DANS L'ESPACE

Situation de la terre dans l'univers et dans le monde solaire. — Rapports de la terre avec les autres planètes et le soleil. — Coup d'œil sur les principaux systèmes imaginés pour expliquer le mouvement des corps célestes. — Système de Ptolémée; système égyptien. — Copernic et Kepler découvrent le véritable mécanisme du monde solaire.

La terre est un grain de la semence que le divin semeur a jetée dans le champ du soleil, pour germer dans l'espace, fleurir et fructifier.

L'orgueil de l'homme s'est longtemps exagéré l'importance du rôle de la terre dans l'univers ; il s'est obstiné à vouloir en faire le centre du monde. Le soleil, la lune, les planètes et les étoiles, n'étaient pour lui que des corps secondaires, contraints par une loi divine, de défiler éternellement devant le trône de la terre immobile, pour charmer les yeux de ses habitants, illuminer ses jours et éclairer ses nuits d'une douce clarté. Rien de plus faux que ce roman de la vanité humaine. La terre n'occupe qu'une place inférieure dans l'ensemble du monde solaire; ehe n'est que l'une des nombreuses planètes qui gravitent autour du soleil. Elle est loin même d'être le plus grand de ces astres, car il est des planètes d'une masse bien plus considérable que la sienne.

Puisque la terre est une planète, il importe de bien fixer les idées sur ce que l'on entend par cette désignation.

Le mot planète vient du grec TiXavoç qui signifie errant , vagabond. Les planètes sont, en effet, des astres qui circulent sans cesse autour du soleil, l'astre central de notre monde. Le soleil retient les planètes par son attraction, à peu près comme Fécuyer qui tient au bout d'une longe le cheval tournant autour du manège circulaire. Cette image, vulgaire sans doute, a pourtant le mérite de donner une idée de la manière dont s'exerce Faction du soleil sur la terre, qui tourne autour de cet astre central en accomplissant un cercle complet dans l'espace d'une année. Seulement, tandis que la longe de Fécuyer est un lien matériel et visible, l'attraction est un invisible lien, d'une nature inconnue et mystérieuse, et qui ne se trahit que par ses effets, comme l'attraction qu'exerce sur les corps légers un corps électrisé. La puissance attractive du soleil suffit pour contraindre le globe terrestre à tracer autour de cet astre une orbite constante et régulière .

Il faut bien distinguer les planètes des étoiles. Bien que sur la voûte céleste ces astres se confondent, car leurs dimensions et leur éclat semblent pareils, il y a pour ainsi dire un abîme entre la fonction des étoiles et celle des planètes. Une étoile n'est rien moins qu'un soleil qui brille, comme notre soleil, d'un éclat qui lui est propre ; elle ne doit sa resplendissante clarté qu'aux feux qu'elle émet par elle-même. Ainsi les étoiles fixes sont les centres lumineux de mondes semblables à notre monde solaire, tandis que les planètes ne sont que des astres secondaires qui tournent autour de notre soleil.

La terre n'est, on vient de le dire, que Fune des planètes que l'ordre de la nature contraint à tourner sans cesse autour du soleil.

Comme les autres planètes, la terre obéit à deux mouvements : un mouvement de rotation sur son axe, qui s'exécute dans un intervalle de vingt-quatre heures, et un mouvement de translation autour du soleil, qui s'exécute dans l'espace d'une année.

Le mouvement de rotation de la terre autour de son axe produit l'alternance régulière des jours et des nuits. Pendant une partie des vingt-quatre heures que dure cette rotation, le disque lumineux du soleil est perdu do vue par les habitants d'une

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moitié de la terre, et ainsi se produisent les nuits et les jours. Nous expliquerons, dans le chapitre suivant, la cause de la longueur croissante et décroissante des nuits selon l'époque de l'année.

Le mouvement de translation de la terre autour du soleil s'accomplit dans l'espace d'une année. On appelle orbite terrestre ou écliptique la trace idéale de ce mouvement de translation dans l'espace ^ L'orbitre terrestre n'est pas rigoureusement un cercle, qui aurait le soleil pour centre ; c'est une ellipse presque circulaire, dont l'un des foyers est occupé par le soleil. On appelle ellipse ou ovale, en géométrie, un cercle légèrement allongé : si l'on coupe obliquement un cylindre, le contour de la section représente une ellipse.

L'ellipse n'étant pas, commé le cercle, symétrique autour d'un centre, il en résulte que la terre n'est pas toujours à la même distance du soleil. Le 2 juillet, la terre est au point le plus éloigné du soleil ; elle en est le plus rapprochée au P"" janvier. La distance moyenne entre les deux astres arrive le P*" avril et le 2 octobre. Au cœur de l'hiver, la terre est plus près du soleil de 5 millions de kilomètres qu'au milieu de l'été. Cette circonstance semble paradoxale, mais il ne faut pas oublier qu'à l'époque où nous avons l'été en Europe , les habitants de l'hémisphère opposé ont l'hiver. Nous expliquerons, du reste, dans le chapitre suivant, pourquoi les variations annuelles de notre distance du soleil n'ont pas d'influence sur le cours des saisons.

