TRAVAUX ASTRONOMIQUES DE COPERNIC

Conséquence de la découverte de l'Amérique. — Sphéricité de la Terre prouvée. — Étude sur son mouvement de rotation; incohérences du système de l’immobilité. — Études sur sa position dans le système planétaire. — Observations astronomiques avant l’invention des lunettes-

Le prêtre de Frauenbourg, médecin de l’àme et médecin du corps, avait une vocation plus grande encore, qui ne devait pas seulement être utilisée pour l’unique avantage de ses compatriotes et de ses contemporains, mais devait étendre ses bienfaits sur l’Europe, sur la terre entière, et se perpétuer à travers les âges les plus reculés. 11 était plus que médecin, plus que prêtre : il était astronome .

11 devait être, comme l’écrivit Galilée plus tard, plus que l’interprète de la parole de Dieu : l’interprète de ses œuvres. 11 devait ouvrir au monde les arcanes de la réalité, faire tomber le rideau qui nous cachait les splendeurs delà création, donner à l'humanité la connaissance du vrai système de la nature, sur lequel la

philosophie de l'avenir devait un jour baser l’édiflce des pures croyances. Beaucoup d’hommes peuvent servir et appliquer les principes généraux de la morale ; beaucoup peuvent servir les intérêts du corps : peu consacrent leur vie à étudier la divine nature et à en faire connaître les profonds enseignements.

C’est, nous l’avons déjà remarqué, plutôt la théorie que la pratique de l’astronomie qui occupa la vie du grand réformateur. Mais nul ne saurait comprendre la théorie, en aucune branche des connaissances humaines, s’il ne s’adonne lui-même à la pratique. 11 faut exercer le métier pendant plusieurs années pour bien se rendre compte des méthodes employées et voir soi-même comment les anatomistes du ciel dissèquent le grand organisme de l’univers. Puis, lorsqu’on a passé parles procédés classiques de l’observation, on s’adonne soimême à des recherches préférées, et l’on devient plus instruit, on acquiert une force personnelle plus grande que si l’on était resté attaché aux rudiments de l’école. C’est ainsique se forment les grands savants, qui par leurs travaux individuels accroissent sans cesse le patrimoine grandissant des connaissances humaines.

Des observations astronomiques faites par Copernic, un certain nombre ont été conservées par lui-même et appliquées à l’appui de ses théories. C’est là un des meilleurs moyens à employer pour se faire entendre de ses collègues lorsqu’on vient proposer des idées nouvelles. Nicolas Muller a réuni ces observations à la fin du livre de Copernic dans l’édition de 1617, dans un dernier chapitre (p. 471), qui a pour titre : Astronomica-

rum observationum thésaurus. Elles sont mises en regard des observations analogues des anciens. On y remarque celles de l’obliquité de l’écliptique, de la place des étoiles fixes, du diamètre et de la parallaxe de la lune, de quelques éclipses et de la position des différentes planètes, à l’exception de Mercure, observé en 1491 par Bernard Walter, disciple de Regiomontanus, et en 1504 par Jean Schoner, mais resté caché pour Copernic à cause des brouillards de la Vistule.

Les travaux théoriques de Copernic ont pour but et pour résultat de transformer le système de Ptolémée, en se servant des mômes matériaux et des mêmes forces : il n'y a de changé que les positions respectives du Soleil et de la Terre; mais les principaux rouages, épicycles et excentriques, sont conservés, et le système du monde, quoique plus simple, ne sera pas agrandi ni idéalisé comme il l’est de nos jours. Ainsi, Copernic reste d’abord attaché au préjugé des anciens sur la forme sphérique, et il déclare avec eux que la figure du monde est sphérique; c’est, dit-il, la plus parfaite, celle qui comprend le plus de choses dans un espace donné, et en même temps celle qui est la plus propre à se conserver. Cette forme est celle de presque toutes les parties figurées de la matière; c’est celle du Soleil, de la Lune, de tous les astres; les gouttes d’eau la prennent naturellement lorsqu’elles parviennent à l’équilibre ; cette forme doit être celle de l’assemblage des parties, c’est-à-dire du monde.

