II

Fig. 10.

\. Forme observée par Huygens. — II. W'allis lui demande si cette seconde

forme ne serait pas préférable (1 avril 1656).

OU comme une pièce de o francs - (lettre à J. Wallis de mai 16y6).

Dans la correspondance d'Huygens avec J. Chapelain •, à la date du 8 juin 1656, on lit :

* Ismacl BouUiau (BuUialdus) naquit à Londres le 22 septembre 1605. et décétia à Paris le 25 novembre 1694. Né calviniste, il se fit catholique en 1620, et devint pri'tre en 1630. Dans ses nombreux voyages il visita aussi les Pays-Bas: il resta longtemps auprès du Bibliothécaire Dupuy, puis auprès du Président de Thon à Paris, et se retira à l'Abbaye Saint- Victor à Paris. Il écrivit beaucoup, mais une certaine légèreté lui fit connaître un grand nombre d'erreurs, dont du reste il convenait franchement ; il a introduit le terme éveclion dans la théorie do la lune.

- Ce qui prouve l'imperfection des surfaces optiques car. avec une telle image, il n'y aurait pas de doute aujourd'hui pour la réalisation de dessins très précis.

•■'Jean Chapelain naquit à Paris en 1595, et y mourut en 1674. Après avoir fait ses études, il fut précepteur chez M. de la Trousse durant 27 ans. puis il recul une

22 LA DÉCOUVERTE DE l'aNXEAU DE SATURNE PAR HUYGENS

...A Monsieur llévélius qui a eu de la peine à la croire n'ayant pas dassezbonneslunettespour en être rendu témoin oculaire. Etpourtant il espère d'expliquer la cause des merveilleuses apparences de Saturne, desquelles il a écrit un traité qu'il a promis de m'cnvoycr bientôt. Celui que j'avais entrepris a reçu quelque retardement, à cause que les anses de Saturne ne sont pas revenues ainsi que je me l'étais imaginé. Ce qui ne renverse pas pourtant mon hypothèse mais me contraint d'attendre jusqu'à Tannée qui vient, qui assurément produira d'étranges apparitions, et ma grande lunette de 24 pieds étant d'un merveilleux effet, je ne doute pas que je ne découvre tout ce que je désire savoir pour parfaire le système.

A quoi son correspondant répond, le 23 juin :

Quant à la tromperie que vous a fait Saturne cette année, il faut espérer qu'il la réparera l'année qui vient et vous achèvera de glorifier en vous donnant moyen de parfaire votre système.

Et bien des doutes subsistent, comme le montre une lettre du 12 juin adressée à J. Cliapelain par un correspondant indéchiffré :

Je voudrais bien savoir si les observations ne lui (Huygens) ont point fait changer d'avis. Croit-il que Saturne ait en soi le principe de son mouvement et de sa lumière; que son influence agisse sur la Terre et sur les Éléments; que ses deux anses soient de sa nature; que la droite s'en soie séparée pour un temps sous une autre ligure; que la gauche fut quelque chose de distinct qui s'insinuât aux yeux des observateurs à travers les lunettes pour leur faire découvrir sans fallace toutes les circonstances du Système de ce Planète.

Et, à la lettre de de Roberval, Huygens répondait le 20 juillet :

Je serai ravi de voir votre hypothèse pour ce qui est des anses de cette planète (Saturne), laquelle je suis bien assuré qu'il ne ressemblera pas à la mienne, puisqu'elle ne souffre pas que Saturne fasse le tour sur son centre en si peu d'heures que la mienne semble requérir.

Hévélius m'a envoyé son traité qu'il a mis au jour De Saturni naliva facie, son hypothèse est que Saturne a en effet deux anses attachées aux côtés de cette façon (I lig. \iL) en quoi je ne pense pas

pension de mille crus du cardinal Riclielicu. Il fréquontail les assemblées scientifiques et fut un dos premiers membres de l'Académie française. Boileau dit de lui qu'il était mécbant poète, mais excellent liomme.

qu'il y ait trop bien rencontré. Mais le pis est qu'avec cela il ne fait pas voir la cause des diverses phases entre lesquelles il en marque une de cette façon (II fig. 12) qui à mon avis ne saurait être déduite de la dite hypothèse. S'il avait des meilleures lunettes d'approche il^nc le

Fig. 11.

Huyqens répond à Wallis (25 juillet ;16o6), qu'il a bien réellement observé

la forme I et que si les anses sont plates on devrait avoir la transformation II.

verrait jamais trisphaericus, car c'est ainsi qu'il appelle cette dernière apparition. (Lettre à M. de Roberval, 27 juillet 1656).

Et, ayant eu connaissance des questions du correspondant de J. Chapelain, il précise auprès do celui-ci ses vues astronomiques dans un document delà plus haute importance (lettre de juillet i6o6) :

Fig. 12.

Il demande si je crois que l'influence de Saturne agisse sur la Terre et sur les Éléments. C'est une question à laquelle je n'ai jamais guère pensé d'autant que je n'ai encore pu remarquer les effets de cette influence, lesquels quand ils paraîtront, elle sera décidée; toutefois pour ceux que les astrologues lui attribuent je les ai toujours trouvé hors d'apparence. Quant à la lumière de Saturne, il esta croire qu'il l'emprunte du Soleil aussi bien que la Terre, Vénus, Mars et Mercure, des quels il ne faut plus douter qu'il ne l'aient telle. Et il n'est pas trop éloigné pour paraître si lumineux quoique d'autres en pensent. Je crois aussi qu'il tourne en soi-même ainsi que la Terre, et peut-être

LA i)i':couvi:rïe de l anneau de saturne par iiuygens

en moins de lemps^. quoi que ii la excède beaucoup en grandeur, son diamètre étant 10 ou H fois plus grand que le nôtre.... Les anses paraissent toutes deux de forme semblable et je ne comprends pas qu'elle est celte distinction entre la droite et la gauche.... S'il avait (Hévélius) de meilleures lunettes il ne verrait jamais Saturne trisphaericus comme il l'appelle, et c'est parla que je connais que celles des autres observateurs, qui l'ont tous vu de même n'approche non plus des miennes. Il me tarde si fort de les appliquer derechef à Saturne, que je donnerais volontiers le reste de l'été pour avoir l'hiver. C'est alors que j'espère de satisfaire pleinement ma curiosité et la vôtre, et de m'acquitter enfin de ce que j'ai promis au public.

