CHAPITRE XIV

INFLUENCE DE l' ASTRONOMIE.

L'astronomie est la plus imposante et la plus ancienne des sciences d'observation.

Chacun sait en quoi les sciences d'observation diflèrent des sciences de raisonnement.

Tandis que ces dernières sont le résultat d'un travail de l'esprit humain sur lui-même, celleslà exigent le concours, tout à la fois, du raisonnement et de l'observation des phénomènes extérieurs.

L'astronomie étant la science d'obseryatioi par excellence, il lui faut le concours d'instruments spéciaux dont la mathématiga* n'a aucun «besoin. Le plus populaire de c& instruments est le télescope. Mais le télescope est fait de verre et de métal, et son invention suppose un état industriel assez avancé.

Nous avons déjà constaté que le verre, sous la forme de carreaux de vitres, avait joué un rôle de premier ordre dans le progrès du logement. Ici, la science n'intervient presque point. L'art de laminer le verre n'exige pas un lourd bagage de connaissances scientifiques. Mais il n'en est pas de même dé Tàrt de produire lés verres courbes dôstinéîs à concentrer en un foyet* comniun les rayons luitlineux émanés d'uû corps célestb. La science de l'optique devait réaliser certains progrès, avant qu'il fût possible d'etl tii^er dés applications utiles à l'astronomie. Les àstrohomés arabes eux-mêmes hé firetlt, sur la réfléïioii et la réfraction de la lumière, que des essais impar-

TNFLUJiNGS DU l'ASTAOMOMIE. il9

faits. Il faut arriver jusqu'au suilîeu du j^yV" siècle pour voir cette braucbe de la physique prendre quelque importance. Le verre, h cette époque, est d^à employa daus la fabrication des lunettea simples. Bientôt Qalilée transforme cesi appareils, fiu point de ponstater les phases dô Vénu«, et de découvrir qu'il existe dans la lune des montagnes çt des vallées comme sur

la terre, Par ce seul fait, la portée de la vue de l'homme et le champ de sa vision étaient amplifiés dans des proportions inusitées, en même tempsi gue ses idées sur l'univers se trouvaient agrandies. Ce n'était cependant qu'un premier pas dans la voie npuveUer La diopfrigu^ de Pegçartes, en faisant connaître les lois delà réfraction, élimina des observations astronomiques certaines causes d'erreur qui affeetent d'une manière générale tous les phénomènes de cet ordre. Après Descartes, les Itefons ^optique de Barrovv et le Traité de (a lumière de Huyghens imprimèrent h la science

pure et à ses applications un nouvel essor.

HuyghenSf qui avait été deviné par Descartes et qui devina lui-même Leibnitz, ne se borna point à la théorie : il construisit des objectifs qui portèrent sa vue plus loin que n'avait été la vue de Galilée. Il découvrit, presque coup sur coup, un satellite de ^turne, l'anneau de cette mystérieuse planète et la nébuleuse d'Orion. Ajoutons que l'art de tailler et de polir les verres des grandes lunettes lui avait été enseigné à Paris, h' Optique de Newton, qui eut la singulière fortune d'être traduite en français par Marat, fit connaître pour la première fois la décomposition de la lumière en sept rayons primitifs : par là, il devint facile d'expliquer les franges colorées qui paraissent quelquefois border extérieurement les objets que Ton regarde à travers une lunette ; comme conséquence. Hall et DoUond firent bientôt disparaître ces franges, en construisant les premiers verres achromatiques. Déjà, aux lunettes à vision directe, on avait adjoint le télescope, instrument qui permet de voir les

INFLUENCE DE l'ASTRONOMIE. 381

objets par réflexion, à l'aide de miroirs métalliques. Le télescope de Newton et celui de Gregory appelaient un perfectionnement, en ce qu'ils donnaient lieu à une double réflexion de rimage céleste. Mais il en résultait un affaiblissement de cette image. Le télescope d'Herschell, en évitant cette double réflexion, permit de sonder l'espace à des profondeurs que Tœil de l'homme n'avait jamais atteintes. Cet instrument mesurait treize mètres de distance focale et plus de deux mètres carrés de superficie. Le télescope de lord Ross, établi à Parsonstown, en Irlande, est encore plus volumineux que ne l'était celui d'Herschell : aussi a-t-il permis de décomposer des nébuleuses qui avaient résisté à ce dernier appareil. Avec le télescope de lord Ross, on obtient des grossissements de 6,000 fois les objetsobservés, tandis que la lunette avec laquelle Galilée fit ses premières découvertes ne grossissait que 7 fois les mêmes objets. Le progrès a donc été prodigieux. Cependant il laisserait