Copernic pose pour principe celui qui fut le plus cher à l’antiquité. Une sphère, dit-il, se meut circulaire-

ment ; elle exprime sa forme par son mouvement même. Ce mouvement n’a ni commencement, ni fin que l’on puisse distinguer, et il revient sans cesse sur soi par des révolutions successives. Copernic observe que les inégalités des mouvements ont des retours réglés; ce qui ne pourrait arriver, selon lui, si les mouvements n’étaient pas circulaires. Ces retours exigeaient sans doute une courbe fermée, où le mouvement pût revenir sur lui-même, et repasser périodiquement par les mômes circonstances. Ma is pourquoi les anciens n'avaient-ils que le cercle devant les yeux ? Copernic conclut que ces mouvements doivent être uniformes, puisqu’on ne peut concevoir aucune cause d’inégalité, soit étrangère, soit inhérente à ces corps si bien ordonnés et si bien réglés. D’où il suit que ces inégalités doivent venir, ou du mouvement dans plusieurs cercles, ou de ce que la Terre est au centre de ce mouvement.

« C'est ainsi, remarque Bailly, que Copernic s’avançait par des raisonnements sages, assez bien liés, assez philosophiques, à cela près de quelques taches de la rouille des préjugés. » Il rappelle que quand on aperçoit des corps se mouvoir, les apparences sont les mêmes, soit que l’objet regardé se meuve, soit que ce soit le spectateur lui-même qui soit en mouvement. Il s’en suit donc que si la Terre change de place, nous attribuerons ce changement aux objets célestes. Or on observe un mouvement qui, chaque jour, emporte tous les astres, excepté la Terre d’orient en occident. Si nous transportons ce mouvement en. sens contraire à la Terre elle-même, si nous établissons qu’elle se meut

TRAVAUX DE COrERNIC.

tous les jours d’occident en orient, nous verrons que les apparences sont telles qu’elles doivent être en conséquence de cette hypothèse. Le ciel est le lieu commun de tous ces astres; il est plus naturel d’en faire mouvoir un que dix mille ; il est plus simple de supposer la Terre en mouvement et le ciel en repos.

Copernic était parvenu par ses méditations à deviner la gravitation universelle qui devait immortaliser Newton, il la définissait : un certain désir naturel, donné par l’Être suprême à toutes les parties de la matière, au moyen duquel elles tendent à s’unir sous une forme complète et unique, et à se former en globe. La rondeur du Soleil et de la Lune enseigne que cette force existe en eux. Les anciens, qui voyaient tous les corps graves tendre au centre de la Terre, pensaient que cette tendance indiquait le centre du monde. Si la gravité, si la pesanteur, existe dans tous les corps célestes, il n’y a plus de raison pour préférer la Terre ; elle paraît être le centre de tous les mouvements; mais transportons-nous par la pensée dans tous ces corps, dans le Soleil lui-même, nous croirons encore être au centre de tous ces mouvements. Ce n’est donc pas cette raison qui doit décider, c’est la simplicité des causes. Cette réflexion, qui appartient uniquement à Copernic, lui fait le plus grand honneur.

En suivant le raisonnement du célèbre astronome, on le voit remarquer que la grandeur de la Terre n’est rien en comparaison de celle de l’univers. Tous les grands cercles du ciel se partagent en deux parties égales, à l’égard d’un œil placé au centre; pour peu

que cet œil s’en écarte sensiblement, le partage ne sera plus égal. Or, comme nous voyons toujours sur l’horizon la moitié des cercles du ciel, il s’en suit que même sur la surface de la Terre, nous les voyons comme si nous étions au centre; nous n'en sommes donc pas sensiblement éloignés, et la grandeur du rayon de la Terre, quoique de 150U lieues, est infiniment petit et tout à fait insensible, relativement à la distance des cercles célestes. Qu’on n’aille pas en conclure que la Terreesl au centre du monde, car il ne s'agit ici que d’apparences ; tous ces cercles sont fictifs, leur grandeur est réglée par la distance des astres. Du centre de chaque planète, on en peut imaginer de pareils, pour établir, par de semblables raisons, que l’étendue de leurs globes n’est rien en comparaison des espaces de l’univers. Chaque œil a sa sphère, dont il est le centre; le véritable centre du monde ne peut être que celui des mouvements.

Toutes ces réflexions, toutes ces idées, sont les pas successifs de l’esprit investigateur sur le chemin de la science. Copernic y avait introduit plus de philosophie qu’on n’avait fait depuis Hipparque. La chaîne de ses raisonnements le conduisait à l’ordre de son système. Il établit, comme sphère extérieure du monde, le ciel des étoiles, absolument immobile. Ensuite audedans, l’orbe de Saturne, puis celles de Jupiter, de Mars, de la Terre entraînant la Lune qui tourne autour d’elle, de Vénus, de Mercure; enfin le Soleil immobile au centre . Si nous ajoutons à cette disposition le mouvement de la Terre sur son axe en 24 heures,

nous avons l’explication de tous les phénomènes.