Fig. \?,.

Nouvelle exar/éralion de Wcillis avec forme dissymétrique des anses (août IGoG).

Mais, le 4 août, de Roberval envoie à Huyg"ens son explication fort ing-énieuse :

J'explique facilement les diverses phases du planète Saturne, quoi que nous supposions, comme il est vraisemblable, qu'il tourne alentour de son centre si vite ou si lentement qu'on voudra, de l'occident à l'orient; même en beaucoup moins de temps que de seize de nos jours : et cette explication est telle, qu'elle aurait encore lieu, quand nous supposerions, ce que je ne puis croire, qu'il regarde toujours le Soleil, ou la Terre par la même partie de son corps.

A cet effet, représentez-vous en Saturne une Zonetorride, comme il se voit <]ue le Soleil même en a une, dans l'espace de laquelle s'engendrent toules les taches solaires, qui ne se rencontrent que fort peu, oupointdu tout, vers les pôles de son mouvemcntpériodique d'un mois. YA supposez qu'en de certains temps Saturne exhale de sa Zone torride fqui s'entend de l'orient à l'occident, et non point vers le

'La rotation osl di; 10 ln-urcs : Iiuygens a (ii'vim'' ju.>le, mais m; fournit aucune raison.

midi ou vers le septentrion) des exhalaisons qui fassent une bande tout alentour de son corps, et qui puissent s'éloigner bien loin de lui, environnant sa surface tant vers nous que vers le firmament, vers l'orient et vers l'occcident, à plus ou moins de distance, suivant les dispositions différentes de la planète. Que quelquefois ces exhalaisons remplissent solidement tout l'espace depuis la surface de Saturne jusques où elles s'éloignent le plus de lui tout alentour de son corps (sinon vers les pôles oii elles ne vont point) àla façon d'un brouillard d'une fort grande épaisseur. Que quelquefois aussi elles laissent un air libre et tout diaphane entre elles et lui, comme nos nuages terrestres. Mais en général, que ces brouillards ou nuages Saturniens soient bien plus diaphanes que les nôtres; tellement qu'ils ne représentent de l'opacité que dans une grande épaisseur; et qu'en peu d'épaisseur, ils soient rares et comme diaphanes.

Sur cette supposition, il n'y a point de difficulté d'expliquer les différentes figures apparentes de cet astre, par les règles de l'optique ; soit qu'il tourne vite, ou lentement, ou qu'il soit 'immobile. Car il paraîtra en Ovale massive, quand les exhalaisons rempliront solidement tout l'espace alentour de son corps; et son allongement sera de l'orient à l'occident. Il paraîtra entre deux Étoiles, quand les mêmes exhalaisons laisseront peu d'espace ou d'air libre entre elles et Saturne, étant encore pourtant médiocrementépaisses parla partie où elles sont fort éloignées de leur astre, tout alentour de lui : et de ces étoiles, l'une sera vers l'orient et l'autre vers l'occident. Il paraîtra avec des anses, quand les exhalaisons laisseront beaucoup d'espace ou air libre et tout diaphane entre elles et Saturne; et qu'elles auront peu d'épaisseur en elles-mêmes. Enfin, il paraîtra tout rond, quand il sera sans exhalaisons.

Le reste du détail voudrait troj) de discours : nous nous en entretiendrons pourtant, s'il vous semble que cette hypothèse ne soit pas suffisante; car je la crois sans défaut : et par elle j'ai satisfait à toutes les objections des Savants. Mais il faut bien se souvenir que quand ces exhalaisons ont peu ou médiocrement d'épaisseur en ellesmêmes, laissant beaucoup d'air libre et diaphane entre elles etl'astre; alors, leur rareté fait que tout contre Saturne, elles ne font pas assez de réflexion de la lumière du Soleil, pour éclairer : ainsi il paraît une obscurité en cet endroit, mais vu peu plus loin de Saturne, où elles s'arrondissent, et par où une ligne droite menée de nos yeux, toucherait leur cercle, là elles paraissent fort épaisses, vers l'orient et vers l'occident : et ainsi elles font une réflexion de la lumière du Soleil, qui fait paraître, ou des étoiles, ou des anses à ses côtés. L'optique enseignera le reste; une figure aidera l'imagination; et, s'il est besoin, vous la ferez facilement.

Cette théorie est extrêmement ingénieuse et nous montre en même temps les connaissances de de Roberval sur le soleil ; cependant elle ne satisfait point Huygens et, ce qu'il y a de plus curieux, c'est que ses critiques n'ont pas, véritablement, une grande valeur lorsqu'il répond :

Votre hypothèse pour Saturne est certainement très bien imaginée, et n'ayant pas d'autres phénomènes à concilier ni d'observations plus exactes, vous ne pouviez pas peut-être mieux rencontrer. Je m'étonne toutefois que vous ne faites aucune réflexion sur le temps périodique de toutes les apparitions de Saturne, qui reviennent toujours successivement et deux fois en trente ans. Si les anses étaient

Fig. 14.

produites d'une exhalaison, il n'y a pas beaucoup d'apparence qu'elles renaîtraient si précisément à des certains temps, et le quitteraient de même. La forme ovale que du commencement quelques-uns ont observée a été causée de l'imperfection des lunettes dont ils se sont servi. Autrement le corps du milieu de cette planète paraît toujours rond à fort peu près. Cette année je l'ai vu toujours de cette forme (I fig. 14), l'année précédente il me paraissait tel (II fig. 14) lorsque tous les autres observateurs le voyaient ainsi (III fig. 14) : mais avec des lunettes qui ne leur découvrait pas le nouveau satellite, d'où il s'ensuit que les miennes étaient meilleures.

