CHAPITRE III

LOIS DE Li PESANTEUR. — LE PENDULE,

S I. isochrû:çisxe des oscnx-iTioris dc pe^dlxe. LOIS DES lû:çgceurs.

Newton, assis un jour dans sijn jardin de Woolstrop, vît une pomme se. détacher du sommet d*un arbre vobin et tomber à ses pieds. Cesl ce fait si familier qui lui suggéra, dit-on, ses recherches profondes sur la nature de la pesanteur, et qui lui fit se demander si cette action mystérieuse, à laquelle sont soumis tous les corps terrestres, quelle «|ue soit leur hauteur dans ratm«>sphère. au fond des vallées comme au sommet des plus hautes montagnes, ne s'étendait point jus-juâ la Lune. La s«>lution du problème ne se fit pi>int attendre, grâce aux méditations de ce puissant srénie: toutefois ce n'e>t «|ue vimrl années plus tanl ijue fut (pnfin coastniit. dao^ sa maje^îtneas^ beauté. ré»liâce dont Kepler, tjalilée et Huyg»fQs avai»:iit préparé les bases, «lue les succeswfeurs de N^rwton achevii^rent. et iiui porte à son frontispice cette formule aujounibui triomphante : gra^itaûon urd^€r.ieUe,

L*anecdote. racontée par les biographes du grand bomme. est-elle véridique? H importe peu : elle est ^Tai^emblable. Mais oo se tromp^e-raît si l'on s imarnnait qu'elle fut de nature à diminuer la zloire du savant. De pareils hasar^is s'étaient présentés des milliotts de fois avant Newton, à se-s ancêtres comme à ses contemporains : on fait anséi banal que la cbute d'une (^omme ne p»>avaxt sas^iter «ie tels problèmes que chez

un esprit rompu aux plus hautes spéculations, et mû par une volonté assez puissante pour y penser toujours.

C'est un fait analogue qui servit de point de départ aux recherches de Galilée sur le mouvement du pendule. Il était alors simple étudiant à l'Université de Pise. « Un jour qu'il assistait, peu attentif, il faut le croire, à une cérémonie religieuse dans la cathédrale, ses regards furent frappés par ime lampe de bronze, chef-d'œuvre de Benvenuto Cellini, qui, suspendue à une longue corde, oscillait lentement devant l'autel. Peut-être les yeux fixés sur ce métronome improvisé, mêla-t-il sa voix à celle des officiants : la lampe s'arrêta peu à peu, et, attentif à ses derniers mouvements, il reconnut qu'elle battait toujours la même mesure. » (J. Bertrand, Galilée et ses travaux.) C'est cette dernière observation qui frappa Galilée. La lampe, à mesure qu'approchait la fin de son mouvement, décrivait dans l'espace des arcs de plus en plus petits, et la durée des oscillations restait la même. En répétant l'expérience, il découvrit le rapport qui existe entre celte durée et la longueur de la corde supportant le poids oscillant. Mais ce n'est que longtemps après, en 1673, qu'Huygens compléta cette belle découverte, et donna la loi mathématique des mouvements du pendule.

Cherchons à faire comprendre quelle est cette loi, et comment elle se rattache à la théorie de la pesanteur.

Concevons un point matériel et pesant M', suspendu à l'une des extrémités d'un fil inextensible et sans pesanteur. Ce sont là des hypothèses irréalisables dans la pratique, mais accessibles à la théorie. Le fil étant fixé par son extrémité supérieure, l'action de la pesanteur sur le point matériel tendra le fil dans l'action de la verticale, et le système tout entier restera en repos. Supposons maintenant qu'on écarte le fil de sa position verticale, sans qu'il cesse d'être en ligne droite, puis, qu'on l'abandonne à lui-même dans un espace vide d'air. Que se passera-t-il alors?