Rien n’est plus simple que la marche de ces raisonnements : 1° les apparences des mouvements célestes du Soleil, de la Lune, des étoiles, sont les mêmes si c’est la Terre qui tourne de l’ouest à l’est ou si c'est le ciel qui tourne de l’est à l’ouest ; 2° il est plus simple d’attribuer le mouvement à un seul globe qu’à des centaines et des milliers ; 3° la grosseur de la Terre est insigniûante devant les distances célestes. On voit là un bon commencement en faveur de la théorie du mouvement de la Terre.

Toutes les planètes sont affectées de l’apparence du mouvement annuel de la Terre autour du Soleil ; il est singulier que les étoiles soient réellement fixes à nos yeux, et ne participent en rien à ce mouvement. Il semble qu’en nous transportant d'une extrémité de l’orbite terrestre à l’autre, ces objets fixes devraient en vertu de celte translation, nous paraître changer de place. La prodigieuse distance des étoiles, dit Copernic, est la réponse à cette objection. Pour un œil placé dans une étoile, la grandeur de notre orbe serait absolument nulle, ne paraîtrait qu’un point ; et quant à nous, qui marchons autour du Soleil, l’apparence de cette orbe dessinée dans le ciel s’évanouit et échappe par sa petitesse à notre vue. Ce langage est celui de Copernic même, son système n était pas nouveau relativement aux deux mouvements de la Terre, mais il présente ses idées avec une assurance qui est la confiance du génie; il les conçoit avec une puissance d’esprit qui marque quelles lui étaient propres. Si elles n’eussent point

paru avant lui sur la terre, il les aurait inventées; elles prennent entre ses mains un caractère original (1).

Il ne poussait pas ses calculs jusqu’à la minutie la plus subtile comme le faisaient quelques savants qui, tout en comptant par minutes, secondes, tierces, se trompaient d’heures et de jours entiers. Copernic aimait à cet égard à répéter la fable d’Ésope, de ce pasteur qui, en courant après les oiseaux, non-seulement ne put les atteindre, mais perdit la vache qui le nourrissait. Si je parviens, disait-il, à représenter les observations à 10 minutes d'arc près, je me réjouirai autant que Pythagore quand il trouva le carré de l’hypoténuse. » Sans cetie licence, dit Képler, nous n’aurions pas la syntaxe de Ptolémée, ni le livre De Revolutionibus , ni les tables pruteniques.

Nous avons vu quePurbach avait rétabli les cieux solides pour rendre compte de la marche régulière des planètes, qui ont une route tracée dont elles ne s’écartent pas. liais depuis que des observations plus exactes, des comètes, venues de différentes régions du monde, avaient détruit cette charpente grossière, il fallait bien laisser errer les planètes dans l’espace, et on n’imaginait pas quelle puissance pouvait les forcer à se mouvoir, avec tant de constance, dans plusieurs cercles fictifs, autour d’un centre imaginaire ; il fallait dévorer l'absurdité de donner du mouvement à ce point sans étendue et dépouillé de toute existence matérielle. Copernic ne se sentit pas ce courage.

Fidèle à l’ancien principe pythagoricien de la perfec-

t. Bailly, Histoire de l'astronomie moderne.

TRAVAUX de copernic.

tion inhérente aux mouvements circulaires, il crut encore nécessaire de faire entrer dans la composition du monde des cercles excentriques, dont aucun corps n’occupait le centre, et quelques-uns des épicycles d’Apollonius de Perge. Si hardie que fût la voie où l’on était entré, on ne pouvait se dégager en une fois de tous les anciens errements.

Tycho-Brahé se vante expressément d’avoir le premier, par ses considérations sur les orbites des comètes, démontré l’impossibilité des sphères solides, et d’avoir renversé cet échafaudage ingénieux. Il remplissait d’air les espaces du ciel, et pensait que ce milieu, ébranlé par le mouvement des corps célestes, opposait une résistance d’où naissaient des sons harmonieux.