Entre temps (24 août), nous avons une épître de J. Chapelain, d'autant plus intéressante (ju'(dle atteste une lettre de Descartes qui ne se trouve dans aucun des recueils publiés jus- (ju'iri :

....La netteté, l'ordre et la modestie qui ont paru en ce petit Imprimé (relatif à Titan) que vous m'envoyâtes il y a trois mois ont laissé une impression très avantageuse de vous à tous ceux qui se connais-

LA DÉCOUVERTE DE i/aNNEAU DE SATURNE PAR HUYGENS 21

sent en gens de cervelle, et on attend de vos études en cette matière ce qu'on n'attend aucunement des autres qui s'en sont mêles jusqu'ici. Vous avez perdu un grand admirateur en feu M. Gassendi, qui i'aisait déjà grand cas de vous et qui eut été ravi s'il eut vu le progrès de vos découvertes. Autrefois M. Descartes se promettait de faire ses verres d'une fabrique si parfaite qu'on pourrait voir par leur moyen dans le disque de la lune si elle était habitée et quelle serait la forme des animaux s'il y en avait. J'ai vu la lettre oii étaient ces paroles entre les mains d'un nommé Ferrier qui était son ami et son ouvrier. Nous nous contenterons de moins sans doute.

Hévélius maintient d'ailleurs son Saturne trisphaericus et soutient que la période de reproduction des phases de la planète est de 62 ans. Le 8 décembre IGoG, Huygens écrit à CL Mylon :

Je travaille encore au système de Saturne qui ne me donne pas peu de peine. Depuis le 13 octobre j'ai recommencé à l'observer avec ma grande lunette de 23 pieds et trouvé que déjà alors il avait recouvert les bras ou ailes, contre ce que Hévélius dans son traité a prédit, car la figure à moi, se présentait telle (II fig. 14} au lieu de laquelle tous les autres observateurs mettent la triforme (III fig. 14). Le satellite se voit beaucoup mieux comme de raison avec cette lunette que avec l'autre de 12 pieds. Si vous voyez M. Bulliaud demandez-lui je vous prie s'il ne l'a pu voir encore et de quelle forme lui semblent avoir les anses. Il me tarde fort de voir la réponse qu'il fera à Sethus Wardus'.

Enfin Huyg'ens put reprendre ses observations, et confirmer des indications verbales, dont il ne fut pas encore fait mention, dans une lettre à Boulliau du 26 décembre 1657 :

Le 17 décembre j'ai vu Saturne avec ma grande lunette pour la première fois après qu'il a passé le Soleil, et me suis réjoui en le trouvant justement de la forme que j'avais prédite, suivant mon hypothèse de l'anneau. Vous savez quelle est cette hypothèse et quand vous l'auriez oubliée, la figure de ce dernier phénomène vous la pourrait derechef apprendre, l'anneau qui environne le globe de Saturne, se montre, comme vous voyez en forme d'ellipse assez étroite, mais qui s'est élargie pourtant de beaucoup depuis sa dernière occultation

' Seth Ward naquit le 16 avril 1617 à Buntington (Hertford) et mourut le 6 janvier 1689 à Knightsbridge (Londres). Par suite des troubles civils, il ne put obtenir un office public, mais devint tuteur doijuclques élèves, puis en 16i9 Savilian Prof essor of astronomy à Oxford, en 1671 Chancelier de l'ordre de la Jarretière ; comme prélat, il fut nommé évèque d'Exeter en 1662 et de Salisbury en 1667. Il était membre de la Société Royale.

28 I.A DÉCOUVERTF. DK i/ax.NKAU DE SATURNE PAR HUYGENS

de sorte qu'à celle heure on voit le ciel au travers.... Cependant je vous supplie de ne communiquera personne ce que vous savez du monde Saturnien, ni même de faire voir la figure que je viens devons tracer, jusqu'à ce que j'aurai publié tout le Système.

Et si Ton veut bien se rappeler ce (jui précède, la figure même de Huygens est d'autant plus intéressante qu'elle est très nettement dissymétrique. Lliypothèse de l'anneau est d'ailleurs très loin de s'imposer et son correspondant lui répond le 4 janvier 1(!.')8 :

Fig. v.:>.

Dessin de Saturne par Ilin/f/eiis. Observation du 17 décembre IGoT.

....L'observation que vous avez faite de Saturne dont l'anneau commence à se faire voir plus large que nous ne le vîmes l'été dernier. J'ai pensé à voire hypothèse et je trouve qu'elle peut subsister. Si je peux avoir du loisir je m'appliquerai un peu à celte Théorie. Cependant je vous donne ma foi et ma parole que personne ne verra et n'aura communication de ce que vous m'avez fait l'honneur de me coniniiiniquer avec tant de bonté et de courtoisie.

Se rendant com|)lc (juc l'admission d'une nouvelle hypothèse ne se fera pas sans résistance, et faisant allusion à des dessins d'Huyg^ens fjui ont élé perdus, J. Chapelain l'encourage le 27 lévrier Ib.'JH :

...C'est encore ce (jui m'engage à vous renouveler ici l'insistance que je vous en fis alors désormais que par les deux dilférentes figures des apparences de Saturne en divers temps, que vous m'avez envoyées, je su]jpuse que vous êtes résolu de son vcîritabie Syslrme, et qu'il n'y

LA DECOUVERTE DE l'aNNEAU DE SATURNE PAR HUYGEXS 20

a plus qu'à l'exposer au jour, sans que les spéculations que d'autres ont faites sur la même matière fassentpeur aux vôtres, ni approchent que de bien loin du vrai but que vous avez touché.

