DE LA FORMATION DES PL.ANÈTES
Fccitquc cadendo
(Indique ne caderet.
Madl.
Notre objet étant l’histoire naturelle, nous nous dispenserions volontiers de parler d’astronomie : mais la physique de la terre tient à la physique céleste; et d’ailleurs, nous croyons que, pour une plus grande intelligence de ce qui a été dit, il est nécessaire de donner quelques idées générales sur la formation, le mouvement et la figure de la terre et des planètes.
La terre est un globe d’environ trois mille lieues de diamètre : elle est située à trente millions de lieues du soleil, autour duquel elle fait sa révolution en trois cent soixante-cinq jours. Ce mouvement de révolution est le résultat de deux forces : l’une qu’on peut se représenter comme une impulsion de droite à gauche, ou de gauche à droite; et l’autre comme une
altraction du haut erj bas, ou du bas en haut, vers un centre. La direction de ces deux forces et leurs quantités sont combinées et proportionnées de façon qu’il en résulte un mouvement presque uniforme dans une ellipse fort approchante d’un cercle. Semblable aux autres planètes, la terre est opaque, elle fait ombre, elle reçoit et réfléchit la lumière du soleil, et elle tourne autour de cetastre, suivant les lois qui conviennent à sa distance età sa densité relative : elle tourne aussi sur elle-même en vingt-quatre heures, et Taxe autour duquel se fait ce mouvement de rotation est incliné de soixante-six degrés et demi sur le plan de l’orbite de sa révolution. Sa figure est celle d’un sphéroïde dont les deux axes diffèrent d'environ une cent-soixante et quinzième partie, et le plus petit axe est celui autour duquel se fait la rotation.
Ce sont là les principaux phénomènes de la terre; ce sont là les résultats des grandes découvertes que l’on a faites par le moyen de la géométrie, de l’astronomie et de la navigation. Nous n'entrerons point ici dans le détail qu’elles exigent pour être démontrées, et nous n’examinerons pas comment on est venu au point de s’assurer de la vérité de tous ces faits; ce serait répéter ce qui a été dit : nous ferons seulement quelques remarques qui pourront servir à éclaircir ce qui est encore douteux ou contesté, et en même temps nous donnerons nos idées au sujet de la formation des planètes, et des différents états par où il est possible qu’elles aient passé, avant qued’étre parvenues à l’état où nous les voyons aujourd’hui. On trouvera dans la suite de cet ouvrage des extraits de tant de systèmes et de tant d’hypothèses sur la formation du globe terrestre, sur les différents états par où il a passé, et sur les changements qu’il a subis, qu’on ne peut pas trouver mauvais que nous joignions ici nos conjectures à celles des philosophes qui ont écrit sur cette matière, et surtout lorsqu’on verra que nous ne les donnons en effet que pour de simples conjectures, auxquelles nous prétendons seulement assigner un plus grand degré de probabilité qu’à toutes celles qu’on a faites sur le même sujet. Nous nous refusons d’autant moins à publier ce que nous avons pensé sur cette matière, que nous espérons par là mettre le lecteur plus en état de prononcer sur la grande différence qu'il y a entre une hypothèse où il n'entre que des possibilités, et une théorie fondée sur des faits ; entre un système tel que nous allons en donner un dans cet article sur la formation et le premier état de la terre, et une histoire physique de son état actuel, telle que nous venons de la donner dans le discours précédent.
Galilée ayant trouvé la loi de la chute des corps, et Képlcr ayant observé que les aires que les |danètes principales décrivent autour du soleil, et celles que les satellites décrivent autour de leur planète principale, sont proportionnelles aux temps, et que les temps des révolutions des planètes et des satellites sont profiortionnels aux racines carrées des cubes de leurs distances au soleil ou à leurs planètes principales. Newton trouva que la force qui fait tombei’ les graves sur la surface de la terre s’étend jusqu'à la lune et la retient dans son orbite; que cette force diminue en même proportion que le
12i lüSTOlUE iNATLUlELLE.
curré de la distance aiijjiiiente ; que pue coiisé(|uent la Inné est attirée par la terre J ([ue la terre et toutes les planètes sont attirées par le soleil, et qu'en général tous les corps qui décrivent autour d'un centre ou d'un foyer des aires proportionnelles aux temps, sont attirés vers ce point. Celte force, que nous connaissons sous le nom de pesanteur, est donc généralement répandue dans toute la matière; les planètes, les comètes, le soleil, la terre, tout est sujet à ses lois, et elle sert de fondement à 1 harmonie de runisers : nous n'avons rien de mieux prouvé en pliysii|uc que l'existence actuelle et individuelle de eeltc force dans les planètes, dans le soleil, dans la terre et dans toutes les matières que nous touchons ou (pie nous apercevons. Toutes les observations ont confirmé l'elîet actuel de cette force, et le calcul en a déterminé la quantité el les rapports. L’exactitude des géomètres et la vigilance des astronomes atteignent à peine à la précision de cette mécanique céleste et à la régularité de ses effets.
Cette cause générale étant connue, on en déduirait aisément les phénomènes, si l’action des forces qui les produisent n'était pas trop combinée. Mais qu’on se représente un moment le système du monde sous ce point de vue, et on sentira quel cliaos on a eu à débrouiller. Les planètes principales sont attirées par le .soleil; le soleil est attiré par les planètes; les satellites sont aussi attirés par leurs planètes principales; cha(|ue planète est attirée par toutes les autres, et elle les attire aussi. Toutes ces actions el réactions varient suivant les masses et les distances : elles produisent des inégalités, des irrégularités; comment combiner et évaluer une si grande quantité de rapports? paraît-il possible, au milieu de tant d’objets, de suivre un objet particulier? Cej)endaut on a surmonté ces dilïicultés; le calcul a confirmé ce que la raison avait soup(;onné; chaque observation est devenue une nouvelle démonstration, et Tordre systématiijuc de Tunivers est à découvert aux yeux de tous ceux (jui savent reconnaître la vérité.
Une seule eho.se arrête, el est en effet indépendante de cette théorie, c'est la force d'impulsion : Ton voit évidemment que celle d'attraction tirant toujours les planètes vers le soleil, elles tomheraient en ligne perpendiculaire sur cet astre si elles n’en étaient éloignées par une autre force, qui ne peut étre(|u’une iiïqnilsion en ligne droite, dont l'effet s'exercerait dans la tangente de Torhiîe, si la force d’attraction cessait un instant. (Jette force d’impulsion a certainement été communiquée aux astres en général par la main de Dieu, lors(]u'eile donna le branle à Tunivers; mais comme on doit, autant (ju'on peut, en physupie, s'abstenir d'avoir recours aux causes qui sont hors de la nature, il me parait que dans le système solaire on peut rendre raison de cette fon.-e d'impulsion d'une manière assez vraisemblable, el qu’on peut en trouver une cause dont Telîet s'accorde avec les règles de la mécanique, et qui d'ailleurs ne s'éloigne pas des idées qu'on doit avoir au sujet des changements et des révoluiions qui peuvent et doivent arriver dans Tunivers.
