MOUVEMENS DIUE^U•:S APPARENS DES CORPS CÉLESTES

partie, lorsque le spectateur a commencé ses observations , il est clair que chaque cliose sera alors précisément dans la même position relative qu'au moment du départ : tous les corps célestes paraîtront occviper les mêmes places dans la concavité du ciel qu'à cet instant, excepté ceiix qui peuvent réellement s'être mus dans l'intervalle ; et si la rotation continue , les mêmes phénomènes de leurs lever et coucher successifs , et de leur retour aux mêmes lieux , seront encore répétés dans le même ordre , et (si la vitesse de rotation est uniforme), à des intervalles de temps égaux , à l'infini.

55. Observons que nous avons ici une vive image de ce grand phénomène, le plus important de tous ceux , sans comparaison , que la nature nous offre , le lever et le coucher journaliers du soleil et des auires astres , leur progrès dans la voûte des cieux ,et leur retour aux mêmes lieux apparens , aux mêmes heures du jour et de la nuit. L'accomplissement de cette restauration dans l'intervalle régulier de vingt-qualre heures , est le premier exemple que nous rencontrons de cette grande loi de -périodicité , qui , comme nous lé verrons , domine toute l'astronomie ; expression par laquelle nous entendons la reproduction continuelle des mêmes piiénoraènes , dans le même ordre , à des intervalles de temps égaux.

56. Une rotation libre de la terre autour de son centre, si elle existe et s'exécute conformément aux mêmes lois mécaniques qui régissent les mouvemens des masses ,de la matière sous notre direction immédiate et dans les limites de notre expérience ordinaire , jdoit être de nature à remplir deux conditions essentielles. Elle doit être invariable dans sa direction relativement à la sphère elle-même, et uniforme dans sa vitesse. La rotation doit se faire autour d'un axe ou diamètre de la sphère , dont les pôles ou ex.trémités , où il rencontre la surface , correspondent toujours aux mêmes points de cette sphère. On peut concevoir dans un corps solide, sous l'utiluence d'agcns extéiieurs, des modes de rotation .dans lesquels les pôles de la ligne imaginaire ou axe autour duquel ce corps tourne continuellejiient , ne .cojiseryent ^,ucune place fixe s\i^ la. surface , mais en chan- ^e;it à chaque instant. J)c tels changemens , toutefois , sont inconciliables avec l'idée de rotation d'iui corps de ligure régulière autour de son axe de symmétrie, opérée jdçms l'espace libre , et sans résistance ou empêchement de la part d'uja rnilieu envi^:oiJ,9ai\t. Jj'absepce cojmplète de pareils obstacles entraîne avec elle de toute nécessité raccomplissement rigoureux des deux conditions £i-dessus ment.io,BUuées.

57. Or, ces conditions sont en parfait accord avec ce que nous remarquons, et avec c^î que nous enseignent les tableaux de nos observations , relativement aiiîijt jnQUvejçnens diurnes des corps célestes. Nous n'avons aucune raison de croire, d'après l'histoire , qu'il se soit opéré un changement sensible depuis les siècles les plus reculés dans l'intervaiie de temps qui s'écoule entre deux retours «uccessifs de la même étoile au même point du ciel : ou plutôt, il est facile de démontrer par les tables astronomiques qu'un tel changement n'a jamais eu lieu j et quant à l'autre condition , la permanence de l'axe de rotation , les apparences que toute altération à cet égard devrait produire, seraient marquées, comme nous allons le prouver , par un changement correspondant d'une espèce très ft appante dans les mouvemens apparens des étoiles ^ ce que l'histoire encore déclare positiv.ççjiei^ n'avoir pas eu lieu.

Sê. M^js avant que ïipus procédions à vm examen plus détaillé de la manière dont l'hypothèse de la rotation de la terre autour de son axe s'accorde avec les pliénomènes que le mouvement diurne des corps célestes offre à notre contemplation , il sera à propos de décrire avec précision en quoi consiste ce mouveniQttt diurne et jusqu'à quel point tous y participent , ou si quelques-uns d'entre eux forment des exceptions , en tout ou en partie, à la disposition de l'ensemble

24 ÏRAlï É D'ASniOJN.^MOUV. DIURNES APPARENS DES CORPS CÉLESTES. CHAPITRIE I.