Mais Copernic avait fait le principal. En adoptant le mouvement de la Terre, les principaux épicycles, imaginés pour en tenir lieu, disparurent;'les stations et les rétrogradations des planètes, qui avaient tant embarrassé les anciens, s’expliquèrent avec la plus grande facilité. L’orbe de la Terre est intérieur à l’orbe des trois planètes, Saturne, Jupiter et Mars; l’explication est la même pour chacune de ces trois planètes.

Cette simplicité d’explication est la première et la plus grande preuve du mouvement de la Terre autour du Soleil. Les hommes sentent par instinct que la nature est simple ; les stations et les rétrogradations des planètes offraient des apparences bizarres, le principe qui les ramenait à une marche simple et naturelle ne pouvait être qu’une vérité.

Les découvertes modernes ont ajouté des preuves

sans nombre à cette raison de vraisemblance. L’aplatissement du globe, l’accourcissement du pendule, la vitesse de la lumière, le phénomène de l’aberration des étoiles sont autant d’effets des deux mouvements de la Terre. La théorie de l’attraction a achevé de démontrer la nécessité du mouvement annuel. Dès que cette force est la cause du mouvement dans l’univers, le Soleil, dont la masse est considérablement plus grande que celle de toutes les planètes réunies, doit rester leur soutien central, et les faire toutes mouvoir autour de lui ; il ne doit pas avoir moins de prise sur la Terre, qui est petite et légère, que sur ces lourdes masses, qui sont les globes de Jupiter et de Saturne. L'attraction ne peut donc pas exister sans le mouvement de la Terre ; les preuves de cette force primitive, qui anime tout, sont en même temps les preuves que notre demeure ne peut rester en repos. Cette hypothèse, si l’on peut encore lui donner ce nom, est le principe de tout en astronomie; elle est le lien de toutes les vérités physiques; sans elle, il n’y aurait plus de doctrine, la lumière manquerait à chaque pas. Toutes les connaissances humaines dans ce genre forcent donc de l’admettre, et comme le remarque très-bien Lalande ( Astronomie , art. 1099), un traité d’astronomie n’est qu’une suite de preuves du mouvement de la Terre.

Une fois le mouvement de la Terre admis, il fallait rejeter toutes les hypothèses des anciens, présenter un nouveau plan de l’univers et expliquer les mouvements des corps célestes en les accompagnant de preuves irrécusables. Copernic l’a fait. 11 indiqua les places des

planètes, expliqua le mouvement de la Terre et de la Lune et, en suivant pas ci pas Ptolénre, il résolut de préparer une exposition nouvelle’ de l’astronomie tout entière. Que d’observations et de calculs il fallait faire pour y arriver ! En 1509 et 1511, il observa les éclipses de la Lune. En 1512, à deux reprises, il indiqua la position de Mars ; deux années plus tard, il signala la place de Saturne. En 1515, il observa la position de Y Épi et l'équinoxe d'automne, et l’année suivanle l’équinoxe de printemps. En 1518, il désigna encore une fois la place de Mars, en 1520, celle de Jupiter et de Saturne. En 1522 et 1523 il observa les éclipses de la Lune et la place de Mars, et en 1525 l’Épi et la conjonction de Vénus avec la Lune. On peut s’étonner que, dans la série de ses recherches, il n’est pas question de Mercure. Copernic l’explique en nous faisant connaître que les vapeurs de la Vistule le rendaient invisible à ses yeux. Il profitait à cet égard des observations de Ber-h nard Waltçr faites en 1491 et de Jean Schoner en 1504.

Un des premiers avantages du système de Copernic fut de mesurer les distances des planètes. On peut établir des rapports de grandeur entre leurs différents orbes, enchaîner ces rapports par une mesure commune, en tirer la dimension de tout le système planétaire, et la grandeur réelle de l’univers. Nous avons dit que ces connaissances ne pouvaient s’acquérir que par le mouvement de la Terre, et par ses stations successives dans un cercle du monde. Si d’un lieu quelconque vous regardez un objet éloigné, à travers la campagne nue, le rayon visuel qui s’étend de votre œil à l’objet