Et, précisément, ces deux dessins inconnus de Huygens, transmis par J. Châtelain à H. L. H, Monmor \ suscitent chez ce dernier la réponse suivante, le 28 février l(Jo8 :

...J'avais autrefois dit mes pensées- touchant le Système de Saturne à feu M. de Gassendi sur diverses observations qu'il en avait faites, et sur ce que j'en avais vu. Mais il n'a jamais rien voulu prononcer, parce qu'il n'avait pas observé tout le cours entier de cette Planète. Je ne doute point que votre Ami (Iluygens), qui a eu déjà le bonheur d'avoir découvert la Lune, n'ait encore l'avantage de trouver les raisons de ce phénomène que j'ai grande impatience à savoir. Il les pourrait confier à votre probité et sincérité qui est connue partout. Et même je n'estime pas qu'il doive appréhender qu'il y ait ici de ses voleurs de Planètes, comme en Allemagne qui courent presque sur les Terres de Jupiter et de Saturne. Pour moi, bien que mes lunettes de treize ou quatorze pieds ne m'aient point encore fait voir cette Lune, je tiens pourtant l'observation véritable...

...Je vous ferai voir les figures de Saturne observées par feu M. de Gassendi et mes conjectures que j'écrivis alors, ce qui serait trop long à écrire.

Je vous prie d'éclaircir avec votre ami si la j*^ figure de Saturne est exactement représentée, et si ce trait qui est à gauche est quelque apparence dans le corps de la Planète, qui marque que la dite Planète soit sur son anse gauche.

Ce document est intéressant puisqu'il nous prouve que Huygens n'avait pas fait intégralement ses confidences à J. Chapelain, et il nous apprend qu'il y avait alors des co/eurs de plant'tes dont il était bon de se garder.

Le 28 mars 1658 Huygens écrit à de Monmor :

Je crois que les figures de Saturne que M. Chapelain vous a fait voir dans ma lettre, vous ont semblé bien extravagantes. Elles sont pourtant véritables, et dans celle que je lui envoie à cette heure je lui

' llimri-Louis llabert de Monmor l'ut Uhellorum Supplicum Mctf/isler et avait une grande bibliotlièque : c'est eliez lui que Gassendi passa la lin de sa vie, de 105:J à octobre 1655, et qu'il composa les éloges renommés à Ïyclio-Bralie, Kopernick, Pïirbach et Régiomontanus.

- Nous n'avons malheureusement pas les détails de ces idées, (|ui sont d'autant plus importantes qu'elles ont été soumises à la critique de Gassendi.

30 LA Dt:COUVERTE DE i/aNNEAU DE SATURNE PAR HUYC.ENS

découvre les raisons de ces étranges apparences. Mais il faut un peu d'étude pour les bien entendre.

Le même jour, eu eflet, il fournit à J. Cliapelain l'explication délinitive des phénomènes Saturniens — tout en réservant avec prudence sa divulgation publique :

Voici donc Monsieur que je vous envoie en abrégé les deux descriptions que vous et lui (de Monmor) m'avez demandées à savoir du système de Saturne, et de la construction de mon Horloge, desquelles

Fig. IG.

Dessin de llinjgens {i8 mars IGoS).

je veux bien que la dernière soit connue de tous, puisque ces ouvrages se voient et se vendent publiquement. Du système personne n'en sait rien jusqu'ici sinon M. Bouillaut, et peut-être serait-il mieux qu'il ne fut pas divulgué devant que l'on en vît toutes les raisons dans le traité que j'espère d'en donner bientôt mais je vous en laisse aussi ladisposition absolue, étant très persuadé de votre prudence en toutes choses et particulièrement en celles qui me regardent. Après avoir découvert la lune ou compagnon de Saturne et que en seize jours il achevait sa course je m'imaginai aussitôt, que apparemment Saturne même tournait sur son essieu et en beaucoup moins de temps que de seize jours; car ainsi que la terre tourne en un jour et notre lune auprès d'elle en un mois^ de même senible-t-il aussi que Jupiter tourne au milieu de ses quatre lunes, et Saturne encore au centre de 4'orbe de son .satellite. Et ceci se contirme encore par ce que l'on

' Si tollo est la seule analogie qui décida Huygcns à deviner la rotation de Salurno, comme nous l'avons vu ci-dessus, il eut là beaucoup de chance.

remarque au Soleil, qui tourne en soi-même, étant au centre de toutes les grandes planètes. Partant je cherchai pour le phénomène des anses de Saturne une telle hypothèse qui put subsister avec ce tournoiement et il me sembla qu'elle ne pouvait être autre que la suivante

Fio;. 17.

Dessin de Huygens (28 mars 1638).

dont le contenu est dans l'anagramme qui est à la fin de mon observation imprimée, à savoir :

les lettres étant rangées font ces mots :

Annulo cingitur tenui. piano, nusquam coliaerenle ad eclipticam inclinato.

C'est que le globe de Saturne qui est en cette figure ABCD est entouré d'un anneau ou cercle solide et plat EFGH, lequel se voit ici en perspective. Sa largeur est partout la même, à savoir KE ou LG, eten comparaison de celle-ci, l'épaisseur fort petite. La distance entre lui et Saturne est partout égale à DL. Cet anneau étant éclairé du Soleil nous paraît luisant de môme que le globe ABCD mais ne se voit pas toujours dans la môme situation. Car parfois il nous représente une

ovale assez large comme en la ligure M. parfois fort étroite comme en N. et enfin en de certains temps il disparaît entièrement pour laisser Saturne tout rond ce qui arrive lorsque nous le regardons justement de côté comme en R. Non pas pourtant à cause que le dit anneau est si fort mince, mais parce que son bord extérieur a cette qualité de ne réfléchir point la lumière^ Ce qui se voit de ce que quand Saturne est privé de ses anses l'on aperçoit néanmoins cette ligne obscure P(j qui le traverse^ et même aussi dans les autres phases comme vous avez vu dans celles que je vous envoyai par mes précédentes.

Fig. 18.

Dessin de Huygens du £8 mars 1658. On remarquera que Hii>/r/ens trace celle figure sans précision aucune, pour indiquer seulement le principe de son e.rplicalion.