Quelle est la distance moyenne, en d'autres termes, quelle est l'étendue de l'espace qui sépare la terre du soleil ? Cette distance est de 150 millions de kilomètres.

On ne peut se faire une idée de distances aussi considérables, qu'en les offrant à l'esprit par voie de comparaison. Pour comprendre la distance de la terre au soleil, demandons-nous combien de temps il faudrait pour la parcourir en certaines conditions déterminées.

Un homme marchant ù pied, en admettant qu'il fît par heure 8 kilomètres, et qu'il ne se reposât ni jour ni nuit,

1. Le mot écliptique vient du mot éclipse, parce que les éclipses de soleil et de lune n'ont lieu que lorsque la lune coupe la courbe de l'orbite terrestre.

mettrait 2000 ans à parvenir au soleil. Une locomotive lancée à toute vapeur, c'est-à-dire faisant à Theure 60 kilomètres (15 lieues de 4 kilomètres), mettrait trois siècles pour atteindre au soleil. Un boulet de canon qui conserverait sa vitesse initiale (500 mètres par seconde, ou environ 450 lieues par heure), y parviendrait en dix ans. Le son mettrait 15 ans à franchir la distance de la terre au soleil, s'il existait de l'air dans les espaces planétaires et que cet air eût la même densité que le nôtre. Enfin, le plus rapide des agents, la lumière, que l'on considère comme ayant une vitesse de transport presque Instantanée, a besoin de 8. minutes pour franchir cette même étendue.

La terre se déplace et parcourt son orbite avec une étonnante rapidité. Sa vitesse de translation autour du soleil est d'environ trente kilomètres par seconde, ou d'un peu plus de cent mille kilomètres par heure. La terre dévore l'espace soixante fois plus vite qu'un boulet de canon.

Il faut ajouter, pour être complet, qu'en outre de ces deux mouvements de rotation sur son axe et de translation autour du soleil, la terre participe au mouvement commun qui emporte à travers l'espace, le monde solaire tout entier. Le soleil, avec toute sa famille et son cortège de planètes, décrit dans le ciel, autour de quelque centre inconnu caché dans les profondeurs de l'espace, une courbe d'un rayon si étendu qu'elle nous semble rectiligne. Comme tous les astres qui composent le monde solaire, la terre obéit à ce mouvement d'ensemble, dont la vitesse est de près d'un myriamètre par seconde.

Si nous comparons maintenant notre globe aux autres planètes qui composent le monde solaire, il nous sera facile de voir que, sous le rapport de sa distance au soleil, et par conséquent de sa température, enfin sous le rapport de son volume, la terre représente une sorte de juste milieu, ou de terme moyen entre les extrêmes que l'on trouve dans le monde solaire. Elle n'est ni la plus rapprochée, ni la plus éloignée du soleil ; elle n'a ni la brûlante température de Vénus, ni le froid glacial de Saturne ou d'Uranus.

La figure 2 montre exactement l'éloignemcnt dos diverses planètes du soleil. Si l'on désigne par 10 la distance moyenne de la

wivERsnVoni-UHois

LE GLOBE DANS L'ESPACE

terre au soleil, les distances de toutes les planètes au soleil forment approximativement la série suivante :

Mercure, Vénus, Terre, Mars, Astéroïdes, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune. 4 7 10 15 21 à 35 52 95 192 300

Plus les planètes sont éloignées du soleil et plus, on le conçoit, doit être longue la durée de leur révolution autour de cet astre central. Mercure accomplit en 88 jours sa rotation autour du soleil; Vénus en 225 jours (sept mois et demi); Mars met

Neptime

TJranns

Sat-ame

687 jours (un an et quatre moisj; les astéroïdes mettent de 3 à 6 ans ; Jupiter, 12 ans; Saturne, 30; Uranus, 84; enfin Neptune, la planète découverte de nos jours par le génie mathématique de M. le A'errier, emploie 165 ans à faire autour du soleil sa révolution complète.

La terre pèse à peu près autant que la planète Vénus. La masse ou le poids de Mercure , est six fois moins fort que celui de la terre; Mars est 8 fois moins lourd, Uranus pèse 15 fois, Neptune 20 fois plus que la terre. Le poids de Saturne est égal à celui de 100 globes terrestres; le gros Jupiter pèse autant que 338 globes terrestres; mais, d'un autre côté, les astéroïdes sont 800 000 fois plus légers que la terre. Ces petites masse de matière, qui souvent ne dépassent pas quelques lieues d'étendue, ne sont probablement que les débris de planètes brisées et emportés dans le tourbillon commun du monde solaire.