ne peut vous faire connaître sa distance ; vous n’en aurez point d’idée tant que vous resterez à la même place ; mais si vous vous avancez vers la droite ou la gauche, vous verrez alors de ce côté la distance de votre premier poste à l’objet éloigné ; vous pourrez comparer cette distance au chemin que vous avez parcouru en vous écartant, et ce chemin, mesuré par vos pas, vous donnera l’idée de la distance que vous n’avez pas parcourue. Cette estimation sera d’autant plus exacte que vous aurez le coup d’œil plus juste. Mais quand les sciences se perfectionnent, quand des instruments sont inventés, il n’est plus question d’estimation, il faut des mesures. Alors vous remarquerez que l’objet, vu de votre second poste, ne répond plus au même point de l’horizon. Ce changement de lieu de l’objet, qui vient uniquement de ce que vous ,avez changé de poste, vous l’appellerez parallaxe. On peut mesurer avec un instrument ce changement de lieu ; la distance de l’objet s’en déduit facilement par la géométrie. C’est ainsi que la Lune est vue au même instant en différents points du ciel, de différents lieux de la surface de la Terre. Hipparque, qui remarqua cette variété d’aspects, en tira la connaissance de la distance de la Lune. Mais cette parallaxe est d’autant plus petite que la distance de l’astre est plus grande ; à mesure que l'astre s’éloigne, la Terre diminue pour lui de grandeur ; si la distance est considérable, la Terre pourra devenir si petite, qu’elle ne sera aperçue que comme un point. Tout le chemin que nous pourrons faire sur sa surface sera in-

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sensible, ne changera point la direction du rayon visuel ; quelles que soient nos courses sur le globe, l’objet restera constamment à la môme place : c’est comme si nous demeurions à notre premier poste, il n’y a point de parallaxe et point d’idée de la distance. La distance de la Lune est connuedepuisdeux mille ans. Mais Hipparque s’arrêta après l’avoir trouvée : toutes les autres planètes avaient des parallaxes trop petites pour les instruments anciens. Hipparque et Ptolémée en conclurent seulement que ces planètes sont très éloignées.

La Terre étant supposée immobile, il eût été nécessaire à l’homme d’en pouvoir sortir, de s’élancer dans l’espace avec ses instruments pour s’éloigner de sa demeure, et d’acquérir par un changement de lieu suffisant, par une parallaxe assez grande, la notion exacte de la distance, que lui refusait le repos de notre monde. Voilà précisément le bienfait de Copernic ; voilà le service qu’il a rendu à l’esprit humain et aux sciences. En restituant à la Terre le mouvement quelle a reçu de l’Auteur de la nature, l’homme se trouve transporté avec elle, il peut juger de l’étendue du monde par son voyage annuel. Ce ne sont plus de petits intervalles, comme ceux qu’il parcourt sur un globe de dix mille lieues de tour ; il suit une circonférence, dont soixante quatorze millions de lieues font le diamètre. Voilà la base d’une grande parallaxe ; et dans cette longue route on a des stations à choisir pour établir des mesures. A chaque pas que fait la Terre dans son orbite, ce déplacement change l’apparence dulieudes planètesdans

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le ciel. Ces déplacements accumulés forment des changements sensibles. 11 s’agit uniquement de bien connaître le mouvement propre de la planète, de bien établir à chaque instant le lieu où elle est vue du Soleil, et en comparant ce lieu, avec le lieu observé de la Terre, on a la différence, l’altération qui résulte du déplacement de notre globe. C’est une véritable parallaxe que nous nommons parallaxe du grand orbe, parallaxe de l’orbe annuel. Cette parallaxe est d’autant plus petite, que la planète est plus éloignée ; mais la moindre est de plusieurs degrés. Copernic en conclut le rapport de la distance de chaque planète au rayon de l’orbite terrestre, c’est-à-dire à l'intervalle qui sépare la Terre du Soleil. C’est le module des distances de toutes les planètes. Il eut donc les rapports de ces distances, et une échelle de grandeurs depuis la coudée, la toise, la lieue, jusqu'au rayon du globe ; depuis ce rayon du globe jusqu’au rayon de l’orbite annuelle ; et enfin depuis le rayon de cette orbite jusqu’aux distances des autres planètes, qui composent notre système solaire. L’astronomie dirigée par Copernic embrassait l’univers par la succession de ses mesures. Les parties n’étaient plus détachées, comme dans l’hypothèse de Ptoléraée, et leur union était un caractère de vérité. Tous ces rapports n’ont pu être déterminés avec précision par Copernic lui -même ; mais il montra qu’ils étaient enchaînés, que plusieurs dépendaient d’un seul, et dirigea le travail et les efforts de ses successeurs.

