Alniageste, III

HISTOIRE DE if ASTRONOMIE.

Stations et rétrogradations. Théorie des épicycles d’après Ptolémée.

Pour comprendre comment une planète supérieure, telle que Jupiter et Saturne, qui se meut de l’occident à l’orient [mouvement direct ), peut tout à coup devenir stationnaire, puis revenir sur elle-même, aller de l’orient à .'occident [mouvement rétrograde ), pour redevenir stationnaire, et reprendre son mouvement direct, et continuer ce manège, jusqu’à ce que la planète ait fait tout le tour du ciel ; pour comprendre enfin ces phénomènes de station et de rétrogradation alternatifs, il faut quitter un instant le cercle étroit des idées de l’antiquité, et bien nous graver dans l’esprit que nous observons les astres, comme tous les phénomènes célestes, de la surface d’un globe perpétuellement mobile, de la surface d’une planète qui elle-même se déplace en tournant avec les autres planètes autour d’un centre commun. Un homme qui, tournant autour d’un point marqué, verrait en même temps d’autres hommes, occupant des cercles de plus en plus grands, concentriques, tourner autour de ce même point pris pour centre, pourra se faire une idée exacte des stations et des rétrogradations. Il comprendra aussi que ces phénomènes doivent disparaître pour un observateur placé au centre du Soleil, preuve évidente que ces moments d’arrêt et de mouvements alternatifs en sens contraire ne sont que les effets d’une illusion optique, due à la place mobile qu’occupe l’observateur.

Voyons maintenant les embarras qu’éprouvaient les anciens en présence de ces mêmes phénomènes, par cela seul qu’ils croyaient la Terre immobile au centre du monde. « Lorsque les planètes qui ont, dit Vitruve, leurs cours au-dessus du Soleil (planètes supérieures), sont en

trine aspect avec lui (à 60°et à 120°), elles n’avancent plus, mais s’arrêtent et rétrogradent jusqu’à ce que le Soleil quitte cet aspect, en passant dans un autre signe. Gela se fait, suivant l’opinion de quelques-uns, parce que le Soleil, étant alors fort éloigné de ces astres, ne les éclaire plus dans leur marche; l'obscurité les empêche d’avancer, et ils s’arrêtent. » — Ce n’était pas là précisément l’opinion de Yitruve ;car il croit que l’éclat du Soleil resplendit et pénètre toute l’étendue du ciel, sans que rien puisse l’obscurcir, puisqu’il brille même à nos yeux lorsque les planètes font leur mouvement rétrograde et s’arrêtent. « Or, si, à une grande distance du Soleil, nous, faibles mortels, nous pouvons, dit-il, en voir la lumière, comment admettre que ces astres, qui sont des êtres divins et resplendissants, puissent se trouver dans l’obscurité ?» — Son opinion à lui, Yitruve l’expose en ces termes : «De même que la chaleur fait pousser et attire à elle toutes les choses, comme nous le montrent les graines qui, grâce à la force de la chaleur, germent et s’élèvent au-dessus de la Terre, et comme nous le voyons par les vapeurs qui surgissent des fontaines et s’élèvent jusqu’aux nues par le moyen de l’arc-en-ciel, de même le Soleil , lorsque ses rayons s’étendent en trigone, attire par son ardeur les astres qui le suivent, modère ceux qui le devancent, les arrête, les empêche d’avancer, les fait revenir et rentrer dans le signe d’un autre trigone. Pourquoi le Soleil fait-il sentir l’action coercitive de sa chaleur plutôt dans le cinquième signe que dans les deuxième et troisième, qui sont plus rapprochés de lui? Voici comment je me l’explique. Les rayons du Soleil (c’est toujours Yitruve qui parle), pour former un triangle équilatéral, ne doivent s’étendre dans le ciel ni plus ni moins que jusqu’au cinquième signe. Si ces rayons se répandaient circulairement sur toute la sphère céleste, s’ils n’étaient pas retenus dans leur extension par la forme d’un trigone, les corps les plus rapprochés seraient embrasés. C’est ce que semble avoir re-

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marqué Euripide, quand il dit que les objets sont d’autant plus fortement échauffés par le Soleil qu’ils s’en trouvent plus éloignés. » — Voilà comment l’homme se débat dans l’erreur, quand il s’est écarté du chemin de la vérité.