Lavasie étendue du sysième .solaire, ou, cequi revient au même, lasphère
de l ultraelioii du soleil ne se borne pas à l’oi be des planètes, même les plus éloignées; mais elle s’étend à une distance indéfinie, toujours en décroissant, dans la même raison que le carré de la distance augmente. Il est démontré que les comètes qui se perdent à nos yeux dans la profondeur du ciel obéissent à cette force, et que leur mouvement, comme ^celui des planètes, dépend de l’attraction du soleil. Tous ces astres, dont les routes sont si dilïérentes, décrivent autour du soleil des aires proportionnelles aux temps, les planètes dans des ellipses plus ou moins approchantes d’un cercle, et les comètes clans des ellipses fort allongées. Les comètes et les planètes se meuvent donc en vertu de deux forces, l une d’attraction et l’autre d’impulsion, qui, agissant à la fois et à tout instant, les obligent à décrire ces courbes : mais il faut remarquer que les comètes parcourent le système solaire dans toutes sortes de directions, et ([ue les inclinaisons des plans de leurs orbites sont fort dillërentes entre elles; en sorte que, quoique sujettes, comme les planètes, à la meme force d’attraction, les comètes n’ont rien de commun dans leur mouvement d'impulsion ; elles paraissent à cet égard absolument indépendantes les unes des autres. Les planètes, au contraire, tournent toutes dans le même sens autour du soleil, et presque dans le meme plan, n'y ayant que sept degrés et demi d’inclinaison entre les plans les plus éloignés de leurs orbites. Cette conformité de position et de direction dans le mouvement des planètes suppose nécessairement quel(|ue chose de commun dans leur mouvement d impulsion, et doit faire soupçonner qu'il leur a été communiqué par une seule et même cause.
Ne peut-on pas imaginer, avec quelque sorte de vraisemblance, (pi'une comète, tombant sur la surface du soleil, aura déplacé cet astre, et qu’elle en aura séparé (|uelqueH petites parties auxquelles elle aura coinimmiqué un mouvement d’impulsion dans le même sens et par un même choc, en sorte que les planètes auraient autrefois appartenu au corps du soleil, et qu’elles en auraient été détachées par une force impulsive commune à toutes, qu’elles conservent encore aujourd’hui?
Cela me parait au moins aussi probable que l’opinion dcM. Leibnitz, qui prétend que les planètes et la terre ont été des soleils; et je crois que son système, dont on trouvera le précis à l’article cinquième, aurait acquis un grand degré de généralité et un peu plus de probabilité, s'il se fût élevé à cette idée. C'est ici le cas de croire avec lui que la chose arriva dans le temps que Mo'isc dit que Dieu sépara la lumière des ténèbres; car, selon Leibnitz, la lumière fut .séparée des ténèbres, lorstpie les planètes s’éteignirent. Mais ici la séparation est physique et réelle, puisque la matière opaijue, qui compose les corps des planètes, fut réellement séparée de la matière lumineuse qui compose le soleil.
Cette idée sur la cause du mouvement d impulsion des planètes paraiira moins hasardée, lorsqu’on rassemblera toutes les analogies qui y ont rapport, et qu oi) voudra se donner la peine d’en examiner les |)rohabilités. La première est celte direction conmume de leur mouvement d’impulsion, qui fait
que les six planètes vont toutes d’oeeident eu orient. Il y a déjà soixantequatre à parier contre un quelles n'auraient pas eu ce mouvement dans le même sens, si la même cause ne l’avait pas produit; ce qu'il est aisé de prouver par la doctrine des hasards.
Cette probabilité augmentera prodigieusement par la seconde analogie , qui est que rinclinaison des orbites n’excède pas sept degrés et demi : car, en comparant les espaces, on trouve quïl y a vingt-quatre contre un pour que deux planètes se trouvent dans des plans plus éloignés , et par conséquent */s!4 ou 7692624 à parier contre un, queee n'estpas par hasard qu’elles se trouvent toutes six ainsi j)lacées et renfermées dans l’espace de sept degrés et demi ; ou , ce qui revient au même, il y a cette probabilité qu’elles ont quelque chose de commun dans le mouvement qui leur a donné cette position. Mais que peut-il y avoir de commun dans l’impression d’un mouvement d’impulsion, si ce n’est la force et la direction des corps qui le communiquent? On peut donc conclure avec une très-grande vraisemblance que les planètes ont reçu leur mouvement d’impulsion par un seul coup. Cette probabilité, qui équivaut presque à une certitude , étant acquise, je cherche quel corps en mouvement a pu faire cc choc et produire cet effet, et je ne vois que les comètes capables de communiquer un aussi grand mouvement à d’aussi vastes corps.
Pour peu qu’on examine le cours des comètes, on se persuadera aisément qu’il est presque nécessaire qu’il en tombe quelquefois dans le soleil. Celle de 1680 en approcha de si près qu’à son périhélie elle n’en était pas éloignée de la sixième partie du diamètre solaire; et si elle revient, comme il y a apparence, en l’année 225b, elle pourrait bien tomber cette fois dans le soleil; cela dépend des rencontres qu’elle aura faites sur sa route , et du retardement qu'elle a souffert, en passant dans l’atmosphère dusoleil. Voyez Newton, troisième édit., paye 525.
Nous pouvons donc présumer avec le philosophe que nous venons de citer, qu’il tombe quelquefois des comètes sur le soleil ; mais cette chute peut se faire de différentes façons : si elles y tombent à plomb, ou même dans une direction qui ne soit pas fort oblique, elles demeureront dans le soleil, et serviront d’aliment au feu qui consume cet astre, et le mouvement d’impidsion qu’elles auront perdu et communiqué au soleil ne produira d’autre effet que celui de le déplacer plus ou moins, selon que la masse de la comète sera plus ou moins considérable. Mais si la chute de la comète se fait dans une direction fort oblique, cc qui doit arriver plus souvent de cette façon que de l’autre, alors la comète ne fera que raser la surface du soleil ou la sillonner à une petite profondeur ; et dans ce cas, elle pourra en sortir et en chasser quelques parties de matières auxquelles elle communiquera un mouvement commun d’impulsion, et ce,s parties poussées hors du corps du soleil , et la comète elle-même, pourront devenir alors des planètes qui tourneront autour de cet astre dans le même sens et dans le meme plan. On pourrait peut-être calcider quelle masse , quelle vitesse et quelle direction devrait avoir une
THÉORIR DE LA TERRE. m
comète pour faire sortir du soleil une quantité de matière égale à celle que contiennent les six planètes et leurs satellites : mais cette recherche serait ici hors de sa place; il suffira d’observer que toutes les planètes avec les satellites ne font pas la six cent cinquantième partie de la masse du soleil, voyez Newton, page 405, parce que la densité des grosses planètes, Saturne et Jupiter, est moindre que celle du soleil, et que, quoique la terre soit quatre fois, et la lune près de cinq fois plus dense que le soleil, elles ne sont cependant que comme des atomes en comparaison de la masse de cet astre.
J’avoue que , quelque peu considérable que .soit une six cent cinquantième partie d’un tout, il parait au premier coup d’œil qu’il faudrait, pour séparer cette partie du corps du soleil, une très-puissante comète : mais , si l’on fait réflexion à la vitesse prodigieuse des comètes dans leur périhélie, vitesse d’autant plus grande que leur roule est plus droite, et qu’elles approchent du soleil de plus près ; si d’ailleurs on fait attention à la densité, à la fixité, et à la solidité de la matière dont elles doivent être composées, pour souffrir, sans être détruites, la chaleur inconcevable qu’elles éprouvent auprès du soleil; et si on se souvient en même temps qu’elles présentent aux yeux des observateurs un noyau vif et solide, qui réfléchit fortement la lumière du soleil à travers l’atmosphère immense de la comète qui enveloppe et doit obscurcir ce noyau, on ne pourra guère douter que les comètes ne soient composées d’une matière très-solide et très-dense, et qu’elles ne contiennent sous un petit volume une grande quantité de matière; que par conséquent une comète ne puisse avoir assez de masse et de vitesse pour déplacer le soleil , et donner un mouvement de projeclilité à une quantité de matière aussi considérable que l’est la six cent cinquantième partie de la masse de cet astre. Ceci s’accorde parfaitement avec ce que l’on sait au sujet de la densité des planètes ; on croit qu’elle est d’autant moindre que les planètes sont plus éloignées du soleil, et qu’elles ont moins de chaleur à supporter; en sorte que Saturne est moins dense que Jupiter, et Jupiter beaucoup moins dense que la terre : et en effet, si la densité des planètes était, comme le prétend Newton, proportionnelle à la quantité de chaleur qu’elles ont à supporter, Mercure serait sept fois plus dense que la terre, et vingt-huit fois plus dense que le .soleil; la comète de 1680 serait vingt-huit mille fois plus dense que la terre, ou cent douze mille fois plus dense que le soleil; et en la supposant grosse comme la terre, elle contiendrait sous ce volume une quantité de matière égale à peu près è la neuvième partie de la masse du soleil; ou, en ne lui donnant que la centième partie de la grosseur de la terre, sa masse serait encore égale à la neuf centième partie du soleil; d’où il est aisé de conclure qu’une telle masse, qui ne fait qu’une petite comète , pourrait séparer et pousser hors du soleil une neuf centième ou une six cent cinquantième partie de sa masse, surtout si l’on fait attention à l’immense vitesse acquise avec laquelle les comètes se meuvent lorsqu’elles passent dans le voisinage de cet astre.