Nous supposerons donc le lecteur stationner lui-même, dans une belle soircée d'abord après le coucher du soleil , lorsque les premières étoiles commencerait à paraître , dans une situation bien découverte d'où il puisse embrasser une étcendue considérable du ciel. 0 verra alors au-dessus et autour de lui , pour ainsi diire une vaste voûte concave hémisphérique , parsemée d'étoiles de diverses prrandeurs, dont la plus brillante seulement fixera d'abord son attention au momeent du crépuscule , jusqu'à ce qu'un plus grand nombre paraisse successivemennt à mesure que l'obscurité augmente et que tout le firmament en soit jonché. Apirès avoir admiré la calme magnificence de ce glorieux spectacle, ce texte de t£ant d'éloges subhmes et de pensées si transcendantes j ce spectacle , que personne; ne peut contempler sans émotion et sans être animé du désir brûlant de connaîitre quelque chose de sa nature et de son essence 5 — qu'il fixe plus particullèremtent ses regards sur quelques-unes des plus brillantes étoiles , qu'il reconnaîtra à cooup sûr après avoir détourné d'elles son attention pendant quelque temps , et qp'il rapporte leurs situations apparentes à quelques objets environiians, tels que (des édifices , des arbres , etc. , choisissant à dessein ceux qui sont à différons endrcoits de son horizon. En les comparant de nouveau avec leurs points de mire respecttifs au bout d'un petit intervalle , à mesure que la nuit avance, il ne manquera )pas de s'apercevoir qu'elles ont changé de place et se sont avancées , comme par - un mouvement général, dans une direction occidentale; celles situées du côté; de l'orient paraissant se lever ou s'éloigner de l'horizon , tandis que celles quii se trouvent du côté de l'occident s'en approcheront, et, s'il les observe assez lo»ngtemps, finiront par se plonger au-dessous et disparaître; lorsque d'autres , du côté de l'orient, il les verra comme surgir de terre , et, se joignant à la proccession générale , prendre leur course avec le reste du côté opposé.

59. S'il persiste, pendant un temps considérable, à observer leurs mouivemens , la même ou plusieurs nuits successives , il verra que chaque étoile pairaît décrire , autant que sa course est au-dessus du plan de l'horizon , une circomférence dans le firmament ; que les circonférences ainsi décrites ne sont pas dee la même grandeur pour toutes les étoiles , et que celles décrites par différemtes étoiles diffèrent beaucoup à l'égard de celles de leurs parties qui sont au-desssus de l'horizon. Quelques étoiles , qui sont situées du côté de l'horizon que 11' on appelle sud (1 ) , ne restent que peu de temps au-dessus , et disparaissent apurés n'avoir décrit à la vue que le petit arc supérieur ou diurne; d'autres, quii se lèvent entre le midi et l'orient, décrivent des arcs diurnes (ou au-dessus de l'horizon) plus considérables , restent proportionnellement plus long-temps exposées aux regards , et se couchent précisément aussi loin du sud du côté de l'occident qu'elles se sont levées loin de ce même sud du côté de l'orient ; tanidis que celles qui se lèvent exactement à l'orient ne restent que douze heures visiblles, décrivent une demi- circonférence diurne , et se couchent exactement au pœint cardinal de l'occident. Celles qui se lèvent entre le point d'orient et celui du nord obéissent à la môme loi , du moins autant qu'il est question de la durée; de leur séjour au-dessus de l'horizon , et de la proportion de leur arc diurne awec toute la circonférence. Le temps et l'arc diurne vont en croissant ; les étoiiles restent au-dessus de l'horizon plus de douze heures , et leurs arcs diurnes ssurpassent des demi-circonférences. Mais les grandeurs des circonférences elllesmêmes diminuent à mesure que nous allons du point d'orient au point du noird , la plus grande de toutes les circonférences étant décrite par les étoiles quii se lèvent exactement au point d'orient. Portant ses regards plus loin du côté du nord , il remarquera enfin des étoiles qui , dans leur mouvement , ne font gjue

(1) Nous supposons noire observateur stalioiiner à quelque iatitude seplentrionaîle; quelque part en Europe, par exemple.