Ainsi, nous venons de le voir, c’est par une suite de raisonnements philosophiques que Copernic parvint à

montrer qu’il n’est pas nécessaire de placer la Terre au centre du monde, en s’appuyant surtout sur cette remarque que les effets sont les mêmes, soit que la Terre se meuve, soit que les astres se meuvent autour d’elle, et que le choix doit être déterminé par la simplicité des causes. 11 doutait avec raison que cette adoption pût devenir universelle ; il a fallu du temps ; plusieurs astronomes célèbres et Tycho lui-même ont rejeté son opinion. Copernic sentait que le témoignage des sens était contre elle ; l'idée la plus naturelle est que la vérité doit être conforme à leur rapport. On suit ce plan pour faire des observations, on part de ce principe pour bâtir des explications ; on les accumule à mesure que les phénomènes se multiplient, et jusqu’à ce que les absurdités se fassent sentir. Alors un bon esprit, comme Copernic, ose s'élever contre une opinion reçue, il lutte quelque temps avec son siècle, avant de l’entraîner. Mais tous ces préliminaires ont été nécessaires ; le système le plus naturel en apparence a dû précéder celui qui est le plus vrai, des siècles ont dû s’écouler pour ces établissements et ces destructions.

Les idées de Copernic se répandirent après sa mort ; mais elles ne furent pas généralement adoptées ; les esprits résistèrent longtemps à cette innovation. Le plus zélé de ses disciples fut Rhéticus, professeur de mathématiques à Viltemberg, qui, sur la réputation de ce grand homme, quitta sa chaire, alla en Pologne, et , s’instruisit par ses leçons. Ce fut lui qui l’aida dans la composition de ses tables. On attribue à Rhéticus l’usage

TllAVAUX De COPERNIC.

des sécantes dans le calcul astronomique ; celui des tangentes avait déjà été introduit par Régiomontanus.

Rhéticus, né en 1514, mourut en 1576.

Copernic ayant établi que toutes les planètes se mouvaieutdans des cercles, suivant le préjugé de l’antiquité, il restait à expliquer leurs inégalités. Il se servit pour cela des mêmes hypothèses que Ptolomée, il fit voir que l’inégalité du Soleil pouvait être représentée par un excentrique ou par un épicycle.

Quant à la Lune, Copernic adopta le premier épicycle quePtolémée avaitétabli, faisant son tourdans le temps d’une révolution de la Lune le long du zodiaque ; mais il en imagina un second, qui, portant cet astre, roulait sur la circonférence du premier. Ces trois mouvements du centre du premier épicycle sur le déférent, du centre du second sur la circonférence du premier, et de la planète dans la circonférence du second, étaientdans des cercles, et toujours uniformes à l’égard de leur centre. Ainsi les lois de la nature paraissaient conservées. Il régla que la distance moyenne de la Lune à la Terre était de 60 1/2 de ces demi-diamètres (1), et que le rayon du plus grand des épicycles en contenait 5 1/6.

Copernic chercha la distance du Soleil par la méthode dont Ptolémée s'était servi et qui est tirée de la mesure des éclipses ; il la trouva de 1179 demi-diamètres terrestres. Ptolémée avaittrohvé 1 2 1 0, et Alhategnius 1 1 46,

< Tycho trouva depuis 1182. Muller admire cet accord

1. C’est à très-peu près la distance déterminée par les mesures modernes, qui est de 60,27 demi-diamètres de la Terre.

l’astronomie AU TEMPS de copernic. 99

dans une chose si difficile. Mais qùand on use de la même méthode, et d’observations qui ne sont pas beaucoup plus précises, on s’accorde dans l’erreur comme dans la vérité, (t)

Copernic a également calculé les diamètres apparents du Soleil et de la Lune, sans arriver davantage à une mesuré plus précise que celles qui étaient adoptées de son temps. A propos des éclipses, il chercha, d’autre part, quelle est la longueur du cône d’ombre que la Terre forme derrière elle ; il la trouva de 265 demidiamètres terrestres , et le rapport du diamètre de cette ombre à celui de la lune comme 403 à 150. Toutes ces déterminations sont très-proches de celles de Ptolémée. Copernic n’a guère avancé l’astronomie que par le système qu’il renouvela ; mais aussi ce système-là devait renouveler la face de la science.