382 HMTOULl DU TRATAIL.

enoore beaucoup à désirer, si Ton n'avait trouvé le moyen de diminuer considérable^ ment le prix de ces grands télescopes. Celui de lord Ross, par exemple, a coûté au moins trois cent mille francs. Dans ces conditions, il n'y aurait guère que des grands seigneurs ou des établissements publics qui pourraient se passer un tel luxe; et par conséquent la vraie caractéristique du progrès^ qui est de se rendre de plus en plus accessible à tous, ferait ici défaut. Mais un de nos compatriotes, M. Léon Foucault, a substitué récemment aux miroir»

métalliques des anciens télescopes, des miroirs de verre argenté. Il en résulte une grande éco' nomie dans les frais de construction de Tap^ pareil ; en même temps le polissage d0$ objectifs est rendu beaucoup plus facile, L'Observatoire de Paris et celui de Marseille sont déjà munis de télescopes Foucault, dont l'usage ne peut manquer de contribuer à populariser les études astronomiques.

L'exploration de l'espace céleste n'a pas été

iTïFLmifGfi DB l'astronomie. 683

) seul résultat utile des progrès de l'optique, lise au service de Tastronomie. Nous venons e voir les perfectionnements matériels que I4 eienoe a apportés dans lart d'observer les nondes : mais depuis le xYiii"* siècle, il s*est produit d'autres applications moins sublimes, dont les navigateurs ont su tirer, cependant, le plus grand profit. Nous voulons parler des instruments à réflexion.

Après que la découverte et lep perfection-

i^ements de la boussole eurent rendu possi**

blés les voyages d'outre-*mer, les marins se

trouvèrent dans la nécessité de recourir à des

oalouls très-fréquents , pour connaître leur

position. Ges calculs se bornaient, à Tépoque

de Yascp de Gama et de Christophe Colomb, à

ce que Ton appelle aujourd'hui une Estime.

La boussole indiquait à peu près la direction

suivie par le navire; un petit appareil, connu

^us le nom de Loch, donnait à peu près sa

vitesse, et Ton appréciait ainsi, d'une ma-

iiière approximative, le point de la mer où

Ton se trouvait. Cette méthode pouvait bien permettre à un petit nombre d'hommes intrépides et aventureux de découvrir des ternis nouvelles ; mais à mesure que les relations se multipliaient entre les diverses parties du globe, il devenait indispensable de procéder avec plus de précision. Les hommes assez heureusement organisés pour se guider à travers rinconnu sont rares ; au contraire, les foules qui se précipitent sur leurs traces ont besoiD de sécurité. Le génie et l'impulsivité de quelques-uns peuvent bien suffire à ouvrir la mar- ^ che : le genre humain, lui, ne s'ébranle tout entier que lorsqu'il est mille fois sûr de sa route. Déjà les phénomènes astronomiques, en Tabsence de la boussole, avaient été pour nos aïeux et sont encore, pour un grand nombre de peuples navigateurs, le premier de tous les guides. Mais la lune, le soleil, les étoiles ne servaient autrefois, dans le bassin de la Méditerranée, qu'à indiquer la direction à suivre, tandis qu'aujourd'hui, grâce aux ins-

INFLUENCE DE l'ASTRONOMIE. 285

truments à réflexion, ils permettent de trouver à chaque instant la position du navire en mer. Or, ces instruments sont le résultat du progrès des théories relatives à l'optique. Us se composent, d'une manière générale, de deux miroirs dont l'un est fixe et l'autre mobile, et d*un arc de cercle gradué. Sans avoir aucune idée de la manière dont se comportent les rayons lumineux dans ces appareils, le dernier de nos caboteurs européens est capable de prendre à chaque instant la hauteur du soleil, de la lune ou d'une étoile connue, c'est-à-dire sa distance au-dessus de l'horizon visuel. La navigation de long cours exige en outre des mesures un peu plus compliquées ; mais au moyen de ces mesures, avec certains nombres fournis par la table des Ëphémérides astronomiques de l'année, enfin avec l'aide du chronomètre de bord, il est impossible de s'égarer sur l'Océan. L'astrolabe ancienne, celle d'Hipparque et de Ptolémée, ne pouvait remplir Toffice de nos instruments à réflexion modernes parce qu'elle

t86 HI8T0IBB PU TRAYAIL.

