Article Foucault (Léon), dans la Biographie générale

ASTRONOMIE MODERNE

vingt-quatre heures à faire le tour du cadran : le pendule oscillant serait le meilleur chronomètre. A l’équateur, le déplacement sera nul. Entre les pôles et l’équateur, la durée du mouvement révolutif du pendule varie suivant les parallèles de latitude. Tout cela est facile à comprendre quand on songe à la forme sphéroïdale de notre planète tournant sur' son axe, perpendiculaire au plan de l’équateur. N’oublions pas non plus que la vitesse de rotation de la Terre n’est pas la même pour tous les points de sa surface : elle varie depuis zéro pour les points situés aux extrémités du plus court rayon (rayon polaire) jusqu’à près de 480 mètres par seconde (417 lieues par heure), pour les points situés aux extrémités du plus grand rayon (rayon équatorial).

Un autre appareil, de nature toute différente en principe, le gyroscope, fut déduit par L. Foucault de l’étude approfondie des lois de la rotation des corps, et surprit tout le monde par la nouveauté des résultats. Ici un corps mis en mouvement rotatoire est tout à fait isolé et librement suspendu dans l’espace. Gomme le pendule, le gyroscope donne de nouvelles indications, propres à rendre sensible et à mesurer la rotation de la Terre. Mais, par une particularité bien inattendue, le gyroscope exécute des évolutions qui permettent de trouver l’orientation astronomique dans un lieu quelconque sans aucune inspection du ciel, résultat dont l’annonce eût paru fabuleuse avant la réalisation du fait1.

Si le double mouvement, diurne et annuel, rotatoire (à raison d’environ 480 mètres par seconde pour un point situé à l’équateur) et révolutif (à raison de 30 400 mètres

1. Babinet, dans l’article cité de la Biographie générale, et Comptes rendus de l’Académie des sciences, 27 sept. 1862. — Le mouvement apparent de l’axe de rotation du gyroscope, tout à fait analogue au mouvement diurne de la sphère céleste, s’aperçoit distinctement, quand on regarde à l’aide du microscope l’une des extrémités de cet axe.

par seconde), si ce double mouvement qui, par la -combinaison de la vitesse tangentielle avec l’attraction solaire, maintient la Terre dans son orbite, le long de l’écliptique, venait tout à coup à cesser par le ehoc d’une comète ou par une cause quelconque, notre habitacle errant tomberait en droite ligne sur le Soleil : il y arriverait après 64 1/2 jours d’une course vertigineuse.

Variation du jour sidéral.

La durée du jour sidéral, cette unité de temps fondamentale, donnée par le mouvement de rotation de la Terre, est-elle constante? Cette question n’a été soulevée que de nos jours. Suivant Delaunay *, la durée du jour sidéral diminue, le mouvement de rotation terrestre subit un ralentissfement dû à « l’action do la Lune sur les eaux de la mer, eu égard au phénomène des marées et surtout au retour de la pleine mer sur le passage de la Lune au méridien. » Cette action retardatrice servirait à expliquer la parti© de l’équation séculaire de la Lune dont la cause indiquée par Laplacc ne pouvait rendre compte a.

ï. Charles Delaunay (ne à Lusigny en 1816, mort dans la rade de Cherbourg le 5 août 1872) se fit connaître par ses travaux sur la Théorie des marées et des Mouvements de la Terre, ainsi que par ses Cours élémentaires de mécanique et d'astronomie. 11 était membre de l’Académie des sciences et directeur de l’Observatoire de Paris, quand une mort imprévue vint l’enlever à la science.

2. Delaunay, Rapport sur les propres de l'astronomie en France, p. 20 (Paris, 1867).

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Figure et dimensions de la Terre.

Si nous pouvions nous transporter au loin dansl’eSpacei bien au delà des limites de notre atmosphère, nous verrions de là immédiatement la véritable forme de la Terre.

En présenee de certains faits, que nous avons signalés, ' le raisonnement essaya de remédier à notre impuissance ' physique, matérielle, et on parvint ainsi à reconnaître que la Terre est ronde, mobile dans l’espace comme un globe céleste, et que les montagnes dont elle est hérissée, et les vallées qui la sillonnent ne sont que de petites aspérités de sa surface. Le raisonnement seul ne suffisant pas pour établir la vérité, l’homme voulut, — nil mortalibus arduum, — prendre la mesure, connaître les dimensions mêmes de son domicile flottant. Quelques esprits d’élite essayèrent, depuis Eratosthène jusqu’à Fernel et Snellius, d’aborder en vrais géomètres le problème de la grandeur et de la figure de notre globe.

Eratosthène avait montré qu’en mesurant la longueur itinéraire d’un arc terrestre, correspondant à un arc céleste, on pouvait arriver à connaître la grandeur du contour entier de la Terre. Mais si la méthode était la conception d’un homme de génie , son exécution laissait encore beaucoup à désirer. Les instruments de précision manquaient. Aujourd’hui on mesure non-seulement un arc céleste avec une exactitude parfaite, mais on prend la longueur itinéraire d’un arc de méridien comme on arpente un champ,, en toisant à partir d’une station donnée Une première longueur qui sert de hase à tout le travail, puis établissant §ur cette base une suite de triangles qu’on rattache les uns aux autres jusqu’à ce qu’on soit parvenu à l’autre station. Tout cela peut aujourd’hui s’effectuer avec une telle rigueur, au moyeu des outillages perfectionnést qu’on est assuré de ue pas se trorn-’

per de 100 toises (200 mètres) sur la grandeur absolue du rayon terrestre moyen, qui surpasse six millions de mètres.

Nous avons déjà parlé plus haut des opérations géodésiques de Snellius, de Nonvood et de Picard, d’après le procédé ératosthénique1.

En 1671, Richer (mort & Paris en 1696) fut chargé, par l'Académie des sciences dont il faisait partie, de faire des observations astronomiques à Cayenne. Il avait constaté que son horloge, qui battait à Paris les secondes, allait plus lentement à mesure qu’il approchait de l’équateur, et s’accélérait de nouveau, par les mêmes degrés, en revenant vers le nord, de manière à reprendre exactement la marche qu’elle avait au point de départ *. Or Huygens avait, de son côté, observé que la vitesse des oscillations d’un même pendule augmente ou diminue avec l’intensité de la pesanteur, c’est-à-dire à mesure qu’on se rapproche ou qu’on s’éloigne du centre de la Terre. L’observation de Richer, combinée avec celle d’Huygens,. prouvait que la pesanteur croissait d’intensité en allant de l’équateur au pôle, ou que la distance des pôles au centre est moindre que celle du centre à l’équateur. En réunissant ces divers résultats, Newton n’eut pas de peine à montrer que les variations observées dans l’intensité de la pesanteur décelaient un aplatissement de la Terre aux pôles, et en les liant à la force d’attraction, combinée avec la force centrifuge, produite par le mouvement de rotation, il présenta les autres planètes comme également aplaties aux pôles. La théorie newtonienne, d’après laquelle on pouvait calculer l’aplatissement d’une planète par l’intensité de la pesanteur à sa surface, et