MOUVEMENS DIURNES APP/iRENS DES CORPS CÉLESTES.

raser l'horizon au point du nord, tandis que d'autres n'y arrivent jamais, et se montrent toujours au-dessus , décrivant , sous, ses yeux , des circonférences entières autour d'un seul point appelé le pôle , qui apparaît comme le centre commun de tous leurs mouvemens , et qui seul , dans tout le ciel , peut être considéré comme immobile. Non que ce point soit marqué par aucune étoile ; c'est un centre purement imaginaire • mais il y a tout auprès une étoile , très brillante , que l'on reconnaît aisément par le très petit cercle qu'elle décrit , si petit , en effet, que, sans une attention toute particulière , et la précaution de rapporter sa place très délicatement à quelque marque fixe , on peut aisément la supposer en repos , et la prendre , par erreur , pour le centre commun autour duquel toutes les autres dans cette région décrivent leurs circonférences. On peut la reconnaître en la rapportant à une constellation , très brillante et remarquable , appelée par les astronomes la grande Ourse.

60. Il observera , de plus , que les situations apparentes relatives de toutes les étoiles entre elles ne sont point changées par le mouvement diurne. Dans quelques parties de leurs circonférences qu'on les observe , ou à une heure quelconque de la nuit , elles forment entre elles les mêmes groupes identiques ou configurations, auxquels on a donné le nom de Constellations. Il est vrai que, sur différens points de leur course , ces groupes sont différemment placés par rapporta l'horizon j et ceux du côté du nord, lorsqu'ils passent alternativement au-dessus et au-dessous de ce centre commun de mouvement décrit dans le dernier article, sont réellement intervertis à l'égard de l'horizon, tandis que d'autre part, ils tournent toujours les mômes points du côté du pôle. En un mot, il remarquera que tout l'assemblage d'étoiles visible à-la-fois ou successivement dans le ciel, peut être regardé comme une grande constellation, qui semble tourner d'un mouvement uniforme , comme si elle composait une masse cohérente, ou comme si elle était attachée à la surface concave d'une sphère creuse , ayant la terre , ou plutôt le spectateur, au centre, et tournant autour d'un axe incliné à son horizon , de manière à passer par ce point fixe ou pôle , déjà cité.

61 . Enfin , il trouvera , s'il a la patience de passer une longue nuit d'hiver , en commençant au premier moment où paraissent les étoiles , et en continuant jusqu'à l'aurore , que les étoiles qu'il avait vues se coucher à l'occident , se sont de nouveau levées à l'orient , tandis que celles qui se levaient lorsqu'il commença à les observer ont achevé leur course , et sont maintenant couchées : et qu'ainsi l'hémisphère , ou une grande partie , qui était alors au-dessus , est maintenant au-dessous de lui , et que sa place est remplie par celui qui était d'abord sous ses pieds , qui se montre maintenant à ses regards non moins abondamment fourni d'étoiles que l'autre , et parsemé de groupes non moins pormanens et facilement reconnaissables. Il apprendra par-là que la grande constellation dont nous avons parlé ci-dessus comme tournant autour du pôle , est co-extensive avec toute la surface de la sphère , n'étant autre chose , en réalité, qu'un univers de luminaires qui entourent la terre de tous côtés , amenés successivement sous ses yeux , et rapportés ( chaque luminaire selon le rayon visuel qui lui est propre ou selon la direction de son œil ) à la surface imaginaire sphérique , dont lui-même occupe le centre. ( Voir l'art. -49. )

62. Il y a toutefois une portion ou segment de cette sphère dont il ne pourra ainsi obtenir la vue. (]omme il y a un segment du côté du nord , adjacent au pôle au-dessus de son horizon, dans lequel les étoiles ne se couchent jamais, de même il y a un segment correspondant où se trouvent les petites circonférences tracées par les étoiles plus méridionales dans lesquelles celles-ci ne se lèvent jamais pour lui. Les étoiles qui frisent l'extrême circonférence de ce segment , ne font qu'effleurer le point méridional de son horizon, et ne se montrent que peu d'instans au-dessus , précisément romnne celles près de la circonférence dn