Nous représentons sur la figure 1 la grandeur relative des planètes depuis le massif Jupiter jusqu'au modeste Mercure. Sur cette figure, la lune est placée près de la terre, comme son satellite; les autres planètes sont également escortées de leurs satellites.

Fig. 2. Éloignement des planètes du soleil.

Les montagnes ne forment à la surface de la terre, que des éminences d'une faible élévation. Si l'on se figure la terre comme une orange, les petites rugosités de sa surface peuvent, jusqu'à un certain point, représenter la hauteur des montagnes les plus élevées de notre globe. En effet, la hauteur la plus considérable des montagnes terrestres ne dépasse pas 9 kilomètres Or, les montagnes de Vénus, dont la masse est sensiblement égale à celle de la terre, dépassent peut-être 150 kilomètres. Les montagnes de la lune ont jusqu'à 6 kilomètres, et la masse de la lune est bien inférieure à celle de la terre.

Toutes ces comparaisons établissent qu'il y a plus d'harmonie dans la plasticité, dans les inégalités de relief de la terre, que dans celles d'autres corps célestes que nous connaissons. Elles confirment aussi la remarque que nous avons faite plus haut quant au rôle de notre planète au milieu du monde solaire, à savoir que la Terre représente une sorte d'état moyen, également éloigné de tous les extrêmes : également éloigné , en ce qui touche les dimensions, du trop grand comme du trop petit; en ce qui touche le mouvement, de la rapidité comme de la lenteur ; en ce qui touche la température, des trop grandes chaleurs comme du froid excessif. Cette harmonie, cet équilibre admirable de toutes les conditions destinées à favoriser l'existence et le développement de la vie, caractérisent notre globe, qui semble avoir été prédestiné par le Créateur à servir de nid et de séjour à l'espèce humaine. L'homme n'aurait pu trouver sur aucune autre planète le moyen de satisfaire avec autant de facilité, aux besoins variés de sa nature multiple, et de se préparer à l'existence éternelle qui doit succéder à sa vie terrestre.

Comme les grandes planètes, la Terre est escortée d'un satellite. On nomme ainsi certains corps célestes, attachés aux grands astres comme d'invariables compagnons, et qui les suivent dans leur course éternelle. Saturne et Uranus ont huit satellites; Jupiter en a quatre, la Terre, planète d'importance moyenne, n'a qu'un satellite : c'est la Lune.

La Lune est placée à 38 000 kilomètres de la terre, ce qui représente une distance 400 fois plus petite que sa distance au soleil. La lune, 50 fois plus petite que la terre, accomplit en 28 jours sa révolution autour de cette planète.

Tel est le système général du monde solaire ; tels sont les mu-

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tuels rapports des astres que nous voyons briller dans le calme et la sérénité d'une belle nuit. Ce système, admirablement simple, satisfait l'esprit; il explique jusque dans leurs derniers détails, tous les phénomènes que l'observation a fait découvrir.

Nos jeunes lecteurs se tromperaient néanmoins en s'imaginant que cette belle conception soit entrée sans combat dans l'esprit des générations humaines. Dans l'origine, l'orgueil de notre espèce, égaré par une mauvaise philosophie, répugnait à l'idée de placer la terre à un rang secondaire. On ne pouvait se décider à croire que tout ici-bas ne fût point subordonné à notre globe , et que les mondes qui nous entourent eussent un autre rôle que de charmer les yeux des hommes par le spectacle du firmament étoile et radieux. Plus tard, une interprétation erronée de la Bible arrêta la vérité dans sa marche ; si bien, et l'on a quelque honte à le dire, que le système du monde, tel , que nous venons de l'exposer, n'est généralement admis que depuis deux siècles.

Bien que l'idée de faire de notre globe un simple satellite du soleil ait toujours déplu à l'esprit des anciens, il est pourtant digne de remarque que quelques philosophes grecs aient mis en avant cette pensée. Tel fut, par exemple, tout à fait au début de la science européenne, le sublime Pythagore, qui plaçait le soleil ou le feu au centre du monde. Un autre philosophe^ le pythagoricien Aristarque, de Samos, s'exprime comme il suit, dans un fragment de ses écrits qui nous a été conservé : « La terre « tourne autour de son axe , et en même temps elle décrit au- « tour du soleil un cercle oblique. Cet astre est seulement à « la distance des étoiles comme le centre a la circonférence, ce « qui fait que le mouvement de la terre ne peut être révélé à a nous. par les étoiles fixes. »

Aristarque écrivait ces remarques profondes trois siècles avant Jésus-Christ, plus de dix-huit cents ans avant la démonstration mathématique de la réalité de cette belle conception. Les vues d'un philosophe si en avant sur son époque, n'excitèrent, d'ailleurs, que le mépris de ses contemporains. Si l'on prit un moment au sérieux les idées de ce Copernic de l'antiquité, ce fut pour l'accuser d'impiété et d'audace. Tel est l'office que prit un certain Cléanthe,qui adressa publiquement à Aristarque, de Samos, les plus amers reproches, pour « avoir troublé le repos

de Vesta et des Lares. » Vesta signifiait la Terre. C'est par ces métaphores mythologiques que parlaient les beaux esprits de l'antiquité.