Une autre analogie], et qui mérite quelque attention, c’est la conformité
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entre la densité de la matière des planètes et la densité de la matière du soleil. Nous connaissons sur la surface de la terre des matières quatorze ou quinze mille fois plus denses les unes que les autres; les densités de l’or et de l’air sont à peu près dans ce rapport ; mais l'intérieur de la terre et le corps des planètes sont composés de parties plus similaires, et dont la densité comparée varie beaucoup moins ; et la conformité de la densité de la matière des planètes et de la densité de la matière du soleil est telle, que, sur six cent cinquante parties qui composent la totalité de la matière des planètes, il y en a plus de six cent quarante qui sont presque de la même densité que la matière du soleil , et qu’il n’y a pas dix {)arties stir ces six cent cinquante qui soient d'une plus grande densité ; car Saturne et .lupiter sont à peu près de la même densité que le soleil, et la quantité de matière que ces deux planètes contiennent est au moins soixante-quatre fois plus grande que la quantité de matières des quatre, planètes inférieures. Mars, la Terre, 'Vénus, et Mercure. On doit donc dire que la matière dont sont composées les planètes en général est à peu près la même que celle du soleil, et que par conséquent cette matière peut en avoir été séparée.
Mais, dira-t-on, si la comète, en tombant obliquement sur le soleil, en a sillonné la surface et en a fait sortir la matière qui. compose les planètes, il parait que toutes les planètes, au lieu de décrire des cercles dont le soleil est le centre, auraient au contraire a chaqtte révolution rasé la surface du soleil, et seraient revenues au même point d où elles étaient parties, comme ferait tout projectile qu on lancerait avec assez de force d'un point de la surface de la terre, pour l’obliger à tourner perpctuellemenf : car il est aisé de démontrer que ce corps reviendrait à chaque révolution au point d'où il aurait été lancé, et dés lors on ne peut pas attribuer à rim[)uision d’une comète la projection des planètes hors du soleil, puisque leur mouvement autour de cet astre est différent de ce qu'il .serait dans cette bypotèse.
A cela je réponds que la matière qui compose les planètes n’est pas sortie de cet astre en globes tout formés, auxquels la comète aurait communiqué son mouvement d'impulsion, mais que cette matière est .sortie sous la forme d'un torrent dont le mouvement des parties antérieures a dû être accéléré par celui des parties postérieures; que d'ailleurs l atlraction des parties antérieures a du aussi accélérer le mouvement des partie.s postérieures, et que cette accélération de mouvement, produite par l une ou l'autre de ces causes, et peut-être par toutes les deux, a pu être telle qu'elle aura changé la première direction du mouvement d’impulsion, et qu'il a pu en résulter un mouvement tel que nous 1 observons aujourd'hui dans les planètees, surtout en supposant que le choc de la comète a déplacé le soleil : car, pour donner un exemple qui rendra ceci plus sensible, supposons qu’on tirât du haut d une montagne une balle de mousquet, et que la force de la poudre fût assez grande pour la pousser au delà du demi-diamètre de la terre, il est certain que cette balle tournerait autour du globe, et reviendrait à chaque révolution passerai! point d’où elle aurait été tirée ; mais, si au lieu d'une
THSiORIE DE LA TEitHE. 127
bfille (le mousquol nous supposons qu on ait tiré une fusée volante, où l'action du feu serait durable et accélérerait beaucoup le mouvement d'impulsion, cette fusée, ou plutôt la cartouclie qui la contient, ne reviendrait pas au même, point, comme la balle de mousquet, mais décrirait un orbe dont le périgée serait d'autant plus éloigné de la terre, que la force d'accélération aurait été plus grande et aurait changé davantage la première direction, tontes choses étant supposées égales d'ailleurs. Ainsi, pourvu qu'il y ail eu de l'accélération dans le mouvement d impulsion communiqué au torrent de matière par la chute de la comète, il est très-possible que les idanédes, qui se sont formées dans ce torrent, aient acquis le rnouvcincnl que nous leur connaissons dans des cercles ou des elli|)ses dont le soleil est le centre ou le foyer.
La manière dont se font les grandes éruptions des volcans peut nous donner une idée de cette accélération de mouvement dans le torrent dont nous parlons. On a observé que, quand le Vésuve commence à mugir et à rejeter les matières dont il est embrasé, le premier tourbillon qu'il vomit n'a qu un certain degré de vitesse j mais cette vitesse est bientôt accélérée par l'impulsion d'un second tourbillon qui succède au premier, puis par l'action d’un troisième, et ainsi de suite : les ondes pesantes de bitume, de soufre, de cendres, de métal fondu, paraissent des nuages massifs : et quoiqu'ils se succèdent toujours à peu près dans la même direction, ils ne laissent pas de changer heaucoup celle du premier tourbillon et de le pousser ailleurs et plus loin qu’il ne serait parvenu tout seul.
D’ailleurs, ne peut-on pas répondre h cette objection, que le soleil, ayant été frappé par la comète, étayant reçu une partie de son mouvement d'impulsion, il aura lui-mème éprouvé un mouvement qui l'aura déplacé; et que, quoique ce mouvement du soleil soit maintenant trop peu sensible pour que, dans de petits intervalles de temps, les astronomes oient dû l’apercevoir, il se peut cependant que ce mouvement existe encore, et que le soleil se meuve lentement vers différentes parties de l’univers, en décrivant une courbe autour du centre de gravité de tout le système? Et si cela est, comme je le présume, on voit bien que les planètes, au lieu de revenir auprès du soleil à chaque révolution, auront au contraire décrit des orbites dont les points des périhélies sont d’autant plus éloignés de cet astre, qu'il s’est plus éloigné lui-même du lieu qu'il occupait anciennement.
Je sens bien qu'on pourra me dire que, si l'accélération du mouvement se fait dans la même direction, cela ne change pas le point du périhélie, qui sera toujours à la surface du soleil ; mais doit-on croire que, dans un torrent dont les parties se sont succédé, il n’y a eu aucun changement de direction? Il estai! contraire très-probable qu’il y a eu un assez grand changement de direction pour donner aux planètes le mouvement qu’elles ont.
Dn pourra me dire aussi que, si le soleil a été déplacé par le choc de la comète, il a dû se mouvoir uniformément, et que dès lom ce mouvement étant commun à tout le système, il n’a dû rien changer; mais le soleil ne
pouvait-il pas avoir, avant le choc, un mouvement aiitour du centre de gravite du système cométaire, auquel mouvement primitif le choc de la comète aura ajouté une augmentation ou une diminution? et cela suffirait encore pour rendre raison du mouvement actuel des planètes.