2(i TRAITÉ D'ASTRONOMIE, ~ EFFET DU CHANGEMENT DE LATITUDE. CHAPITRE I.

segment septentrional efljeurent son horizon septentrional , et se {Songent pour un moment au-dessous, pour reparaître immédiatement. Chaque point de la surface sphérique en a donc un diamétralement opposé; et comme l'horizon du ! spectateur partage sa sj^ière en deux hémisphères , l'un supérieur et l'autre inférieur , il doit nécessairement exister un pôle ahaissé du côté du sud correspondant à celui élevé du côté du nord, et une portion de surface qui l'entoure perpétuellement au-dessous , comme il y en a une autre qui entoure le pôle nord perpétuellement au-dessus.

^ 65. Pour obtenir la vue de ce segment, il faut qu'il s'avance du côté du midi. En faisant cela , une nouvelle série de phénomènes se déploie à ses yeux. A mesure qu'il s'avance vers le sud, quelques-unes de ces constellations qui, à sa première station , effleuraient tout simplement l'horizon du nord , il les verra descendre et se coucher , se trouver d'abord cachées seulement un petit espace de temps , mais graduellement davantage sur les vingt-quatre heures. Elles n'en continueront pas moins à tourner autour du même point , c'est -à-dire , en gardant la même position invariable entre elles dans la concavité du ciel parmi les étoiles ; mais ce point lui-même s'abaissera peu à peu relativement à l'horizon du spectateur. L'axe , enfin , autour duquel s'opère le mouvement diurne , paraîtra il s'approcher continuellement et de plus en plus de l'horizon. Le pôle sud s'élè- 1 vera ^ans la même proportion où le pôle nord se sera abaissé , et les constellations qui l'entourent s'offriront aux regards , d'abord pendant quelques instans seulement , mais de plus en plus long-temps dans chaque révolution diurne ; — réalisant , enfin , ce que pous avons déjà établi dans l'artide 51 .

64, S'il continue sa marche vers le sud, il atteindra à la fin une ligne sur h surface de la terre , appelée Yéquateur , sur un point quelconque duquel commç station , en recommençant ses observations , il trouvera qu'il a les deux centre?; du mouvement diurne à son horizon , occupant des points opppsés , le pôle nord ayant été baissé , et celui du sud exhaussé ; en sorte que , dans cette position géographique , la rotation diurne des cieux lui paraîtra s'opérer autour d'un axe horizontal, chaque étoile décrivant un demi -cercle au-dessus et autant au-dessous de son horizon , restant alternativement visible pendant douze heures, et cachée pendant le même intei valle. Dans cette situation , nulle partie du ciel n'est dérobée à sa vue successive. Dans une nuit de douze heures ( en supposant qu'il puisse y avoir une pareille durée d'obscurité à l'équateur ) , toute la sphère se sera offerte à ses regards ; tout l'hémisphère avec lequel il a commencé ses observations nocturnes aura été transporté sous ses pieds , et l'autre ( qui lui est tout-à-fait opposé), au-dessus de sa tête.

,65. S'il passe l'équateur et continue son voyage plus loin vers le sud, le pôle méridional du ciel se présentera à lui au-dessus de son horizon , à une hauteur d'autant plus grande qu'il se sera avancé davantage , tandis que celui du nord disparaîtra en s' enfonçant j et lorsqu'il sera arrivé à une station aussi éloignée de l'équateur du côté du sud que celle d'oii il est parti l'était de ce même cercle du côté4u nord , il trouvera tous les phénomènes du ciej renversés. Les étoiles qui, à sa station primitive, décrivaient leurs circonférences entières au-dessus de son horizon , et ne se couchaient jamais , les décrivent maintenant lout-à-fajt au-dessous, ne se lèvent jamais , et sont constamment invisibles pour lui j et, vice versd , les étoiles , qu'à sa première station il ne voyait jamais, ne cessent pas d'être visibles.

66. Enfin, si, au lieu d'avancer vers le midi de si première station, il marche vers le nord , il remarquera que le pôle septentrional des cieux s'élève de plus en plus au-dessus de son horizon, et que le méridional s'abaisse davantage. Son hémisphère lui présentera alors une moindre variété d'étoiles, parce qu'une plus