Les spéculations de quelques anciens philosophes étaient une bien faible barrière pour cet orgueilleux sentiment de l'homme qui le porte à se croire le centre et le but de tout dans l'univers visible. On peut dire que, jusqu'au dix-septième siècle, on n'a jamais varié dans la doctrine qui plaçait la terre au centre de l'univers. On en faisait le noyau du monde. Les étoiles fixes, les planètes errantes, la lune, le soleil même, n'étaient que des accessoires, des apparitions, qui n'allaient pas au delà des limites de l'atmosphère. Cette idée est partout dans l'histoire des anciens peuples : on la trouve même dans les noms qui servent à désigner les pays. Les Hindous habitent la midhiama, les Scandinaves la midgardj deux noms qui signifient terre du milieuy c'est-à-dire du milieu des contrées connues de ces peuples ; les Chinois appellent aussi leur pays Yempire du milieu.

Les géographes et les astronomes des anciens âges ont réduit en doctrine ce principe, et composé des systèmes qui, ne différant entre eux que par quelques particularités, sont toujours d'accord pour placer la terre au centre du monde.

De tous ces systèmes, le plus célèbre, celui qui a joui de la plus longue faveur, est celui de Ptolémée, savant de l'école d'Alexandrie, qui vivait vers l'an 128 de notre ère, et qui profita beaucoup des travaux d'Hipparque, grand astronome qui vivait 300 ans avant Ptolémée.

Ptolémée fit de la voûte céleste un tout matériel et solide. Ce qu'il appelait le premier mobile consistait en une sphère de cristal, animée d'un mouvement uniforme et continu. Dans ce mouvement, la sphère de cristal entraîne non-seulement les«étoiles, points brillants fixés dans sa concavité, mais encore un certain nombre d'autres sphères intérieures qui, dans leur mouvement, entraînent et conduisent les planètes, le soleil et la lune. La sphère étoilée tourne autour de la terre en 24 heures. Le soleil et la lune cheminent dans les orbites mobiles et les parcourent, le premier en 365 jours, le second en 28 jours. Les mouvements des planètes sont plus compliqués : ces astres ne décrivent pas simplement des cercles dans leur sphère ; ils tournent encore chacun autour d'un centre imaginaire qui, lui-même, est censé

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parcourir une orbite circulaire, mouvement dont la trace est une courbe, formant une série de nœuds ou épicycles^ lesquels répondent à peu près aux apparences du mouvement des planètes. Pour Jupiter, il fallait 12 épicycles; pour Saturne, 29; et ainsi de suite.

La figure 3 donne une idée des épicycles de Ptolémée.

Fig. 3. Épicycles de Ptolémée.

Nous représentons dans la figure 4 le système cosmographique de Ptolémée. Au milieu se voit la terre, environnée extérieurement de feu (c'est précisément le contraire de la vérité, d'après le principe fondamental de la géologie moderne ; mais il est bien entendu que nous ne nous attachons pas ici à relever les erreurs du système de Ptolémée : nous nous bornons à le décrire). Au-dessus de la terre se voit le premier ciel de cristal, qui porte et entraîne la lune. Sur le deuxième et le troisième ciel de cristal sont les planètes Mercure et Vénus, qui y décrivent leurs épicy^ des. Le quatrième ciel appartient au soleil; il y parcourt le cercle

nommé écliptique. Les trois dernières sphères célestes entraînent Mars, Jupiter et Saturne. Au delà des planètes est le ciel des étoiles fixes. Il tourne sur lui-même, d'orient en occident, avec une inconcevable rapidité et une force d'impulsion incalculable, car c'est lui qui met en branle toute cette fabuleuse machine.

Fig. 4. Système cosraographique de Ptolémée.

Ptolémée place aux derniers confins de ce vaste ensemble le séjour des bienheureux. Trois fois heureux, en effet, car ils n'ont plus rien à démêler avec ce terrible système , si peu limpide, malgré tant de cristal !

L'ouvrage qui renferme les travaux de l'astronome grec, resta, après l'antiquité, en grande faveur chez tous les savants, en particulier chez les Arabes, qui eurent le privilège et le mérite de conserver intact le dépôt des sciences, lorsque l'Europe, pendant les douzième et treizième siècles, était plongée dans les ténèbres de la plus épaisse ignorance. Ce livre s'appelait, chez les

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Arabes, Almageste, c'est-à-dire le Grand livre , le Livre par excellence.