Or pour VOUS montrer comment se font tous ces changements je fais la figure suivante. ABGD est l'excentrique de Saturne, c'est-à-dire le cercle que Saturne parcourt en trente ans, ou environ, représenté ici en perspective. Le Soleil E est selon Copernic vers le milieu de ce cercle et dans le même plan à savoir celui de l'écliptique-; comme encore est le cercle FG que notre globe de la terre recommence tous les ans, et dont le diamètre n'est que la dixième partie de celui du cercle .\BCD. L'axe sur lequel notre terre F se tourne journellement est incliné au dit plan de l'écliptique d'un angle de 07 degrés étant toujours parallèle à soi même; En A, II, lî, etc., sont les figures de Saturne, lequel je supposi» qu'il tourne sur son axe NO de même que la terre sur le sien, d'avantage que cet axe NO est à peu près paralle'' à celui de la tern; ', et toujours h soi-même. Et du reste perpendiculaire

' Huygens fait là une erreur, ce ijui l'ubli^îe à iiilidduiie une liyjMillièse nouvelle et parlailenieni inutile.

-L'inclination de l'orbite de Saturne sur ]'i'ilij)ti(|ur e.-l pourtant, de 2''30'. Le pressentiment qu'il avait de l'inclinaison de 'l'ilan sui' l'anneau n'était donc ji^uère l'ondé.

•^ Lire : parallèle.

Ml y a une différence as.sez sensible, 23»21' pour la Terre et 28"(i' pour Saturne.

LA DÉCOUVERTE DE l'aNNEAU DE SATURNE PAR HUYf.ENS 33

sur le plan de l'anneau qui environne la planète. Après quoi il ne faut point d'autre explication. Car il est évident que par deux, fois en trente ans, Saturne étant en B et D, le plan de l'anneau sera vu de cùté par ceux qui sont auprès du Soleil comme nous sur la terre F, ce qui fera paraître Saturne tout rond sans bras ou anses; ce qui arriverait justement alors que la planète esta l'entrée de aries ou libra^, si son axe et le nôtre fussent exactement parallèles, et qu'il ne sortit aucunement du plan de l'écliptique. Mais maintenant c'est à un demisigne de là à savoir vers le 17 degré de virgo et de pisces'^. De sorte que lorsqu'il ne sera éloigné de ces lieux que de 5 ou 6 degrés, il se verra toujours rond. Il s'ensuit aussi que étant en A et C, c'est à 90 degrés de B et D, l'on verra l'ellipse de l'anneau plus large que jamais; ce qui arrivera lors que Saturne sera parvenu au 17'' degré de Sagitlarius ou de GerminiK Et que entre ses quatre lieux, l'anneau acquerra des différentes figures, parce que selon qu'il sera proche de BetD, ou de A et G, l'ovale en paraîtra plus ou moins reserrée.

Les phénomènes qui ne se peuvent rapporter à cette hypothèse (comme l'on en trouve où Saturne est représenté de cette façon (— III fig. il — et encore quelques autres) tous ceux dis-je ont été produits par l'insuffisance des lunettes, et se trouvent faux lorsqu'on se sertd'aussi bonnes que les nôtres. 3Iais de ceci je parlerai plus amplement dans mon système. 11 y a une chose encore que je veux vous faire remarquer, touchant le mouvement du satellite. C'est que le cercle au quel il chemine à l'entour de Saturne, étant dans Ic même plan avec l'anneau % il dut arriver nécessairement que la plupart du temps, ce satellite à notre égard parcourre une ellipse : tellement que quand l'anneau de Saturne sera devenu aucunement large nous verrons le satellite, tantôt à côté vers où les bras de la planète s'étendent; tantôt dessus et tantôt dessous, comme dans la figure prochaine. Lequel spectacle commencera pour moi en l'année suivante car à présent l'ellipse est encore si étroite que lorsque le satellite passe auprès de Saturne il ne peut être aperçu, à cause de la clarté de ce grand corps. Et voilà quant à mon système. Lequel sans doute est très agréable et donnera nouvelle matière de spéculation aux Philosophes. Au moins ne semblera-t-elle pas de petite importance à ceux qui savent que Saturne est un corps dont le diamètre égale huit ou dix fois celui de la terre, et ne tiennent pour impossible qu'il y ait là des créatures qui regar-

' Conslrllations zodiacales. Le Bélier ot l^a Balance. - » », La Vierrje et les Poissons.

'■'■ » » , Le Saf/illaire et Les Gémeaux.

*Conlradiction 1res curieuse avec ce qu'il écrivait à son conlldent, Boulliau. le 20 décembre 1657.

34 LA DKCOUVERTE DE i/aNNEAU DE SATURNE PAH HLYOENS

dent celte planète avec son anneau et sa lune de plus près que nous ne faisons.

J. Chapelain, à cette communication, éprouve une grande joie et répond le 12 avril :

Quant au systèmcj"en demeure si rempli, j'en trouve l'hypothèse si vraisemblable et tout le détail se rapportant si justement soit aux apparences soit aux mouvements observés que si j'étais plus fort en ces matières, et d'assez d'autorité pour y porter coup je me déclarerais hautement en faveur de l'Idée que vous en avez conçue, et je la

Fig. 19.. Dessin de Huyr/ens pour la trajectoire de Titan. {i% mars 1658.)

voudrais maintenir contre tous venant.^;. Je suis particulièrement ravi de ce que la découverte que vous m'en avez faite ne se rencontre pas avec ce que M. de Roberval en avait imaginé et qu'il expliqua il y aura demain quinze jours en notre Assemblée...

Suit un exposé de riiYpothése en question :

....Quoi qu'en lui (de Roberval) faisant voir notre première lettre il témoignât de ci'oire que vous eussiez ou emprunté ou imité votre hypothèse de Saturne sur la Sienne laquelle il vous avait communiquée au voyage que vous fîtes en Fj-ance il y a deux ou trois ans... bien que je fusse fort tenté de faire voir votre excellente lettre à notre Assemblée dès demain pour votre honneur, je n'ai osé le hasardé sans en avoir une expresse permission de vous et n'ai pas voulu être moins discret que l'a été M. Rouillaud...