Muller ajoute que Tycho a démontré le premier que le diamètre de la nouvelle lune paraît plus petit que celui de la pleine lune, à cause de l’irradiation. 11 fixait le premier à 28' 45" et le second à 36' lorsque la lune est également périgée. Le diamètre du soleil était, disait-il augmenté seulement de 3'. Et il ajoutait même que le soleil ne peut être tout à fait caché par la lune. Comment pouvait-il ignorer l’existence des éclipses totales de soleil ? Ces faits nous montrent que l’observation des diamètres était alors trop incertaine

1 . D’après les mesures modernes, la 'distance du Soleil est de 2315D demi-diamètres terrestres, c’est-à-dire de 148 millions de kilomètres.

100 TRAVAUX DE COPÉUNlC.

pour que l'on osât s’y fier. Kepler rapporte que le 22 février 1591,. le diamètre de la Lune fut mesuré vingtdeux fois de suite ; on le trouva deux fois de 3T, six fois de 32 ; sept fois de 33, six fois de 34 ; une fois de 36. Quel résultat pouvait-on établir sur des mesures qui différaient de 5 minutes ?

Pour les mouvements des planètes, Copernic supprime la première inégalité, due à la translation de la Terre, mais il ne peut encore supprimer la seconde, due au mouvement propre des planètes. Ptolémée avait employé un épicycle pour tenir lieu du mouvement de la Terre, et une excentricité pour représenter l’inégalité propre de la planète. Copernic prend cette excentricité ou plutôt les 3/4 de cette excentricité, pour la donner à son excentrique, et il établit un épicycle qui a pour diamètre l’autre quart de cette excentricité. II y a donc complication de moyens, et l’astronomie était encore bien éloignée de la simplicité qu’on cherchait. Copernic proposa encore une autre explication, c’était celle qu’il avait employée pour la Lune, d’un épicycle roulant sur un autre épicycle, et porté sur un déférent. 11 n’employa point d’épicycle pour Vénus, mais il fit mouvoir le centre de l’orbite de Vénus sur un petit cercle semblable à celui que Ptolémée avait déjà employé en pareille circonstance. On peut croire que ces deux artifices pouvaient tenir compte de l’excentricité de Vénus et de celle de la Terre, dont le9 effets se compliquent dans les apparences. L’excentricité de Ptolémée partagée et l’épicycle établi du quart de cette excentricité avaient le môme objet. Ainsi Co-

travaux de copernic. 101

pernic, en voulant dépouiller les apparences du mouvement des planètes de tout ce qui tient au mouvement de la Terre, manquait son objet par son respect pour le vieux préjugé des mouvements circulaires: il voulait que la Terre tournât suivant un cercle ; mais c’est un ovale, une ellipse, quelle suit; et ce fait, fait varier toutes les distances.

La complication n’est pas moins grande pour expliquer la variation de la latitude des planètes; il attribue ce balancement à trois causes : le changement de position de la planète dans son orbe incliné à l’écliptique, par lequel elle s’éloigne plus ou moins de ce cercle ; la distance de la Terre à la planète, qui étant plus ou moins grande, à cause du mouvement propre de notre globe, fait paraître la latitude sous un angle plus ou moins grand, Tout cela était bien jusque-là, mais il admet une variation par laquelle l’inclinaison est augmentée ou diminuée et qui s'exécute dans de petits cercles. Etc. etc. L’astronomie devait attendre un long siècle avant d’ôtre débarrassée de tous ces échafaudages par Kepler. Au reste Copernic n’a pas fait la multitude d’observations que demandaient toutes les théories qu’il a établies. 11 s’est servi de celles qui avaient été faites avant lui et notamment par Ptolémée. 11 s'est proposé de représenter tous les mouvements quien résultent, par des hypothèses plus simples et mieux fondées ; et quoique les modernes aient beaucoup ajouté à la simplicité des explications, on ne peut s’empêcher d’admirer qu’il ait supérieurement réussi dans son projet. Il a eu le courage de tenter 1$ réforme,

102 les instruments d'observation.

il en a exécuté une partie, et son nom vivra autant que l’astronomie (1).

