, singulières. Si l’étoile est située dans le plan de l’écliptique, on la verra pendant six mois exécuter un tout petit mouvement d’occident en orient ; elle se déplacera ainsi, en totalité, de 20" suivant une ligne droite, c’est-àdire que la place apparente de l’étoile différé de la place réelle d’un peu moins que la 90' partie du diamètre ap-

1. Jacques Bradley, né àSherbourn (Glocestershire) en 1692. mort à Chalford en 1762, était, par sa mère, neveu de l’astronome Pound, ami de Newton. En 1721, il succéda à Keill dans la chaire d’astronomie à l’université d’Oxford. Il fit les premières observations qui le conduisirent à la découverte de l’aberration de la lumière, dans la maison de Samuel Molvneuxà Kew,qui fut démolie il y a une cinquantaine d’années, et dont te souvenir a été perpétué par une inscription du roi Guillaume IV. Associé dans ses travaux à Molyneux, il découvrit, en 1727, le mouvement particulier, jusqu’alors inexpliqué, de l’étoile y dans la constellation du Dragon et en établit approximativement la loi, à l’aide d’un secteur zénithal, élevé à "Wanstead. On conserve encore au British Muséum la minute de cette observation (écrite de la main même de Bradley, sur un chiffon de papier déchiré) qui amena, vers 1747, la découverte de la nutation. Bradley fut le principal promoteur de l’introduction du calendrier Grégorien en Angleterre; il faillit pour cela être lapidé par. une population fanatique.

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parentdu Soleil1 ; puis, pendant l'autre moitié de l’année, on la verra se mouvoir, en sens inverse, d’orient en occident, en se déplaçant de la même quantité et en ligne droite. Si l’observation porte sur les étoiles intermédiaires entre l’écliptique et les pôles, on les verra décrire de petites courbes fermées , d’autant plus circulaires qu’elles se rapprocheront davantage des pôles de l’écliptique.

Tel est le fait général qui fut pour la première fois nettement observé par Bradley. Y voir un mouvement particulier, réel, des étoiles, ce n’était pas admissible. Mais alors comment le rattacher au mouvement de la Terre? Les observations qui conduisirent Bradley à la découverte de l’aberration de la lumière avaient été faites sur l’étoile y de la constellation circompolaire du Dragon. Voici comment il était parvenu à expliquer le singulier mouvement qu’il avait remarqué.

Bradley se promenait un jour sur la Tamise. Le bateau à voile qu’il montait glissait rapidement à la surface du fleuve, lorsque tout à coup ses yeux se fixèrent sur un phénomène qui aurait semblé vulgaire à tout autre qu’à Bradley ; chaque fois- que le bateau tournait pour s’approcher ou s’éloigner du rivage, la petite girouette que portait le sommet du mât se mettait à osciller, comme s’il y avait eu un changement dans la direction du vent. Bradley vit d’abord, sans rien dire, ce phénomène se reproduire trois ou quatre fois. Enfin il rompit le silence, et témoigna aux marins sa surprise d’une régularité aussi constante dans la direction du vent, chaque fois que le bateau virait de bord. «Ce n’est pas le vent qui change ainsi, lui répondirent les mariniers; c’est la direction différente du bateau qui détermine toujours ce changement apparent. » Cette réponse fut pour lui toute une révéla-

1. Qu’y a-t-il d’étonnant à ce qu’un aussi petit déplacement ait si longtemps échappé aux astronomes?

lion le mouvement combiné du bateau et du vent le fit songer au mouvement combiné de la Terre et de la lu- •mière lancée du Soleil; car à cette époque les belles ob- . servations de Rœraer sur les éclipses des satellites de Jupiter avaient déjà fait connaître la vitesse de la lumière, estimée environ dix mille fois plus grande que celle du mouvement de translation de la Terre. Or cette différence suffisait pour expliquer les petits déplacements stellaires, on les attribuant au mouvement de translation de la Terre, combiné avec celui de la lumière des étoiles. Voilà comment Bradley fut conduit à découvrir, en septembre 1728, la cause de l’aberration. Il communiqua immédiatement le résultat de ses observations à la Société Royale de Londres ( Philosoph . Transact ., n° 406, vol. XXXV, p. 637). Cette découverte fit une grande sensation dans le monde savant : elle démontra d’une façon irrécusable le mouvement de la Terre dans son orbite et fît ressortir la vérité du système de Copernic.