J. Ciiapelaiii insiste cependant sur I utilité (juil pourrait y

LA DÉCOUVERTE DE l'aNNEAU DE SATURNE PAR HUYGENS 3b

avoir à ne pas tarder davantage dans la publication du SvsU'me de Saturne.

Huygens, répond immédiatement ^18 avril), car il relire et pourquoi?) Tautorisation de divulguer tout ce qui concerne sa pendule :

Pour ce qui est du Système de Saturne je crois comme vous dites que ce ne sera qu'à mon avantage si vous le produisez tellement que je vous recommande seulement de faire en sorte que vous le puissiez montrer sans faire voir en même temps ce que j'ai écrit touchant l'horloge. Je m'étonne bien de l'opinion que M. de Roberval avait conçue comme si j'avais emprunté de lui le dit Système. Parce que je l'ai mis déjà dans l'anagramme imprimé au mois d'avril 1656, et que sa lettre par laquelle il m'a fait la première ouverture de son hypothèse est datée du 4 août en la même année...

Le 10 mai J. Chapelain écrit donc à Huygens pour lui dire comment il a annoncé la découverte de l'anneau de Saturne :

...L'assemblée était nombreuse et de plus de quarante personnes, entre lesquelles il y avait deux cordons bleus ^...

Il s'est concerté avec M. de Monnior et ses amis pour régler cette communication au mieux des intérêts de Huygens, et pour la plus grande persuasion possible à apporter aux auditeurs : cette lettre est extrêmement curieuse, et l'espace seul nous fait défaut pour la reproduire intégralement car elle est assez longue :

...Ceux qui étaient à mes côtés suivaient de l'œil sur le papier les plus éloignés ayant plus de peine à le comprendre faute d'en pouvoir regarderies figures au même temps, hormis M. de Roberval qui m'avoua après que selon que vous l'aviez écrit à mesure que je le lisais il Tavait aussi bien conçu que s'il eut eu les jenx sur la lettre même... la plupart néanmoins l'estimèrent très probable et louèrent votre sagacité et votre jugement... se réjouissant de vous voir si perçant et si raisonnable dans une si grande jeunesse que la vôtre, qui promettait tant, pour d'autres découvertes dans les Mathématiques à l'avenir. M. de Roberval dont le suffrage est de très grand poids appuya fort ce sentiment et rendit un glorieux témoignage à l'excellence de votre Génie. Et sur ce que je lui dis que vous étiez un peu étonné du soupçon qu'il avait eu que vous eussiez profité de la communication de son Système, vu qu'il ne pouvait ignorer que vous

' L'insigne des Chevaliers du Saint-Esprit.

36 LA Diir.ouvrnrr. nr. i.'annr.vu ni^ satuhnf. par iiuygens

n'enssicz publié cinq mois auparavant dans volro Imprimé de la Lune lo gryphe de votre Système Saturnien, il me répondit qu'il voyait bien par votre exposition que vous n'aviez rien emprunté de lui; mais qu'encore qu'il estimât beaucoup votre pensée comme fort ingénieuse et fort juste il croyait pourtant la sienne expliquée dans ma précédente plus approchante de la vérité, pour ce qu'il n'y avait rien que de naturel au lieu que la vôtre était une machine toute d'art' et dont il n'y avait aucune image dans la Constitution du 3Ionde. J'avais oublié à vous dire dans ma précédente qu'il maintenait que cette élévation de vapeurs dans la Zone torride de Saturne et renfermée dans cette Zone comme les taches du Soleil dans la Torride du Soleil (Mail l'Ilet nécessaire en cette Zone à l'exclusion des autres Zones, par les un principes de la Mécanique- qui ne le peuvent souffrir autrement. Vous en jugerez...

Et ce récit détaillr l'ail une g'raiide impression de satisfaction sur Ifuygens, (jui y répond le (i juin :

...11 m'a semblé quasi en lisant votre récit que j'étais pi'éscntdans cette Illustre assemblée, et j'ai senti quelque émotion en y remarquant ces cordons bleus avec tant d'autres personnes de condition et de savoir...

Après quoi il développe une intéressante critique de 1 li\ pollièse de de Roberv^al. Ici, bien entendu, nous devons laisser de côté toute la correspondance avec les redites et explications incessantes qu'Huygens donne à ses correspondants avant de faire délinitivenient imprimer son système; des échanges nombreux et étendus se créent avec P. Petit ^; AVallis revient sur la foi'me à deux anses débordantes (jue nous avons signalée; ses amis le pressent de publier, enlin il écrit une lettre sur ses élucubrutions à Léopold de Médicis (5 juillet 16')9i, (|ui fut

'Tel est, en fllV't, la criliijuc (•s.s(,'iilic'l]i,' auv idùi's de iiuyjirns — liup dr iiouveaulé. On se demande « comnicnt cet anneau peulèlie uni- i)i'odueti()n naturelle liien (|u'il paraisse une imagination de l'Ait.»

'Nous n'avons iiiallieureusemcnt pas de détails sur cette théorie niécaniqur ; ri la chose est fort regrettable, car il se peut très bien que de Roi)ei'val ait l'ail ici un raisonnement analogue à ceux (jue l'on api)liqui' aujouiilhui à la zone équatoriale en météorologie.

•' l'ierre Petit naquit le 31 déccndn-e i.'iOS a MonHiiioii d niMniiil Ir l'O août 1G77 à Lagny-sur-Marne. Après la mort de son péri', en li>:5.i. il vint à l'aris et devint ingénieur, conseiller et géographe du Roi, ])uis inleiidant général des lortilications. Dans les démêlés qui' iJescarlcs eut avec l^'erinat et autios. Petit prit le parti du premier; il était In-s lié avec l'ascal, et s'ingi'niait à inventer des machines pour divers buts.