09 ppésentait aucune garantie (ie précision Newtoit, qui a tant ooptribué à fonder Toptique, eut le prepiier l'idée d^^ppliquer W lois de la réflexion ^ la détermination des hauteurs des astres. Un peu plus tard, lastrin nome anglais Hadley réalisa cette idée ^ouslf forme de l'octant, qui rendit tout de suite h plus grands services aux navigateurs §t suffî encore, de nos jours, aux marins du cabot^^

A l'octant vinrent s'adjoindre le sextant, v^ ie cercle répétiteur de Borda, qui réalise te plus haut degré de précision dans les mesures. Il faut mentionner ici un autre avant^^ que l'industrie des transports a tiré de l'aitronomie et de l'emploi des instruments h ré* flexion convenablement modifiés, •^ avantage dont on ne conçoit pas qu'elle eût jamais pu se passer, ^n adjoignant aux instruments dont nous avons parlé le théodolite et quelques aceessoires pour mesurer les angles danp les deux plans vertical et horizontal, on a pu réunir pour un même point de la terre un grand x^ofi-

I]yFLUSNGS B£ L'ASTRONOMIE. 281

re d'élétneiits astrotiomiques, gôodéslqùes ôt ydrographiques. Ces éléments, convenable* lent utilisés pat le calcul, ont permis de conîctionner ces belles cartes marines dont la oUedtion est tout aussi indispensable au ma-** in qile la table des logarithmes et le livre deii ÈphèmérideS. Enfin, les trayfttiî hydrographi* t^ues de» Toyageurs, sur les côtes de la mer et dans les bassins des fleuves, ont jeté les plus vives lunaières sur la géographie. On peiit dire que c'est ritidiistrie des transports, et en pahticuliét telle des transports inaritimés, qui a permis de Connaître la Configuration des divers continents terrestres.

An nombre des instruments dont fait Usage le navigateur et qui sont empruntés à Tartronomie, nous avons cité le chronomètre dé bord, bù montre mariné. Cette horloge, qui mesure les plus petites fractions dé temps aveô une exactitude très-grande, sert à déterminer la longitude en mer. A cet éfitet , on calcule chaque jour, à un instant propice, l'heure du

188 BUTOIBB DU

lieu OÙ Ton se trouye; comme le chronomètn donne l'heure du premier méridien : — Paru pour les Français, Greenwich pour les Anglais, Washington pour les Américains, — il en résulte que l'on obtient aisément le changement en longitude par la différence des heures. C'est dire que le chronomètre est absolument nécessaire, si Ton veut connaître la position du navire avec certitude. Or, c'est encore la science pure qui nous a dotés de cet organe. Le nom d'Huyghens reparaît, aussitôt qu'on parle du perfectionnement des appareils chaînés de mesurer le temps. Ce grand esprit appliqua le premier aux horloges l'invention du pendule, faite par Galilée un demi-siècle auparavant. C'était un immense bienfait pour les observations astronomiques, car les horloges des observatoires, si précieuses pour saisir l'heure du passage des astres au méridien, conduisaient souvent à des irrégularités graves* Le ressort spiral des montres, qui permet aujourd'hui à chacun de nous d'évaluer

INFLUENCE DE l'ASTRONOHIE. %9

durée du temps, fut aussi inventé par lyghens. De ces deux progrès sortit alors le ronomètre.

La boussole, dont nous avons parlé déjà, i point eu pour précurseur un progrès scienique. Cet instrument, qui reste jusqu'ici la aie application du magnétisme terrestre à la lissance productive, fut introduit d'abord en îcident sous la forme très-rudimentaire de

marinette. C'était une aiguille aimantée 3ttant sur un liquide, et se tournant tant bien ue mal vers le nord du monde. Les Anglais ^rfectionnèrent la marinette, mais en gens u métier et sans v introduire aucun élément (^ientifique. Le compas de marine, qui est une >oussole convenablement suspendue et armée l'une rose des vents (1), n'est donc pas le pro- 'uit de la science. Mais il faut se hâter d'aouter que sans la science pure et sans les