Mahomet, le fondateur de la religion musulmane , fit du système de Ptolémée un dogme que Dieu même avait sanctionné. Aussi ce système est -il encore suivi et vénéré dans tout l'Orient.

Nous avons toutefois à noter une discordance dans la faveur

«Salurne

Fig. 5. Système cosraographique égyptien.

universelle qui accueillit la cosmographie de Ptolémée. Il est un roi de Castille, auquel la postérité a conservé le nom de savant ^ que ses contemporains lui avaient décerné : Alphonse X, dit le savant ou Vastronome, qui vivait au septième siècle. La complication du système de Ptolémée inquiétait cet excellent prince. C'est sous l'empire de ce sentiment qu'il se laissa aller à dire un jour : « Si Dieu m'eût appelé dans son conseil quand il créa le monde, j'aurais pu lui donner quelques bons avis pour le construire d'une façon plus simple. 3> Cette boutade, qui n'atteignait que le

système scientifique de Ptolémée et non la majesté divine, coûta cher au savant monarque, qui perdit sa couronne, en partie pour cette parole imprudente.

La conception de Ptolémée laissait subsister une difficulté : c'était de savoir pourquoi Mercure et Vénus se tenaient toujours à proximité du soleil. Le désir d'expliquer ce fait particulier, fit introduire une certaine modification dans la doctrine primitive. On attribua aux planètes Mercure et Vénus un mouvement de révolution autour du soleil. Ainsi, l'on accordait à ces deux petites planètes, ce que l'on refusait à la terre. Ce système qui représente un commencement de concession à l'esprit nouveau, porte le nom de Cosmographie égyptienne. On le voit représenté dans la figure 5,

Mais dans tous ces systèmes, on ne faisait, comme on le voit, aucune place aux comètes. On aurait été fort embarrassé de caser parmi toutes ces sphères de cristal, ces astres voyageurs. Les comètes, « ces bohémiens du système solaire, » comme les appeUe lord Wrottesley, auraient cassé bien des vitres dans ce fragile édifice.

C'est à un chanoine allemand qui vivait au seizième siècle, à Nicolas Copernic, qu'était réservée la gloire, à jamais immortelle, de renverser tout cet échafaudage d'erreurs; de rompre comme Alexandre, avec l'épée de son génie, le nœud gordien des epicycles de Ptolémée , et de fonder le système qui est le bréviaire de nos astronomes.

Né en 1472 à Thorn en Prusse, Nicolas Copernic ne pubhait qu'en 1543, c'est-à-dire dans les dernières années de sa vie, l'admirable ouvrage qui devait détruire le système séculaire des écoles, et y substituer celui qui forme la base de l'astronomie moderne. Cet ouvrage avait pour titre : Deorbium cœlestium revolutionibus ; il était dédié au pape Paul IIL

Copernic plaça le soleil immobile au centre du monde, et fit tourner autour de l'astre central les planètes , parmi lesquelles il comprit la terre. Il donna à la terre un mouvement de rotation sur son axe, s'accomplissant en vingt-quatre heures (fig. 6), Le mouvement de rotation diurne et nocturne des astres qui apparaissent à la voûte céleste, s'expliqua dès lors avec une merveilleuse facilité. Ainsi l'astronome allemand dépouillait la terre du brillant cortège d'astres de toute grandeur qu'on lui avait

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accordé depuis l'origine des sciences ; il la réduisait à un seul satellite, la lune, qui éclaire ses nuits par la réflexion des rayons du soleil, passé sous l'autre hémisphère.

Salante

Fig. 6. Système cosmographique de Copernic.

Copernic s'exprime ainsi dans la dédicace de ses Révolutions célestes :

« Je suis certain que les savants proclameront la vérité de ma découverte quand ils auront pu examiner avec attention les preuves que je fournis. Que si des ignorants ou des esprits légers veulent m'opposer certains passages des saintes Écritures, dont ils méconnaissent le sens, je méprise leurs attaques. Les vérités mathématiques ne peuvent avoir pour juges que des mathématiciens. »

L'astronome de Thorn ne se trompait pas en entrevoyant une grande opposition à ses vues. Peu de temps après la publication de son livre , le père Riccioli proposait une série d'argu-

ments contre le mouvement de la terre. Ces arguments , au nombre de soixante dix-sept , étaient plus absurdes les uns que les autres. «Les oiseaux, dit par exemple le père Riccioli, oseraient-ils s'élever dans les airs, s'ils devaient voir la terre fuir au-dessous d'eux? » On peut, par cet échantillon, juger du reste.