LA DÉCOUVERTE DE l'aNNEAU DE SATUHNE PAR HUYGENS 37

reproduite dans son Systema Satuhmlm, Cet ou\ rap-e paraît — et la piT'face porte la munie date du 5 juillet.

Il peut seinhler (|ue Huygens ait fait attendre bien long-

Flg. -M.

lluijfjens envoyé ce dessin à Hécéliiis \e 16 sepLeinbre A&o^, pour lui montrer que, lorsque Saturne est ocoide,il y a effectivement deux espaces ^oiws entre les anses

et le globe spkérique.

temps cette pul>licalion, mais l'étude de; sa vie montre que. vers la même éqoque, il était absorbé par ses horloges : ses loisirs étaient donc assez courts et, si tant est que son hypothèse avait paru plaisante, il prenait tout son temps pour la justifier

Fi-. 21.

Uuyyens envoyé cette figure à llodierna, le 24 scptumbrc 1058, en lui montrant

comment il faut interpréter exactement la forme des anses.

d'une manière définitive. En outre, bien (ju'il se soit donné la peine de critiquer dune façon assez serrée les systèmes antérieurement proposés pour expliquer les divers aspects de Saturne, la justification de son hvpothèse était devenue nécessaire; deux camps s'étaient formés : dans l'un, on admirait hautement: dans l'autre, où figuraient nécessairement des personnes parmi les plus

38 LA DKCOUVERTE DE l'aNNEAU DE SATURNE PAR HUYGENS

compêtentos en astronomie, on criti(|na cette explication, tout en reconnaissant son ing'éniosité, parce qu'elle était trop habile et artiiicielle — trop nouvelle.

Néanmoins il est juste de reconnaître que ses adversaires furent d'une grande courtoisie et d'une extrême bonne foi — si l'on en excepte, d'une manière générale, les Italiens, qui se « soulèvent » contre son travail, sous l'impulsion principale de Eustaclie de Divinis, car « ... le signor Eustachio veut à l'usage du pays que l'on lui croye aveuglément sans contredire sous peine d'être fulminés », écrit P. Guisony ^ le 1''' août 1660. De Divinis fut, en ellèt, le seul polr/niste imj)ortant contre Clir. lluygens.

L'existence de cette bande externe et peu réfléchissante ne paraît pas grandement préoccuper, tandis que les admirateurs eux-mêmes du système ne laissent pas d'être assez troublés, (juel([ue peu inquiets sur la présence de cet anneau suspendu, comme on le voit surabondamment dans la correspondance. Et leur scrupule est assez curieux : certainement ils admettent bien que, si l'on eût pu construire un pont en anneau tout autour de la terre, puis retirer les échafaudages, l'arche se tiendrait d'elle-même en vertu des lois de la pesanteur et serait ainsi suspendue alentour de notre globe; ce n'est pas, en un mot, la stabilité du système qui les arrête, mais bien son origine et les conditions dans lesquels il a pu se trouver réalisé — conditions qui se sont éclaircies depuis. lluygens reeoit l'approbation de Riccioli et entretient une notnbreuse correspondance avec Thevenot -, R. Moray ^..

Tl est un point sur le([uel la discussion porta d'une façon exclusivement scientifique : Jluygens avait évalué que les dia-

' PiiTTo Guisony, médecin «rAvignon, s'occupait beaucoup de pliysique oxpi> riiiientale; il devint un correspondant assidu de lluygens et a puldii' :

Epislolica Dissertalio do Anonymi libelio, ubi polissiinuni evenlilatur principioruni chyniicorum hypotiiesin. Auct. V. Guisonio, Avenio, lC6o.

*Midcl)isedec Tiiévenot naquit vorslOrîOà Paris et mourut à Issy le 29 octobre d(i92. Il était grand voyageur, avait des relations partout et rassembla une bibliothi'Mjuc très intiiressatite, dont plusieurs manuscrits grecs et latins se trouvent actuellement à la Ribliotlièque de Leiden. Il continua les réunions qui avaient ou liou cbrz Monmor et publia diverses relations de voyages.

' Sir Robert Moray (Murray), fils de Sir Robert Moray de Craigic, issu d'une ancienne famille d'Ecosse, naquit en 1010 et mourut le 4 juillet 1()7:{ à Londres, où il l'ut enterré dans l'abbaye de Weslminstc^r. Il passa sa jeunesse en France, où, son i-ducation terndnée, il gagna les bonnes grâces du Caidirial de Richelieu. Kn Hi()(J il entra au Piivy-Council et fut le pieiiiici' pn'sidi'iit ije la Société Royale. dont il avait été un des l'ondal(!urs.

mètres de l'anneau et de la planète étaient entre eux comme les nombres 9 et 4 (soit 2.2o au lieu de 2,23), ce qui eut permis à Saturne de déborder au delà do l'anneau, en adoptant toutefois les autres éléments qu'il donnait, éléments légèrement erronés. Or la planète, dans les conditions les moins favorables, ne déborda pas : Huygens n'eut aucun scrupule et adopta le rapport 17 à 6 ou 2,83, qui est absolument erroné, en prétextant que, plus les lunettes étaient puissantes, plus on devait voir un anneau étendu; mais ses contradicteurs refusèrent d'admettre une telle différence entre la réalité et leurs propres mesures de diamètres. — Huygens, en effet, était dans son tort.

Fig. i"2.

Dessin d'Huygens pour la phase de 1661. (Lettre à J. Chapelain du 14 juillet 1661.)

Cependant le débordement même suscita chez B. de Frenicle de Bessy ' une hypothèse assez curieuse pour compléter la compréhension de l'anneau, qu'il développa et appuya par une série de figures très intéressantes que nous regrettons de ne pouvoir reproduire : il suppose que l'anneau est sujet à une rotation, peut-être, assurément à un balancement oscillataire qui vient empêcher le débordement, et laisse prendre pour véridiques les mesures de diamètres antérieures. En outre, Léopold de Médicis reçut de A. Borelli - une importante série de dessins relatifs à Saturne; et, pour être exacts, nous devons rappeler que, dès 1638, Chr. Wren ^ avait imaginé une hypothèse très

' Bernard Frenicle de Bessy naquit à Paris vers 1605 et y mourut en 1675. Il '•lait Conseiller à la Cour des Monnaies, et consacra son temps à des recherches sur la théorie des nombres, des carrés magiques, etc.; il avait des relations avec beaucoup de savants.