Enfin, si l’on ne veut admettre aucune de ces suppositions, ne peut-on pas présumer, sans choquer la vraisemblance, que, dans le choc de la comète contre le soleil , il y a eu une force élastique qui aura élevé le torrent audessus de la surface du soleil , au lieu de le pousser directement? ce qui seul peut suffire pour écarter le point du périhélie, et donner aux planètes le mouvement qu’elles ont conservé : et cette supposition n’est pas dénuée de vraisemblance, car la matière du soleil peut bien être fort élastique, puisque la seule partie de cette matière que nous connaissons, qui est la lumière, semble par ses effets être parfaitement élastique, .l’avoue que je ne puis pas dire si c’est par l’une ou par l’autre des raisons que je viens de rapporter que la direction du premier mouvement d’impulsion des planètes a changé; mais ces raisons suffisent au moins pour faire voir que ce changement est possible, et même probable, et cela suffit aussi à mon objet.
Mais, sans insister davantage sur les objections qu’on pourrait faire, non plus que sur les preuves que pourraient fournir les analogies en faveur de mon hypothèse, suivons-en l’objet, et tirons des inductions : voyons donc ce qui a pu arriver, lorsque les planètes, et surtout la terre, ont reçu ce mouvement d'impulsion,, et dans quel état elles se sont trouvées, après avoir été séparées de la masse du soleil. La comète ayant, par un seul coup, communiqué un mouvement de projectile à une quantité de matière égale à la six cent cinquantième partie de la masse du soleil, les particules les moins denses se seront séparées des plus denses, et auront formé par leur attraction mutuelle des globes de différente densité;Saturne, composé des parties les plus grosses et les plus légères, se sera le plus éloigné du soleil ; ensuite .lupiter, qui est plus dense que Saturne, se sera moins éloigné, et ainsi de suite. Les planètes les plus grosses et les moins denses sont les plus éloignées, parce qu’elles ont reçu un mouvement d’impulsion plus fort que les plus petites et les plus denses ; car la force d’impulsion se communiquant par les surfaces, le même coup aura fait mouvoir les parties les plus grosses et les plus légères de la matière du soleil, avec plus de vitesse que les parties les plus petites et les plus massives : il se sera donc fait une séparation des parties denses de différents degrés, en sorte que la densité de la matière du soleil étant égale à 100, celle de Saturne estégale à 67, celle de .lupiter — 94 % celle de Mars — 200 , celle de la terre — 400 , celle de 'Vénus — 800, et celle de Mercure — 2800. iMais la force d’attaction ne se communiquant pas, comme celle d'impulsion, par la surface, ctagissant au contraire sur toutes les parties de la masse, elle aura retenu les portions de matière les plus denses; et c’est pour cette raison que les planètes les plus denses sont les plus voisines du soleil , et qu’elles tournent autour de cet astre avec plus de rapidité que les planètes les moins denses, qui sont aussi les plus éloignées.
Les deux grosses planètes, Jupiter et Saturne, (pii sont, comme l’on sait les parties principales du système solaire, ont conservé ce rapport entre leur densité et leur mouvement (rimpulsion, dans une proportion si juste, qu’on doit en être frappé : la densité de Saturne est à celle de Jupiter comme 67 à 94 Vü, et leurs vitesses sont à peu près comme 88 a/s à 120 i/’a, ou comme 67 à 90 n/is. 11 est rare que de pures conjectures on puisse tirer des rapports aussi exacts. Il est vrai que, en suivant ce rapport entre la vitesse et la densité des planètes, la densité de la terre ne devrait être que eomme 206 Vis, au lieu qu’elle est comme 400 : de là on peut conjecturer que noire globe était d’abord une fois moins dense qu’il ne l’est aujourd’hui. A l’égard des autres planètes, Mars, Vénus et Mercure, comme leur densité n'est connue que par la conjecture, nous ne pouvons savoir si cela détruirait ou conlirmerait notre opinion sur le rapport de la vitesse et de la densité des planètes en général, l.e sentiment de Newton t>st que la densité est d’autant plus grande que la chaleur à laquelle la planète est exposée est plus grande; et c’est sur cette idée que nous venons de dire que Mars est une fois moins dense que la terre. Venus une fois plus dense. Mercure sept fois plus dense, et la comète de 1680 vingt-huit mille fois plus dense que la terre. Mais celte proportion entre la densité des planètes cl la chaleur quelles ont à supporter, ne peut pas subsister, lorsqu’on fait attention à Saturne et à Jupiter, qui sont les principaux objets que nous ne devons jamais perdre de vue dans le système solaire; (;ar, selon ce rapport entre la densité et la chaleur, il se trouve que la densité de Saturne serait environ comme 4 V>8, et celle de Jupiter comme 14 n/a-i au lieu de 67 et de 94i/2, dilférence trop grande pour que le rapport entre la densité et la chaleur que les planètes ont à supporter puisse être admis : ainsi, malgré la conliance que méritent les conjectures de Newton , je crois que la densité des planètes a plus de rapport avec leur vitesse qu’avec le degré de chaleur qu’elles ont à supporter. Ceci n’est qu’une cause linale, et l'autre est un rapport physique dont l’exactitude est singulière dans les deux grosses planètes : il est cependant vrai que la densité de la terre, au lieu d’être 206 Vs, se trouve être 400 et que par conséquent il faut (luc le globe terrestre se soit condensé dans cette raison de 206 t/s à 400.
Mais la condensation ou la coction des planètes n’a-t-cllc pas quelque rapport avec la quantité de la chaleur du soleil dans chaque planète? Et dès lors Saturne, qui est fort éloigné de cet astre, n’aura soulfert que peu ou point de condensation; Jupiter se sera condensé de 29 u/ie à 94 i/a : or, la chaleur du soleil dans Jupiter étant à celle dusoleil sur la terre eomme 14 n/22 sont à 400, les condensations ont dû se faire dans la même proportion ; de sorte que Jupiter s’étant condensé de 90 H/io à 94 I/2, la terre aurait dû se condenser en même proportion de 206 7fe à 213990/i4.5i^ si elle eût été placée dans l'orbite de Jupiter, où elle n’aurait dû recevoir du soleil qu’une chaleur égale à celle que reçoit cette planète. Mais la terre se trouvant beaucoup plus près de cet astre, et recevant une chaleur dont le rapport à celle
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que reçoit Jupiter est de 400 à 14 lî/aa, il faut multiplier la quantité de la condensation qu'elle aurait eue dans l orhe de Jupiter par le rapport de 400 à 14 17^23, ce qui donne à peu près 234 i;3 pour la quantité dont la terre a dû se condenser. Sa densité était 206 7^8 : en y ajoutant la quantité de condensation, l’on trouve pour sa densité actuelle 400 7^8; ce qui approche assez de la densité 400, déterminée par la parallaxe de la lune. Au reste, je ne prétends pas donner ici des rapports exacts, mais seulement des approximations, pour faire voir que les densités des planètes ont beaucoup de rapport avec leur vitesse dans leurs orbites.
La comète , ayant donc, par sa chute oblique, sillonné la surface du soleil, aura poussé hors du corps de cet astre une partie de matière égale à la six cent cinquantième partie de sa masse totale. Cette matière, qu'on doit considérer dans un état de fluidité ou plutôt de liquéfaction, aura d’abord formé un torrent; les parties les plus grosses et les moins denses auront été poussées au plus loin, et les parties les plus petites et les plus denses, n'ayant reçu que la même impulsion , ne se seront pas si fort éloignées , la force d'attraction du soleil les aura retenues ; toutes les parties détaebées par la comète, et poussées les unes par les autres, auront été contraintes de circuler autour de cet astre, et en même temps l'attraction mutuelle des parties de la matière en aura formé des globes à dilférentes distances, dont les plus voisins du soleil auront nécessairement conservé plus de rapidité, pour tourner ensuite perpétuellement autotir de cet astre.