Connaissant, d’une part, la vitesse de la lumière, de l’autre le temps que la Terre emploie à faire sa révolution autour du Soleil, on a pu facilement calculer la vitesse tangentielle de translation de notre planète autour du Soleil. Cette vitesse est d’environ 8 lieues par seconde, ou, plus exactement,’ de 30 400 mètres (7 lieues et trois cinquièmes). Elle dépasse près de 78 fois la vitesse d’un boulet de 24 à sa sortie du canon1, boulet qui, en conservant sa vitesse initiale, mettrait, plus de 12 ans pour parcourir la distance moyenne de la Terre au Soleil. Et nous, passagers éphémères, nous n’avons aucune conscience de la prodigieuse vitesse qui transporte, sans roues ni rails, à travers l’infini de l’espace, notre véhicule planétaire, qui est lui-même entraîné par le Soleil vers des régions inconnues de l’immensité !

1. La vitesse d’un boulet dé 24, à sa sortie du canon, est de 390 mètres par seconde. ' ,

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On s’est demandé si le mouvement révolutif de la Terre autour du Soleil a pu varier dans le cours des siècles. Les données géologiques et astronomiques sont insuffisantes pour résoudre cette question. Une chose certaine, c’est que la vitesse de translation et la grandeur de l’or- * bite terrestre sont tellement liées entre elles, que l’une ne pourrait changer sans faire en même temps variei; l’autre. Mais, comme on ignore si les dimensions de l’orbite sont demeurées constantes, rien ne s’oppose à croire que la vitesse de translation a pu, dans le cours des siècles, être troublée par une cause cosmique, comme le serait le choc d’une comète. Un pareil choc serait-il capable de produire une véritable révolution à la surface de notre globe?

Démonstration du mouvement de rotation de la Terre sur elle-même.

Les premières expériences ayant pour objet la démonstration du mouvement rotatoire de notre planète furent faites au dix-huitième siècle, en Italie, par Guglielmi, et répétées par Benzenberg et Reich. D’après ces expériences, les corps qui tombent d’une tour élevée subissent constamment une déviation orientale, ce qui ne saurait s’expliquer qu’en admettant que la Terre tourne sur elle-même de l’occident à l’orient. Mais la démonstration irréfragable dd ce mouvement n’a été donnée que de nos jours (en 1851). Elle est fondée sur un fait fprt simple, que de tout temps tout. le monde a pu remarquer, et dont personne, jusqu’à Léon Foucault, n’avait compris l’importance. Qu’on fasse, par exemple, osciller un pendule suspendu par un fil à un petit appareil fixé sur une planchette ; le pendule continuera à se mouvoir dans le plan et dans la direction primitivement reçus, quel que soit le mouvement qu’on imprime à la planchette. Cependant si l’on marque le plan d’oscillation par

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une ligne tracée sur la planchette posée à terre, on voit que ce plan se déplace, pendant que la planche reste immobile, posée par terre ou sur une table. Le déplacement du plan d’oscillation n’étant déterminé par aucune cause apparente, avait été, il est vrai, déjà observé vers le milieu du dix-septième siècle par les physiciens de l’Académie del Cimento de Florence1. Mais aucun de ces physiciens n’eut l’idée de chercher la cause de ce déplacement, en apparence spontané, dans la rotation de la Terre. C’est Léon Foucault qui, s’emparant du fait de la fixité du plan d' oscillation , entrevit là un moyen de démontrer ante oculos le déplacement graduel de la Terre tournant sur elle-même. Et il y réussit complètement. « Ce fut, dit M. Babinet, une séance académique bien remarquable que celle où M. Arago apporta (le 3 février 1851) cette brillante découverte à l’Institut et en établit les impor tantes déductions. La rotation de la Terre est ici manifestée sans prendre pour point de mire les objets étrangers, comme les corps célestes ou les rayons du Soleil qui tracent l’heure sur un cadran. C’était une observation à domicile et ce fut même dans une cave que l’appareil pendulaire de M. Foucault, si ingénieux et si simple, fonctionna pour la première fois *. »

L. Foucault répéta lui-même sa mémorable expérience, au Panthéon, devant un public nombreux. Les déplacements tracés par la pointe de l’extrémité libre d’un pendule fixé par l’autre extrémité à la voûto de l’édifice, ne pouvaient manifestement venir que du mouvement rotatoire de ia Terre, puisqu’il était démontré que le plan d’oscillation demeure constamment fixe. Si l’expérience était faite aux pôles, le déplacement mettrait exactement

1. Targioni, Notizie degli aggrandimenti dette scienze fisiche in Toscana, t. II, 2* partie, p. 669. — Saggi, Di naturali esperienzt, p. 20 (de l’édition de 1841). — Antinori, Notice extraite des manuscrits autographes de Vincent Viviani, 1851.