= Giovanni Alfonso Borelli naquit à Naples le 28 janvier 1608 et mourut à Rome le 31 décembre 1679. Célèbre médecin et physicien, il nous a laissé plusieurs ouvrages et fut le chef de la secte iatro-mathématicienne. Il enseigna ses principes à Pise et à Florence, et passa plus tard à Rome sous la proleclion de la reine Christina de Suède.

'Sir Christopher Wren, neveu de l'évêque anglican Matthew Wren (3 décembre

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ingénieuse sur la façon dont les anses elliptiques sont rattacliées à la planète, avec figures assez précises, hypothèse qui, bien interprétée, eut pu conduire à la compréhension de Tanneau — Huygens n'en eut pas connaissance à cette époque.

A présent que l'hypothèse d'Huygens est assez généralement adoptée; qu'il a publié son ouvrage complémentaire Brevis assertio systematis Saturnii où se trouve l'essentiel de sa polémique avec Eustache de Divinis ; que Riccioli, s'il n'abandonne pas délinitivement son idée d'armilles, reconnaît l'élégance et la vraisemblance de l'anneau; nous pourrons abandonner les détails successifs de l'histoire pour tracer à grands traits l'évolution des observations et des idées en ce qui concerne l'anneau de Saturne. D'autant plus que, dès 1664, G. Campani ' donne deux planches très intéressantes en ce qui concerne Saturne et Jupiter; et ces dessins sont tellement détaillés, avec les indications exactes de l'ombre portée sur l'anneau, que nous avons là une preuve de la précision et de l'excellence de ses verres, ainsi que de l'exactitude de sa méthode d'observation. Iluygens, au reste, rend pleinement justice à la supériorité de ces instruments et aux remarquables qualités des dessins des deux grosses planètes, mais ces qualités elles-mêmes, et la précision du dessin, marquent pour nous la limite historique, car la figuration cesserait d'être intéressante en dehors de la reproduction photographique.

Pendant ce temps les progrès continuent. En 166:2, P. Petit dessine une ombre portée par la planète sur l'anneau ; Auzoul, à la même époque, l'ait une observation analogue et, de ]»lus. le 3 juin 1663, menlioime à Iluygens que la déclinaison de l'anneau doit être sensiblement supérieure à la valeur indicjuée

1584-24avril 1607), naquit le 20 oclobre HVi2 ii Easl Knoylc (Willsliiro) l'L mourut à Londres le 25 lévrier 1723. Il l'ut nommi; piofesseur (raslrononiie au collège dn Gresham (10o7) et à Oxford (1060). Dès l(3(i5 il se voua à l'architeclure, en 16G8 il fut nommé Architecte du Roi; tombé en disgrâce, il perdit cette charge un avril 1718. Plusieurs lois il fut élu président de la Société Koyale.

' Giusseppe Campani fut mécanicien et opticien à Rome : il était Idi'I renommé pour ses lunettes. Après sa mort, le pape Benedelto XIV achela sa collection de télescopes cl d'instruments pour l'Institut de Bologne. 11 publia :

Hafjf/uuf/lio di due nnove osservazioni , itiia celes/e i>t ordiiie alla slella di Salurno, e terrestre l'altra in ordine aQliinstrumenti. Roma. lOGi.

LA DÉCOUVKRÏK IH', i/aNNEAU DE SAIUKN'E l'Ail IIUYGENS 41

23" 30' — remarque fort iinportanle. Eu 1065, lluygcns observe l'ombre d'un satellite de Jupiter sur le disque de la planète. En 1668, avec Picard, il croit pouvoir fixer à 31°, avec une grande précision, l'inclinaison de l'anneau, tandis que cette valeur est encore assez erronée — et trop forte cette fois. En 166';), nous avons des dessins de Saturne et de son anneau, assez intéressants, par Picard etCassini; dès 1670 (mai), Cassini confirme à Huygens que l'on peut bien apercevoir réellement la configuration trisphaericus avec un plus petit télescope. Les dessins de Huvgens se précisent en 1672, et, particulièrement.

Fig. 23.

Dessin de P. Petit dans une lettre ù Ihnjf/ens (22 septembre 16f)2). inenlionnanL la jwésence d'une ombre sur la pointe de la corne droite d'en bas.

le 26 avril 1682, avec sa nouvelle lunette, de sorte (jue nous ne puissions reproduire cette seconde figure. Enfin Cassini découvre d'autres satellites que Titan en 1671, 1672, 1684 et, en 1686, il signale l'excentricité de l'orbite de Titan tout en étudiant la position de l'anneau.

C'est ici qu'il y a lieu de se demander comment Huygens, avec les ressources optiques dont il disposait, ne découvrit pas d'autres satellites car nous savons aujourd'hui que la chose lui eut été fort aisée : mais il ne s'était pas entièrement débarrassé d'anciens préjugés qui voulaient alors que le nombre des planètes principales fut au moins égal à celui des planètes secondaires, et, contrairement à tant d'exemples, cette hypothèse inexacte fut stérile. Il n'en chercha donc point.

Rien n'est plus témérain; que de pareilles assciiioiis : un savant anglais, en 172U, ne disail-il pas que, si Saluiiie a plus

LA DKCOUVERTE DE L ANNEAU DE SATURNE PAR HUYfiENS

de cinq satellites on ne les découvrirait sans doute jamais « car l'optique n'ira guère plus loin! »

Au reste, l'imperfection des lunettes et les variations même des aspects de Saturne allaient retarder la connaissance détail-

Fig. 24.