Mais, dira-t-on une seconde fois, si la matière qui compose les planètes a été séparée du corps du soleil . les planètes devraient être, comme le soleil , brûlantes et lumineuses, et non pas froides et opaques comme elles le sont : rien ne ressemble moins à ce globe de feu qu'un globe de terre et d’eau; et, à en juger par comparaison, la matière de la terre et des planètes est tout à fait différente de celle du soleil.
A cela on peut répondre que, dans la séparation qui s’est faite des particules plus ou moins denses, la matière a changé de forme, et que la lumière ou le feu se sont éteints par cette séparation causée par le mouvement d'impulsion. D’ailleurs, ne peut-on pas soupçonner que si le soleil, ou une étoile hrûlantc et lumineuse par elle-mèmc , se mouvait avec autant de vitesse que se meuvent les planètes, le feu s’éteindrail peut-être, et que c’est par cette raison que toutes les étoiles lumineuses sont lixes et ne changent pas de lieu, et que ces étoiles que l'on appelle nouvelles, qui ont probablement changé de lieu, se sont éteintes aux yeux même des observateurs? Ceci se confirme par ce qu’on a observé sur les comètes; elles doivent brûler jusqu'au centre lorsqu’elles passent à leur périhélie : cependant elles ne deviennent pas lumineuses par elles-mêmes; on voit seulement qu’elles exhalent des vapeurs brûlantes dont elles laissent en chemin une partie considérable.
J’avoue que si le feu peut exister dans un milieu où il n'y a point ou trèspeu de résistance, il pourrait aussi souffrir un très-grand mouvement sans
THÉORIE DE LA TERRE, s’éteindre ; j’avoue aussi que ce que je viens de dire ne doit s’entendre que des étoiles qui disparaissent toujours, et que celles qui ont des ictours périodiques et qui se montrent et disparaissent alternalivemem, sans clianger de lieu, sont fort différentes de celles dont je parle: les phénomènes de ces astres singuliers ont été expliqués d'une manière très-satisfaisante par Al. de Alaupertuis dans son Discours sur la ligure des astres, et je suis convaincu qu'en partant des faits qui nous sont connus , il n'est pas possible de mieux deviner qu'il l’a fait. Alais les étoiles qui ont paru et ensuite disparu pour toujours se sont vraisemblablement éteintes, soit par la vitesse de leur mouvement, soit par quelque autre cause, et nous n’avons point d’exemple dans la nature qu'un astre lumineux tourne autour d'un autre astre : de vingt-huit ou trente comètes et de onze planètes qui comiiosent notre système, et qui se meuvent autour du soleil avec plus ou moins de rapidité, il n’y en a pas une de lumineuse par cllc-mème.
On pourrait répondre encore que le feu ne peut pas suhsistei- aussi longtemps dans les petites que dans les grandes masses, et qu’au sortir du soleil les planètes ont dû brider pendant quelque temps, mais qu’elles se sont éteintes faute de matière combustible, comme le soleil s’éteindra probablement par la même raison , mais dans les âges futurs et aussi éloignés des temps auxquels les ))lanètes se sont éteintes, que sa grosseur l’est de celle des planètes. Quoi qu'il en soit, la séparation des parties [dus ou moins denses, qui s’est faite nécessairement dans le temps que la comète a poussé hors du soleil la matière des planètes, me parait suffisante pour rendre raison de celte extinction de leurs feux.
La terre et les planètes, au sortir du soleil, claicnl donc brûlantes et dans un état de liquéfaction totale. Cet état de liquéfaction n’a duré qu'autant que la violence de la chaleur qui l'avait produit; peu à peu les planètes se sont refroidies, et c’est dans le temps de eetélatde fluidité causée par le feu, qu’elles auront pris leur ligure, et que leur mouvement de rotation aura fait élever les parties de réqualcur eu abaissant les pôles. Eette ligure, (jui s’accorde si bien avec les lois de l'hydrostatique, suppose nécessairement que la terre et les planètes aient été datis un état de Iluidilé, et je suis ici de l’avis de AL Leibnitz i : cette fluidité était une liquéfaction causée par la violence de la chaleur; 1 intérieur de la terre doit être une matière vitrifiée dont les sables, les grès, le roc vif, les granits, et peut-être les argiles, sont des fragments et des scories.
On peut donc croire , avec quelque vraisemblance, que les planètes ont appartenu au soleil, qu’elles en ont été séparées par un seul coup qui leur a donné un mouvement d'impulsion dans le même sens et dans la même plan, et que leur position à différentes distances du soleil ne vient que de leurs différentes densités. Il reste maintenant à expliiiuer par la même théorie le mouvement de rotation des planètes et la formation des satellites; mais ceci.
*■ Prologæa, aul G. G. L. act. Er. Lips. an. 1692.
loin d’ajouler des dillicultos ou des impossibilités à notre hypothèse, semble
au contraire la conlirmer.
Car le mouvement de rotation dépend imitiuement de l’obliquité du coup, et il est nécessaire qu’une impulsion, dès qu’elle est oblique à la surface d’un corps, donne à ce corps un mouvement de rotation : ce mouvement de ro- (ation sera égal et toujours le même, si le corps qui le reçoit est homogène; et il sei a inégal si le cori)s est composé de parties hétérogènes, ou de différente densité : et de là on doit conclure que dans chaque planète la matière est homogène, puisque leur mouvement de rotation est égal ; autre preuve de la séparation des pai'ties denses et moins denses, lorsqu’elles se sont formées.
Mais l'obliquité du coup a pu être telle qu’il se sera séparé du corps de la planète principale de petites parties de matière, qui auront conservé la même direction de mouvement que la planète même , ces parties se seront réunies, suivant leurs densités, à différentes distances de la planète par la force de leur attraetion mutuelle, et en même temps elles auront suivi nécessairement la planète dans son cours autour du soleil, en tournant elles-mêmes autour de la planète, à peu près dans le plan de son orbite. On voit bien tpie CCS petites parties, que la grande obliquité du coup aura séparées, sont les satellites : ainsi la formatimi, la i)osition et la direction des mouvements des satellites s’accordent parfaitement avec la théorie; car ils ont tous la même direction de mouvement dans des cercles eoncentriques autour de leur planète princij)alc ; leur mouvement est dans le même plan et ce plan est celui de l’orbite de la planète. Tous ces effets, qui leur sont communs, et qni dépendent de leur mouvement d’impulsion, ne peuvent venir que d’une cause commune, c’est-à-dire d’une impulsion commune de mouvement, qui leur a été communiqué par un seul et même coup , donné sous une certaine obliquité.
Ce que nous venons de dire sur la cause du mouvement de rotation et de la formation des satellites, acquerra plus de vraisemblance, si nous faisons attention à toutes les circonstances des phénomènes. Les planètes qui tournent le plus vite sur leur axe sont celles qui ont des satellites. La terre tourne plus vile que Mars dans le rapport d’environ 24 à 15 ; la Terre a un satellite, et Mars n’en a point, .lupiler surtout, dont la rajtidité autour de son axe est cinq ou six cents fois |)lus grande que celle de la Terre, a quatre satellites ; et il y a grande a])parence queSaltirne,qui en a cinq et un anneau, tourne encore beaucoup [dus vite que -lupitcr.
On peut même conjecturer, avec quelque fondement, que l’anneau de Saturne est parallèle à ré<[naleur de celle planète; en sorte que le plan de l'équateur de l’anneau et celui de réqualcur de Salurne sont à peu près les mêmes; car, en supposant, suivant la théorie précédente, que l’obliquité du coup par lequel Salurne a été mis en mouvement ait élé fort grande, la vitesse autour de l’axe, qui aura résulté de ce coup oblique, aura pu d’abord être telle, que la force centrifuge excédait celle de la gravité; et il se sera détaché de l'équateur et des parties voisines de l’équateur de la planète une
quantité consiclcra])Io de matière, qui aura nécessairement pris la figure d'un anneau dont le plan doit être à peu près le même que celui de l’équateur de la planète; et cette partie de matière qui forme l’anneau, ayant été détachée de la planète dans le voisinage de l’éqTiateur, Saturne en a été abaissé d’autant sous l’équateur; ce qui fait que, malgré la grande rapidité que nous lui supposons autour de son axe, les diamètres de cette planète peuvent n'être pas aussi inégaux que ceux de .lupiter, qui dilfèrcnt de plus d’une onzième partie.