Le grand astronome Tycho-Brahé admirait la simplicité de la cosmogonie de Copernic ; mais il ne pouvait comprendre le mouvement initial imprimé à une masse aussi considérable que la terre. De plus, les paroles de l'Écriture sainte l'éloignaient de cette doctrine. Pour mettre d'accord la religion et la cosmographie nouvelle , Tycho-Brahé imagina un moyen terme , un système éclectique , comme on dit dans notre philosophie française. Il permit aux planètes de tourner autour du soleil, comme le voulait Copernic, mais il rendit la terre fixe, et fit tourner le soleil autour de la terre immobile. Ainsi Tycho- Brahé accordait aux planètes l'immobilité qu'il refusait au soleil. Voilà comment les plus grands esprits du dix-septième siècle, gênés par la regrettable intervention d'un scrupule religieux sans fondement réel , hésitaient entre l'évidence de la vérité s-cientifique et une erreur qui n'avait pour elle qu'une mauvaise interprétation de quelques lignes de la Bible.

En découvrant les véritables lois du mouvement des corps célestes, le grand Kepler vint apporter au système de Copernic le secours et le complément qui lui manquaient ; et dès lors le fait de la rotation de la terre devint une certitude pour tous les esprits éclairés. Kepler découvrit que les planètes décrivent autour du soleil des ellipses , et non des cercles ; il fixa les lois mathématiques précises auxquelles obéissent les orbites de ces astres.

Kepler, un des plus étonnants génies qui aient honoré l'humanité , était astronome de la cour de Prague. Ses travaux et ses malheurs en ont fait une des plus grandes figures du dix-septième siècle. L'accusation de sorcellerie qui ne cessa de le poursuivre lui et sa mère , jeta sur toute sa vie des embarras et des périls dont il ne put triompher qu'à force de constance et de courage. Heureusement une imagination brûlante, qui lui faisait dominer toutes les adversités de sa carrière , lui inspira la force nécessaire pour terminer l'œuvre de son génie.

Ecoutez ce trait sublime du livre de Kepler. Après avoir

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découvert la troisième loi astronomique qui porte son nom, Kepler se décide à publier son livre, et il écrit dans la préface :

« Le sort en est jeté, j'écris mon livre. On le lira dans l'âge présent, ou dans la postérité. Que m'importe! Il peut attendre son lecteur. Dieu a bien attendu six mille ans qu'il vint un homme capable de comprendre et d'admirer son ouvrage ! »

L'immortel Galilée à qui appartient , en commun avec Descartes et Bacon , la gloire d'avoir renouvelé, au seizième siècle, les bases de l'édifice entier des sciences, fut l'un des plus ardents sectateurs du système de Copernic. Faisant, pour la première fois, usage de la lunette astronomique, qu'il venait de construire d'après la simple annonce de la découverte de cet instrument, Galilée constata le mouvement de rotation de la planète Vénus et celle de Mercure autoùr du soleil. Raisonnant par analogie, il conclut à la rotation de la terre , en invoquant , d'ailleurs, toutes les autres preuves réunies par Kepler, et qui confirment cette vérité fondamentale.

La passion religieuse de cette époque devait faire cruellement expier à l'immortel Florentin ses convictions scientifiques. En 1633, l'inquisition romaine décrète Galilée de prise de corps, et le condamne à la prison , pour avoir professé et propagé le principe, contraire, disait-on, aux saintes Écritures, du mouvement de la terre dans l'espace. Sous la menace de la torture imminente , le malheureux Galilée se résigna à faire une abjuration solennelle de ses erreurs. Voici la pièce qu'il consentit à revêtir de sa signature, après l'avoir lue à haute et intelligible voix, agenouillé devant le redoutable conclave.

« Ego Galilœus, filius Vincentii Galilœi Florentinus , œtatis meœ annorum 70, constitutus personaliter in judicio, et genufîexus coram vobis eminentissimis et reverendissimis Dominis cardinalibus, universœ Christianœ Reipublicse contra hœreticam pravitatem gêneralibus inquisitoribus , corde sincero et fide non ficla, abjuro,

MALEDICO ET DETESTOR SUpradictOS ERRORES ET H^RESES.... »

«c Moij Galilée, fils de Vincent Galilée, Florentin, âgé de 70 ans, constitué personnellement en justice, étant à genoux devant vous, èminents et très-révérends cardinaux, inquisiteurs généraux de la Chrétienté contre la malice des hérétiques d'un cœur et d'une foi sin-

cère, f abjure, je maudis, je déleste les susdites erreurs et hérésies {du mouvement de la terre..,.).

On a longtemps prétendu que Galilée, après avoir lu cette déclaration, et en se relevant, aurait dit, en frappant de son pied la terre : « E pur si muove ! » « Et pourtant elle tourne ! » D'après des travaux récents', cette assertion serait controuvée. Le mallieureux vieillard serait allé, en silence, cacher dans la libre retraite que lui valut son abjuration , l'amertume de ses derniers jours.