C’est par des cercles se mouvant sur d’autres cercles, c’est, en un mot, par des èpicycles, que Ptolémée essayait de rendre compte des stations et des rétrogradations des planètes, ou de ce qu’on appelait la seconde anomalie , bien différente de la première anomalie , qui comprenait les inégalités du mouvement angulaire des astres, principalementdu Soleil et de la Lune, et leurs différentes distances de la Terre, toujours regardée comme immobile au centre du monde. Cette première anomalie s’expliquait, pour le rappeler, par un excentrique, qui était un cercle commun FKML (fig. 5), décrit du centre D, différent du lieu

Fig. 5.

delajTerre T. Ce cercle [l’excentrique] portait un autre cercle, plus petit, appelé épicycle, lorsqu’il s’agissait d’ex-

pliquer la seconde anomalie. Tel est le petit cercle AGP, l’épicycle, dont le centre se meut sur la circonférence de l’excentrique. L’épicycle était censé emporter avec lui la planète, dont le centre devait alors se mouvoir régulièrement dans la circonférence de l’épicycle : elle paraissait aller suivant l’ordre des signes (de l’occident à l’orient), quand elle était dans la partie inférieure P de l’épicycle, ,, et paraissait aller contre l’ordre des signes (de l’orient à l’occident), quand elle se trouvait dans la partie supérieure • A. Le point A, le plus haut de l’épicycle, s’appelait Y apogée de l’épicycle, et le point P, le plus bas, le périgée de l’épicycle. Le cercle excentrique, qui portait l’épicycle, ae nommait le défèrent parce que, passant par le centre de la planète ou plutôt de l’épicycle, il semblait lafairo marcher [dejerre) pour ainsi dire dans son orbite. Le défèrent ou cercle excentrique était distingué ensuite du cercle autour duquel le mouvement de la planète était uniforme. Ce dernier cercle, KNLR, était imaginé décrit du point d’égalité ou du centre des moyens mouvements qui, dans l’hypothèse des anciens, était au-dessus du centre du déférent autant que le centre de la Terre était au-dessous ; DE=DT. C’est pourquoi ce cercle s’appelait Yéquant, du • latin æquans.

On supposait les déférents ou excentriques diversement inclinés sur l’écliptique, mais on croyait qu’aucun ne l’était au delà de huit degrés. Par le moyen de ces cercles les anciens se flattaient d’expliquer pourquoi les planètes paraissaient tantôt plus éloignées, tantôt plus rapprochées de la Terre, de même que la théorie des épicycles leur suffisait pour rendre compte des stations et des rétrogradations. Mais à mesure qu’on découvrait d’autres inégalités, il fallait multiplier les épicycles, mettre épicycles sur épicycles , imaginer des épicycles variables, sujets à des augmentâtes et à des décroissements perpétuels, et différemment inclinés sur l’écliptique.

D’après les démonstrations données par Lagrange1, il est certain que, quelles que fussent les inégalités angulaires dans les mouvements d’une planète, on pourrait toujours les représenter en multipliant suffisamment le nombre des épicycles. Mais si le système des épicycles peut, mathématiquement, suffire pour rendre compte des déplacements angulaires, le système des déférents ou des cercles excentriques est tout à fait insuffisant pour expliquer les changements de distance, tels qu’ils sont aujourd’hui indiqués par les moyens d’observation perfectionnés.

Les ellipses de Kepler firent disparaître de la science les cercles excentriques et les épicycles de Ptolémée.

Après avoir signalé les erreurs capitales qui déparent YAlmageste, nous allons indiquer aussi les services que cet ouvrage a rendus aux progrès de l’astronomie. D’abord on y trouve consignées des observations anciennes, qui ont servi à vérifier ou à corriger même les observations des astronomes modernes. Cassini, Lalande et Laplaco en ont cité des exemples. Ainsi, J. Cassini, en parlant ( dans ses Éléments d'astronomie ) du mouvement de l’apogée, c’est-à-dire de la quantité dont cette partie de l’orbite terrestre se déplace .dans un temps donné, ajoute : « Comme ce mouvement est fort lent et difficile à discerner dans l’espace de quelques années, il est nécessaire, pour déterminer sa quantité, de comparer les observations éloignées les unes des autres, d’un intervalle de temps considérable, entre lesquelles celles d’Hipparque et de Ptolémée sont les plus reculées. » — Lalande reconnaît avec Cassini l’accord des tables de la Lune avec les observations rapportées dans YAlmageste, et il conclut des observations des équinoxes d’Hipparque la durée de l’année de 365 jours 5 heures 48 minutes et 45 secondes, à peu près comme dans les tables du Soleil de Lacaille. —