Quelque grande que soit à mes yeux la vraisemblance de ce que j’ai dit jusqu ici sur la formation des planètes et de leurs satellites, comme chacun a sa mesure, surtout pour estimer des probabilités de celte nature, et que cette mesure dépend de la puissance qu'a l’esprit pour combiner des ra[)ports plus ou moins éloignés, je ne prétends pas contraindre ceux qui n’en voudront rien croire. .J’ai cru seulement devoir semer ces idées, parce qu’elles m’ont paru raisonnables et propres à éclaircir une matière sur laquelle on n’a jamais rien écrit, quelque important qu’en soit le sujet, puisque le mouvement d impulsion des planètes entre au moins pour moitié dans la composition du système de l’univers, que l’attraction seule ne peut expliquer. J’ajouterai seulement, pour ceux qui voudraient nier la possibilité de mon système, les questions suivantes ?
1“ N est-il pas naturel d imaginer qu’un corps, qui est en mouvement, ait reçu ce mouvement par le choc d’un autre corps;
2" IN est-il pas très-probable que plusieurs corps, qui ont la même direction dans leur mouvement, ont reçu cette direction par un seul ou par plusieurs coups dirigés dans le même sens?
3“ i\’esl-il pas tout à fait vraisemblable que plusieurs corps, ayant la même direction dans leur mouvement et leur position dans un même plan, n’ont pas reçu celle direction dans le même sens, et cette position dans le même plan par |)lu.sieurs coups, mais par un seul et même coup?
4"i\’est-il pas très-probable qu’en même tonps qu’un corps reçoit un mouvement d impulsion, il le reçoive obliquement, et que par conséquent il soit obligé de tourner sur lui-mérae, d’autant plus vite que l’obliquité du coup aura été plus grande? Si ces questions ne paraissent pas déraisonnables, le système dont nous venons de donner une ébauche cessera de paraître une absurdité.
Passons maintenant à quelque chose qui nous touche de plus près, et examinons la figure de la Terre, sur laquelle on a fait tant de reclierches et de si grandes observations. La Terre étant, comme il parait par l’égalité de son mouvement diurne et la constance de l’inclinaison de son axe, coin[)osée de parties homogènes, et toutes ces parties s’attirant en raison de. leurs masses, elle aurait pris nécessairement la figure d'un globe parfaitement .sphérique, si le mouvement d'impulsion eût été donné dans une direction perpendiculaire. à la surface; mais ce coup ayant été donné obliquement, la Terre a tourné sur son axe dans le même temps qu’elle a pris sa forme; et
134 mSTOIHE NATrRELLE.
de la combinaison de ce mouvement de rotation et de celui de l’attraction des parties, il a résulté une figure sphéroïde, plus élevée sons le grand cercle de rotation, et plus abaissée aux deux extrémités de l’axe; et cela, parce que l’action de la force centrifuge provenant du mouvement de rotation diminue l'action de la gravité : ainsi la Terre étant bomogene, et ayant pris sa consistance en même temps qu’elle a reçu son mouvement de rotation, elle a du prendre une figure sphéroïde dont les deux axes diffèrent d’une 250' partie. Ceci peut se démontrer ?) la rigueur, et ne dépend pointdes hypothèses qu’on voudrait faire sur la direction de la pesanteur; car il n est pas permis de faire des hypothèses contraires à des vérités établies, ou qu’on peut établir. Or, les lois de la pesanteur nous sont connues; nous ne pouvons douter que les corps ne pèsent les uns sur les autres en raison directe de leurs masses, et inverse du carré de leurs distances : de même nous ne pouvons pas douter que l'action générale d’une masse quelconque ne soit composée de toutes les actions particulières des parties de cette masse. Ainsi il n y a point d'hypothèse à faire sur la direction de la pesanteur ; chaque partie de matière s'attire mutuellement en raison directe de sa masse, et inverse du carré de la distance; et de toutes ces attractions il résulte une sphère, lorsqu'il n’y a point de rotation, et il en résulte un sphéro'idc, lorsqu’il y a rotation. (]c si)hér()ïd<; est plus ou moins accourei aux deux extrémités de l’axe de rotation, à proportion de la vitesse de ce mouvement; et la Terre a pris, en vertu de sa vitesse de rotation et de l’attraction mutuelle de toutes scs parties, la figure d’un s[(héro'ide dont les detix axes sont entre eux comme 229 à 250.
Ainsi , par sa constitution originaire, par son homogénéité , et indépendamment de toute hypothèse sur la direction de la pesanteur, la Terre a pris cette figure dans le temi)s de sa formation, et elle est, en vertu des lois de la mécanique, élevée nécessairement d environ six lieues et demie à chaque extrémité du diamèiro de l’équateur <le plus que sous les pèles.
.le vais insister sur cet article, parce qu il y a encore des g((omèlres qui croient que la figure de la Terre dépend, dans la théorie, du système de philosophie qti’on embrasse, et de la direction qu’on suppose à la pesanteur. La première chose que nous ayons à démontrer, c’est l’attraction mutuelle de toutes les parties delà matière; et la seconde, l’homogénéité du globe terrestre. Si nous faisons voir clairement que ces deux faits ne peuvent pas être ré^oqués en doute, il n’y aura plus aucune hypothèse à faire sur la direction de la pesanteur : la Terre aura eu nécessairement la figure déterminée par Newton; et toutes les autres figures qu’on voudrait lui donner en vertu «les tourbillons ou des autres hypothèses ne pourront subsister.
On ]ie peut pas douter, à moins qu’on ne doute de tout, «pie ce ne soit la force de la gravité qui relient les planètes dans leurs orbites. Les satellites de Saturne gravitent vers Saturne, ceux de .Jupiter vers Jupiter, la J, une vers la Terre, et Saturne, Jupiter, Mars, la Terre, Vénus et Mercure, graviten vers le soleil; de même Saturne et Jupiter gravitent vers leurs satellites, la Terre
gravite vers la Lune, et le Soleil gravite vers les ])lanètes. La gravité est donc généraleet mutuelle dans toutes les planètes ; car l’action d'une force ne peut pas s exercer sans qu’il y ait réaction : toutes les planètes agissent donc mutuellement les unes sur losaiiti-cs. Celte attraction mutuelle sert de fondement aux lois de leur mouvement, et elle est démontrée par les phénomènes. Lorsque .Saturne et .Jupiter sont en conjonction, ils agissent l un sur l’autre, et cette attraction produit une irrégularité dans leui' mouvement autour du Soleil. 11 en est de même delà Terre et de la Lune; elles agissent mutuellement l’iine sur l'autre, mais les irrégularités du mouvement de la Lune viennentdcrattraction du Soleil, en sorte que le Soleil, la Terre et la Lune agissent mutuellement les uns sur les autres. Or, celte attraction mutuelle que les planètes exercent les unes sur les autres est proportionnelle à leur quantité de matières, lorsque les distances sont égales; etla même force de gravité, qui fait tomber les graves sur la surface de la Terre, et qui s étend jus(pi’à la Lune, est aussi proportionnelle à la quantité de matière : donc la gravité totale d'une planète est conq)osée de la gravité de chacune des parties qui la composent; donc toutes les parties de la matière, soit dans la Terre, soit dans les planètes, gravitent les unes sur les autres; donc toutes les parties de la matière s’attirent mutuellement : cela étant une fois prouvé, la Terre, par son mouvement de rotation, a dû nécessairement prendre la ligure d’un sphéroïde dont les axes sont entre eux comme 220 à 210, et la direction de la pesanteur est nécessairement perpendiculaire à la surface de ce speroïde; pai‘ conséquent, il n'y a point d’hypothèse à faire sur la direction de la pesanteur, à moins qu’on ne nie l'attraction mutuelle et générale des j)arties de la matière : mais on vient de voir que l'attraction mutuelle est démontrée par les observations; et les expériences des pendules prouvent qu’elle est générale dans toutes les parties de la matière ; donc on ne peut pas faire de nouvelles hypothèses sur la direction de la pesanteur, sans aller contre l’cxiiérienec et la raison.