Mais que Galilée ait fait ou non cette protestation tardive, sous l'œil de ses juges et de ses bourreaux, cette exclamation célèbre, E pur si muove! toute la génération scientifique actuelle la prononce avec un élan unanime. La terre tourne! et nous allons voir dans le chapitre suivant les conséquences de ce grand principe, avec l'explication facile qu'il nous donne des grands phénomènes terrestres.

1. Voir Biot : La vérité sur le procès de Galilée {Mélanges scientifiques et littéraires, tome III). Galileo Galilei, par Philareste Chasles, 1 vol. in-18, 1862.

Les saisons terrestres. — Les jours et les nuits.

Le système du monde solaire que nous venons d'exposer, va nous permettre de rendre compte de ce que Ton nomme les saisons, et d'expliquer la cause de l'inégalité des jours et des nuits sur la terre.

L'orbite terrestre est une ellipse peu différente d'un cercle. Comme nous l'avons déjà dit, on donne à l'orbite terrestre le nom d'écliptique. La terre parcourt l'écliptique dans l'espace d'une année, en tournant autour d'un axe dirigé constamment vers les mêmes deux points du ciel, ou, en d'autres termes, toujours parallèle à lui-même. Il suit de là que le plan de l'équateur céleste qui est perpendiculaire à l'axe terrestre, conserve aussi toujours la même inclinaison par rapport au plan de l'écliptique dans lequel se meut la terre; cette inclinaison, qui est de 23° 27', s'appelle Vobliquité de Vècliptique-

Le parallélisme constant de l'axe de rotation de la terre sur elle-même, est la cause déterminante des saisons. La même cause fait naître les variations périodiques de la longueur des jours et des nuits, ou plutôt ces deux effets : chaleur de l'été et longueur des jours, froid de l'hiver et brièveté des jours, tiennent à une cause commune; il s'agit maintenant de mettre cette cause en relief.

La figure 7, que nous empruntons à V Atlas de géographie de M. Babinet', montre la terre dans douze positions correspondant aux douze mois de l'année. Pendant une moitié de l'année, l'extrémité nord de l'axe terrestre (l'extrémité supérieure dans la figure) penche vers le soleil, et l'extrémité sud en est détournée. Pendant l'autre moitié, c'est le pôle sud qui s'incline vers le soleil, pendant que l'extrémité nord s'en éloigne. On voit,

1. Allas universel de rjéograpJiie physique, politique et historique, chez E. Bourdin et L. Hachette. Paris, 1861.

dans cette figure, que le pôle nord ou boréal s'éloigne le plus du soleil vers le

22 décembre, et s'en rapproche le plus vers le 21 juin. Les deux pôles sont à égale distance du soleil le 21 mars et le

23 septembre ; à cette époque, le soleil se trouve dans le plan de l'équateur.

A un moment donné , le soleil éclaire toujours une moitié de la terre, et l'autre moitié est plongée dans l'ombre ; sur la première, il fait jour, et nuit sur l'autre. On appelle cercle d'illumination le grand cercle qui sépare le jour de la nuit, qui sépare rhémisphère éclairé de l'hémisphère obscur. Le 21 mars et le 23 septembre, le cercle d'illumination passe par les deux pôles, et divise en deux moitiés égales tous les parallèles terrestres. Voici ce qui en résulte.

En vingt-quatre heures, la terre aura fait une rotation complète autour de son axe ; chacun de ses points aura séjourné douze heures dans l'ombre et douze heures dans la lumière ; par conséquent, les jours auront alors la même durée que les nuits sur tout le globe. C'est pour cette raison que l'on dit que le 21 mars et le 23 septembre sont les époques des équinoxes.

La figure 8, qui représente l'écliptique vue de face, fera encore mieux comprendre ce qu'on vient de hre.

On voit que le 21 décembre le pôle nord est dans l'ombre ; il y reste pendant toute la durée d'une rotation de la terre ; le soleil ne paraît point à son horizon. Le 21 juin, c'est le pôle sud qui demeure dans l'obscurité, tandis

LE GLOBE DANS L'ESPACE

que le pôle nord reste éclairé pendant toute la durée d'une rotation du globe. Le côté nord de la terre est alors penché

Fig. 8. Écliptique vue de face, et montrant les saisons terrestres.

vers le soleil et tout l'hémisphère nord reste plus longtemps exposé aux rayons solaires que plongé dans l'ombre ; les jours sont alors plus longs chez nous que les nuits, et nous avons l'été. Le contraire a lieu pour l'hémisphère sud; ses nuits sont alors plus longues que ses jours, et l'hiver existe. Le 21 décembre, tout est renversé : hiver et longues nuits au nord, été et nuits courtes au sud de la terre.

Les époques du 21, juin et du 21 décembre s'appellent 5o/5ïic6 (Tété et solstice hiver \ parce que le soleil semble alors rester stationnaire pendant quelques jours; il est alors à sa plus grande distance du pôle sud et du pôle nord respectivement, et, avant de rebrousser chemin pour revenir vers le pôle dont il s'est éloigné, il semble se reposer un peu : de là le nom de solstice {sol stat).