(0 l^a rose des vents Bst le cadran gradué qui porte

^igaille et sur lequel sont indiqués les quatre points

i^rdinaux et les directions intermédiaires.

t90 fllSTOlBl DU TRATÂIL.

ob8ervatioii& astronomiques qu'elle a rendues possibles, l'usage de ce compas serait fort restreint. On sait effectivement que Vàignilk aimantée n'est pas dirigée tout à fait vers le nord du monde : il existe entre ce point idéal et le noi*d magnétique un écart qui varie à mesure que Ton se déplace, écart qui a reçu le mm de déclinaison ou variation. Pour se servir delà boussole, il faut donc connaître fréquemment la variation dont elle est affectée. Les cartes marines donnent^ de distance en distance, les valeurs numériques de cet élément : mais ces valeurs n'ont pu être obtenues qu'à Taide de l'observation et d'un calcul de même ordre que celui de la latitude ou de la longitude.

En définitive, bien que la boussole n'ait été ni inventée, ni perfectionnée par les savants, il serait bien impossible d'en généraliser remploi, éi ces derniers ne lui avaient apporté leur concours. Cette impossibilité se fût aggravée enôorê dans ces derniers temps, à cause des perturbations que les bâtiments de fer pro-

mPLUEirCE DE l'AStRONOttlE. 291

çueiit dans les aiguilles aimantées, — perrbationâ dont on ne peut déterminer les LS que par un ensemble d'observations et de Iculft préalables, très-minutieux.

tl a déjà été question, dans ce qui précède, 1 perfectionnement que les théories astronodques relatives au phénomène des marées cit introduit dans l'art de naviguer. Il est lair que, depuis l'invention des bateaux à va-- »eur, les transports maritimes ont acquis un ^ev\ de cette ponctualité que les chemins de fer ipportent dans leur service. Quand les navires ae pouvaient sortir du port et y rentrer sans te secours du vent, il était juste de ne pas exi* ;er d'eux qu'ils arrivassent ou qu'ils partissent à heure fixe. Aujourd'hui c'est tout différent. ^ne ligne de bateaux à vapeur transatlantiques n'est, pour ainsi dire, que le prolongement de la voie ferrée qui va de Paris au Havre ou de Londres à LiverpooL II faut que les voyageurs, les dépèches et les colis perdent le moins de temps possible au port d'embarqué-

2M HISTOIBE DU TRAVAIL.

ment. Pour cela, il est indispensable de faire connaître d'avance les heures des départs des paquebots; et comme ces heures dépendent surtout de la marée, il faut avoir des moyens sûrs de calculer, soit l'heure, soit la hauteur de la pleine mer, puis d'introduire dans ces résultats généraux les modifications particulières qui résultent des contours des rivages. Il n'est pas moins nécessaire au capitaine qui est sur le point d'arriver, de connaître exactement les phases du flux et du reflux de la mer. Une théorie analytique des marées pouvait seule conduire à ce résultat, d'une utilité pratique immédiate. Or, cette théorie n'avait pas été faite avant Laplace, et nous avons déjà rappelé que ce merveilleux géomètre n'aurait pu aborder la plupart des grandes questions de mécanique céleste qu'il a résolues, si une longue suite de mathématiciens illustres, dont le dernier fut Lagrange, n'avaient mis entre se.^ mains un instrument de calcul perfectionné.

Il semble que Laplace marque, en astronomie.

mvLUBNGB DE l'astronoioe. 293

ine période d'apogée : aussi, parmi tous les avants modernes, a-t-il le mieux compris ce [ui fait la grandeur de cette science. « Ces lautes connaissances, dit-il en terminant son Exposition du système du monde^ ont rendu l'importants services à l'agriculture, à la navigation et à la géographie; mais leur plus S[rand bienfait est d'avoir dissipé les craintes occasionnées par les phénomènes célestes, et détruit les erreurs nées de l'ignorance de nos vrais rapports avec la nature, erreurs d'autant plus funestes que Tordre social doit reposer uniquement sur ces mpports. Vérité, Justice : voilà ses lois immuables. »

Ces belles paroles, bien dignes de la fin du xvni* siècle, nous introduisent dans le domaine des sciences expérimentales, dont les œuvres manifestent si éloquemment cette double fonction du vrai et du juste, de ce qui est utile dans le présent et de ce qui prépare les conditions d'un ordre meilleur dans l'avenir.