Venons niainlenanl à l'hoinogénéilé du glolic terrestre. J’avoue que si l’on suppose que le globe soit plus dense dans cerlaiiies parties que dans d'autres, la direction de la pesanteur doil être dilférente de celle que nous venons d'assigner; qu elle sera dilférente suivant les dilférenles suppositions qu’on fera, et (pic la ligure de la Terre deviendra dilférente aussi en vertu des mêmes suppositions, fiais quellei'aison a-t-on pour croire que cela soilainsi? Pounpioi veut-on, par exemple, que les parties voisines diuîentre soient plus denses que celles qui en sont éloignées ? Toutes les parlicules qui com|)osent le globe ne se sont-elles pas rassemblées par leur attraction mutuelle? Dès lors chaque particule est un centre, cl il n’y a pas de raison pour croire que les parties qui sont autour du contre de grandeur du globe soient plus denses que celles qui sont autour d'un autre point. Mais d’ailleurs, si une |»arlie considérable du globe était plus dense qu'une autre partie, l'axe de rotation se trouverait (ilus près des parties denses, et il en résulterait uneinégalité dans la révolution diurne, en sorte (pi'à l.a surface de la Terre, nous remarquerions de l'inégalité dans le mouvement apparent des lixes; elles nous paraitraient
se mouvoir beaucoup plus vite ou beaucoup plus lentement au Zenitb qu'à l'borizon, selon que nous serions posés sur les parties denses où légères du globe. Cet axe de la Terre, ne passant plus par le centre de 'grandeur du globe, changerait aussi très-sensiblement de position. Mais tout cela n’arrive pas ; on sait, au contraire, que le momement diurne de la Terre est égal et uniforme; on sait qu’à toutes les parties de la surface de la Terre les étoiles paraissent se mouvoir avec la même vitesse à toutes les hauteurs; et s’il y a une mutation dans l’axe, elle est assez insensible pour avoir échappé aux observateurs. On doit donc conclure que le globe est homogène ou presque homogène dans toutes ses parties.
Si la Terre était un globe creux et vide, dont la croûte n’aurait, par exemple, que deux ou trois lieues d’épaisseur, il en résulterait 1® : que les montagnes seraient, dans ce cas, des parties si considérables de l’épaisseur totale de la croûte, qu il y aurait une grande irrégularité dans les mouvements de la Terre par l’attraction de la Lune et du Soleil; car, quand les fiarties les plus élevées du globe, comme les Cordiliércs, auraient la Lune au méridien, l’attraction serait beaucoup plus forte sur le globe entier que quand les parties les plus basses auraient de même cet astre au méridien ; 2" l’attraction des montagnes serait beauemq) plus considérable qu’elle ne l’est en comparaison de l’attraction totale du globe, et les expériences faites à la montagne de Cbimboraeo au Pérou, donneraient, dans ce cas, plus de degrés qu’elles n’ont donné de secondes pour la déviation du fil à plomb; 5® la pesanteur des corps serait plus grande, au-dessus d’une haute montagne, comnic le pic de TénérifTe, eprau niveau do la mer; en sorte qu’on se sentirait considérablement plus pesant, et qn’on marcherait plus difiicilement dans les lieux élevés que dans les lieux bas. Ces considérations, et quelques autres qu’on pourrait y ajouter, doivent nous faire croire que l'intérieur du globe n’est pas vide et qu’il est rempli d’une matière assez dense.
D’autre côté, si au-dessous de deux ou trois lieues la terre était remplie d’une matière beaucoup plus dense qu’aucune des matières que nous connaissons, il arriverait nécessairement (|ue toutes les fois qu'on descendrait à des profondeurs même médiocres, on pèserait sensiblement beaucoup plus, les pendules s’accéléreraient beaucoup plus qu'ils ne s’accélèrent en ell'et lorsqu’on les transporte d’un lieti élevé dans un lieu bas. Ainsi nous pouvons présumer que l’intérieur de la terre est rempli d’une matière à peu près semblable à celle qui compose sa surface. Ce qui peut achever de nous déterminer en faveur de ce sentiment, c’est que dans le temps de la première formation du globe, lorsqu’il a pris la forme d'un spliéro'ide aplati sous les pôles, la matière qiu le compose était en fusion, et par conséquent bomogèt)e et à peu près également dense dans toutes ses parties, aussi bien à la surface qu’à l’intérieur. Depuis ce temps, la matière de la surface, quoique la même, a été remitée et travaillée par les causes extérieures; ce qui a produit des matières de dill’érentes densités. Mais on doit remarquer que les matières qui, comme l’or et les métaux, sont les plus denses, sont aussi
celles qu’on trouve le plus rarenicni, et que, en conséquence de l’action des causes extérieures, la plus grande paiiie de la matière qui compose le globe à la surface n’a pas subi de très-grands changements par rapport à sa densité, et les matières les plus communes, comme le sable cl la glaise, ne diffèrent pas beaucoup en densité, en sorte qu’il y a tout lieu de conjecturer, avec grande vraisemblance, que l’intérieur de la terre est rempli d’une matière vitrifiée, dont la densité est à peu près la même que celle du sable : et que par conséquent le globe terrestre en général peut être regardé comme homogène.
Il reste une ressource à ceux qui veulent absolument faire des suppositions : c’est de dire que le globe est composé de couches concentriques de différentes densités, car, dans ce cas, le mouvement diurne sera égal, et l’inclinaison de l’axe constante, comme dans le cas de l’homogénéité. Je l’avoue; mais je demande en même temps s’il y a aucune raison de croire que ces couches de différentes densités existent, si ce n’est pas vouloir que les ouvrages de la nature s’ajustent à nos idées abstraites, et si l’on doit admettre en physique une supposition qui n’est fondée sur aucune observation, aucune analogie, et qui ne s’accorde avec aucune des inductions que nous pouvons tirer d’ailleurs.
Il parait donc que la terre a pris, en vertu de l'attraction mutuelle de ses parties et de son mouvement de rotation, la figure d’un sphéroïde dont les deux axes diffèrent d'une deux cent trentième partie : il paraît que c’est là sa figure primitive, qu’elle l'a prise nécessairement dans le temps de. son état de fluidité ou de liquéfaction; il parait qu’en vertu des lois de la gravité et de la force centrifuge, elle ne peut avoir d’autre figure; que du moment meme de sa formation il y a eu cette différence entre les deux diamètres, de six lieues et demie d'élévation de plus sons l’équateur que sous le pôle, et que par conséquent toutes les hypothèses par lesquelles on peut trouver plus ou moins de différences sont des fictions auxquelles il ne faut faire aucune attention.
Mais, dira-t-on, si la théorie est vraie, si le rapport de 229 à 250 est le vrai rapport des axes, pourquoi les mathématiciens envoyés en Laponie et au Pérou s’accordent-ils à donner le rapport de 174 à 175? d’où peut venir cette difl’érence de la pratique à la tfiéorie? et, sans faire tort au raisonnement qu’on vient de faire pour démontrer la théorie, n’est-il pas plus raisonnable de donner la préférence à la pratique et aux mesures, sur tout quand on ne peut [las douter (pi’ellcs li aient été jirises jiar les plus habiles mathématiciens de. l’Europe {M. de Maupertuis, Figure de la Terre), et avec toutes les précautions nécessaires pour en constater le résultat?