1. Il serait plus juste de dire solstice de juin et solstice de décembre, puisque l'été et l'hiver de notre hémisphère correspondent à l'été et à l'hiver de l'hémisphère opposé.

Afin de mieux faire comprendre la distribution des saisons sur notre globe, nous donnons ici deux figures représentant la terre vue de profil aux époques des solstices. Le cercle d'illumination y est toujours figuré par une ligne verticale. Dans la figure 9,

Fig. 9. Solstice d'été.

on voit un arc de cercle ayant pour centre le pôle nord et touchant à la limite de l'ombre ; il circonscrit la région qui reste, pendant la rotation de la terre, exposée aux rayons du soleil : on l'appelle cercle arctique (du grec apxToç, Vourse^ constellation

Fig. 10. Solstice d'hiver.

polaire). Dans la figure 10, la môme région se trouve tout entière dans l'ombre ; elle y reste donc pendant au moins vingtquatre heures, à l'époque du solstice d'hiver. Un cercle analogue, ayant pour centre le pôle sud, s'appelle cercle antarc-

LE GLOBE DANS L'ESPACE

tique (comme on dirait : contre-polaire). 11 limite la région qui reste dans l'ombre à l'époque du solstice d'été, et où il fait jour au moins vingt-quatre heures, au moment du solstice d'hiver.

Les cercles qui portent le nom de tropiques ont le soleil de midi au zénit, c'est-à-dire d'aplomb au-dessus des têtes de leurs habitants, à l'époque d'un solstice; phénomène qui arrive aux équinoxes pour les habitants de l'équateur. Les tropiques (nous expliquerons cette dénomination plus loin) limitent sur la terre les régions pour lesquelles le soleil peut atteindre le zénit et envoyer ses rayons perpendiculairement sur le pays. La bande ainsi limitée a reçu la dénomination de zone torride; les régions circonscrites par les cercles polaires, et qui sont privées du soleil une partie de l'année, ont mérité le nom de zones glaciales ; Enfin les deux bandes comprises entre chaque cercle polaire et le tropique voisin s'appellent zones tempérées.

Dans les deux figures 9 et 10, le cercle d'illumination partage l'équateur en deux moitiés égales ; sur chacun de ses points, il fera jour pendant douze heures et nuit pendant douze heures, à toutes les époques de l'année. Les régions au-dessus sont plus avantagées que celles au-dessous, dans la première, et moins que les autres dans la seconde figure. L'hémisphère nord aura l'été et des jours de plus de douze heures, l'hémisphère sud l'hiver et des jours de moins de douze heures au mois de juin; l'inverse aura lieu au mois de décembre.

Aux deux saisons extrêmes, hiver et été, on a ajouté deux saisons intermédiaires : printemps et automne. Pour l'hémisphère nord, le printemps commence avec l'équinoxe du 22 mars, l'été avec le solstice du 21 juin, l'automne avec l'équinoxe du 23 septembre, l'hiver avec le solstice du 22 décembre.

Dans la région des pôles nord et sud, il fait jour pendant six mois et nuit pendant autant de mois, si l'on fait abstraction du crépuscule qui abrège cette longue nuit. Le ciel étoilé y tourne une fois en vingt-quatre heures comme un immense cadran ; les étoiles ne se lèvent ni ne se couchent jamais. Le soleil décrit pendant six mois une spirale au-dessus de l'horizon, se rapprochant d'abord du pôle céleste et s'en éloignant ensuite peu à peu, jusqu'à ce qu'il disparaisse sous l'horizon, vers l'époque de l'équinoxe.

La figure 1 1 représente la marche appareille du soleil dans le ciel, pendant le cours d'une année. On y voit aussi les tropiques

célestes qui correspondent aux tropiques terrestres , et qui tirent leur nom du grec TpoTr/i {retour)^ parce que le soleil, lorsqu'il les a atteints , semble revenir sur ses pas pour s'en éloigner de nouveau. On les appelle tropique du Cancer et tropique du Capricorne, parce que le soleil, aux époques des solstices (quand il touche à l'un des tropiques) se trouve soit dans le signe du Cancer, soit dans celui du Capricorne.

Les signes célestes sont douze constellations dont l'ensemble a reçu le nom de Zodiaque, et que le soleil parait parcourir successivement, par suite du mouvement annuel de la terre. La figure 12 représente les symboles adoptés pour ces douze signes^

Dans son mouvement apparent, le soleil, voyage donc au milieu de constellations célestes; il en fait le tour en 365 jours 6 heures, et en même temps il s'éloigne et se rapproche alternativement de l'équateur céleste, qu'il traverse aux époques des équinoxes.