V celaje réponds qucjen’ai garde de donneralteinte aux observations faites sousl'équatcuretau cercle polaire, qucjen’ai aucun doute sur leur exactitude, et que la terre peut bien être réellement élevée d’une cent soixante-quinzième partie déplus sous l’équateur ciue sous les pôles; mais en même temps je main-
138 JJISTOIRE NATURELLE,
tiens la théorie, et je vois clairement que ces deux résultats peuvent se concilier. Cette diflércnce des deux résultats de la théorie et des mesures est d’environ quatre lieues dans les deux axes, en sorte que les parties sous l’équateur sont élevées de deux lieues de plus qu’elles ne doivent 1 être suivant la théorie. Cette hauteur de deux lieues répond assez juste aux plus grandes inégalités de la surface du glohe : elles proviennent du mouvement de la mer et de 1 action des (luides à la surface de la terre. .le m’explique : il me parait que dans le temps que la terre s’est formée, elle a nécessairement dû prendre, en vertu de 1 attraction mutuelle de scs parties et de l'action de la force centrifuge, la figure d’un sphéroïde dont les axes diffèrent d’une deux cent trentième partie. La terre ancienne et originaire a eu nécessairement celte figure qu’elle a prise, lorsqu'elle était fluide, ou plutôt liquéfiée par le feu ; mais lorsqu’aprèssa formation elson refroidissement, les vapeurs qui étaient étendues et raréfiées, comme nous voyons l’atmosphère et la queue d’une comète, sc furent condensées, elles tombèrent sur la surface de la terre, et formèrent l’air et l'eau ; et lorsque ces eaux qui étaient à la surface furent agitées par le mouvement du flux et reflux, les matières furent entraînées peu à peu des pôles vers réquatcur, en sorte qu’il est possible que les parties des pôles se soient abaissées d’environ une lieue, et que les parties de l’équateur se soient élevées de la môme quantité. Cela ne s’est pas fait tout à coup, mais peu a peu et dans la succession des temps : la terre étant à l’extérieur exposée aux vents, à I aclioti de l’air et du soleil , toutes ces causes irrégulières ont concouru avec le flux et l eflux pour sillonner sa surface, y creuser des profondeurs, y élever des montagnes j ce (pii a produit des inégalités, des irrégularités dans cette couche de terre remuée, dont cependant la plus grande épaisseur ne peut être que d’une lieue sous l'éipiateur. (ictte inégalité de deux lieues est peut-être la plus grande qui puisse être à la surface de la terre; car les plus hautes montagnes n’ont guère (pi'unc lieue de hauteur, elles plus grandes profondeurs de la mer n’ont peut-être pas une lieue. La théorie est donc vraie, et la pratique peut l'èlre aussi : la terre a dù d’abord n’étre élevée sous l’équateur que d environ six lieues et demie de plus qu’au pôle; et ensuite, par les changements qui sont arrivés à sa surface, elle a pu s’élever davatitage. L histoire naturelle confirme merveilleusement cette opinion, et nous avons prouvé, dans le diseours précédent, que c’est le flux et reflux, et les autres mouvements des eaux, qui ont produit les montagnes et toutes les inégalités de la surface du glohe; que cette même surface a subi des changements très-considérables, et qu’à de grandes profondeurs, comme sur les grandes hauteurs, on trouve des os, des coquilles et d'autres dépouilles d’animaux habitants des mers ou de la surface de la terre.
On peut conjecturer par ce qui vient d’être dit ([ue, pour trouver la terre ancienne et les matières qui n’ont jamais été remuées, il faudrait creuser dans les climats \oisins des pôles, où la couche de la terre remuée doit être plus mince que dans les climats méridionaux.
An reste, si l’on examine de près les mesures par lesquelles on a déter-
miné la figure de la terre, on verra bien qu’il entre de l’hypothétique dans cette détermination, car elle suppose que la terre a une ligure courbe régulière ; au lieu qu’on peut penser que la surface du globe ayant été altérée par une grande quantité de causes combinées à l'inlini, elle n’a peut-être aucune ligure régulière, et dès lors la terre pourrait bien n’ètre en effet aplatie que d'une deux cent trentième partie, comme le dit Newton, et comme la théorie le demande. D’ailleurs, on sait bien que, quoiqu’on ait exactement la longueur du degré au cercle polaire cl à 1 équateur, on n a pas aussi exactement lalongueurdudcgréen France, et que l’on n’a pas vérifié la mesure de M. Picard. Ajoutez à cela que la diminution et l’augmentation du pendule ne peuvent pas s’accorder avec le résultat des mesures, et qu au contraire elles s’accordent, à très-peu près, avec la théorie de Newton. En voilà plus qu’il n’en faut pour qu’on puisse croire que la terre n’est réellement aplatie que d'une deux cent trentième partie, et que, s’il y a quelque différence, elle ne peut venir que des inégalités que les eaux et les autres causes extérieures ont produites à la surface ; et ces inégalités étant, selon toutes les apparences, plus irrégulières que régulières, on ne doit pas faire d hypothèse sur cela ni supposer, comme on l’a fait, que les méridiens sont des ellipses ou d autres courbes régulières ; d’où l’on voit que, quand on mesurerait successivement plusieurs degrés de la terre dans tous les sens, on ne serait pas encore assuié par là de la quantité d’aplatissement qu’elle peut avoir de moins ou de plus que de la deux cent trentième partie.
Ne doit-on pas conjecturer aussi (pie, si l’inclinaison de l’axe de la terre a changé, ce ne peut être qu'en vertu des changements arrivés à la surface, puisque tout le reste du globe est homogène; que par conséquent cette variation est trop peu sensible pour être aperçue par les astronomes, et (pi'à moins que la terre ne soit rencontrée par quelque comète, ou dérangée par (pielque autre cause extérieure, son axe demeurera pcrpélucllement incliné comme il l’est aujourd’hui, et comme il l’a toujours été ?
Et, afin de n’omettre aucune des conjectures qui me paraissent raisonnables, ne peut-on pas dire que, comme les montagnes et les inégalités qui sont à la surface de la terre ont été formées par l’action du flux et reflux, les montagnes et les inégalités que nous remanpions à la surface de la lune ont été produites par une cause semblable? qu’elles sont beaucoup plus élevées que celles de la terre, parce que le flux et le reflux y est beaucoup plus fort, puis(pi'ici c’est la lune, cl là c’est la terre qui le cause, dont la masse, étant beaucoup plus considérable que celle de la lune, devrait produire des effets beaucoup plus grands si la lune avait, comme la terre, un mouvement de rotation rapide par lequel elle nous présenterait successivement toutes les parties de sa surface? ^lais comme la lune présente toujours la même face à la terre, le flux et le reflux ne |)euvent s’exercer dans celte planète qu en vertu de son mou\(>menl de libration, ])ar lequel elle nous découvre alternativement un segment de sa surface; ce (pii doit produire une espèce de flux et de reflux fort différent de celui de nos mers, et dont les effets doivent être
beaucoup moins considérables qu’ils ne le seraient, si ce moineinent avait pour cause une révolution de cette planète autour de son axe, aussi prompte que l’est la rotation du globe terrestre.
.l aurais pu faire un livre gros comme celui de Burnet ou de Winston, si j eusse voulu délayer les idées qui composent le système qu’on vient de voir ; et en leur donnant 1 air géométrique, comme l’a fait ce dernier auteur , je leur eusse en même temps donne du poids j niais je pense que des hypo-potliéscs, quelque vraisemblablesqu’elles soient, ne doivent pointètre traitées avec cet appareil qui tient un peu de la cliarlafanerie
A Buff'on, le 20 septembre 1745.
ADDITIONS
A l’article qui a podr titre,