Les instruments d’optique n’étant pas inventés au temps de Copernic, on peut se demander quels appareils servirent à ses observations. Ils consistèrent en tringles de bois, mobiles autour d’une charnière fixée sur une tige verticale, et pouvant être dirigées sur un astre quelconque. Ces simples appareils servaient à mesurer : la distance d’un astre au zénith, sa hauteur au dessus de l’horizon, l’angle qu’il formait avec le méridien du lieu, etc. Une règle graduée mesurait ce que nous pourrions appeler l’ouverture du compas. La circonférence du cercle était déjà divisée en 360 parties nommées degrés. L’intervalle d'un degré n’était pas assez grand sur ces règles de bois pour être divisé en 60 parties : il l’était ordinairement en 12, représentant chacune 5 minutes. Pour apprécier les fractions de ces parties, Tycho, Nonnius et Vernier imaginèrent plus tard de marquer des divisions supplémentaires sur le bord de la règle ou du cercle ou sur un rapporteur, divisions qui permirent de pousser l’exactitude jusqu’aux minutes d’arc et même plus loin. Des divers appareils inventés pour les mesures des angles et des positions astronomiques, le plus célèbre était l’astrolabe, construit par llipparqueau premier siècle avant notre ère, et par lequel les longitudes et latitudes des astres pouvaient être déterminées directement.

Comme les astronomes de son temps, Copernic con-

(1) Bailly, Histoire de l’astronomie moderne.

struisit pour son usage un quart de cercle, une règle parallactique et les divers instruments de bois dont Ptolémée avait donné les principes et enseigné la construction. L’astronome d’Alexandrie faisait encore la loi après quatorze siècles. Les premières lunettes d’approche n’ont été construites qu’en 1608 par un fabricant debésicles de Middelbourg, nommé Jean Lippershey, et en 1609 en Italie par Galilée dont l’attention fut dirigée sur ce sujet par le bruit q.ie répandit la découverte •hollandaise. 11 est le premier qui ait appliqué l’optique à l’astronomie, et dès ses premiers essais il découvrit les taches de la Lune, celles du Soleil montrant sa rotation, et les quatre satellites de Jupiter. Cependant il ne fut pas suivi par les vieux astronomes, dont plusieurs moururent sans avoir voulu essayer des lunettes, persuadés qu’elles étaient plus nuisibles qu’utiles à déterminer la position exacte des étoiles.

Tycho-Brahé a donné la description de l’instrument parallactique fait de la main de Copernic et dont il se servait dans ses observations. Muller en a donné le dessin dans son édition du livre de Copernic. Cet instrument très-simple se compose de trois morceaux de bois : un montant vertical posé sur un pied, une branche mobile autour du sommet du montant et portant deux petites pièces de bois percées ; cette branche glisse à son extrémité libre Je long d’une règle également mobile, fixée par une charnière au bas du montant, et mesure l’ouverture de l’angle de cette espèce de compas. La règle est divisée en 1414 parties et la branche en 1000. Les divisions sont faites à l’encre.

Voilà le seul instrument qu’avait à sa disposition le restaurateur de l’astronomie moderne. Plusieurs inconvénients se font apercevoir au premier examen. Les ouvertures ne sont pas assez fines, les divisions faites à la main manquent de précision mathématique, c’est pourquoi l’instrument parallaclique n’a aucune valeur et n’est plus en usage. Cependant Tycho ne se contint pas de joie, quand Jean Hanovius, évêque de Warmie, le lui envoya en cadeau. Il le plaça dans son observatoire et le garda comme l’objet le plus précieux. Le souvenir de Copernic l’exalte ; l’astronome se fait poète et nous laisse cette chaleureuse improvisation, dont nous avons déjà parlé plus haut, et dont voici le principal dithyrambe:

« La terre ne produit pas un pareil homme dans l’espace de plusieurs siècles. Il a'pu arrêter le Soleil dans sa course autour des deux et faire circuler la Terre immobile, il a fait tourner autour d’elle la lune et transformé l’aspect de l’univers. Voilà ce que Copernic a osé avec ces petits bâtons liés avec un art si facile. Il a donné des lois à l’Olympe tout entier. A ces vils morceaux de bois il a su soumettre les étoiles élevées, et, pénétrant dans l’intérieur des voûtes célestes, il a exécuté ce qu’il ne fut permis à aucun mortel d'accomplir depuis le commencement du monda Qu’est-ce qui est supérieur au génie ? Jadis les géants, voulant pénétrer dans les deux, ramassèrent les montagnes et les placèrent les unes sur les autres. Ils entassèrent Pellion, Ossa, l’Etna et tant d’autres, et cependant, puissants par la force, faibles par l’esprit, ils n’ont pu pénétrer

dans les sphères célestes. Lui, célèbre, confiant dans la puissance du génie, faible de corps, avec ces minces morceaux de bois il a surmonté les hauteurs de l’Olympe. Oh ! les souvenirs, les vestiges d’un tel homme sont inappréciables, môme lorsqu’ils sont de hois. L’or envierait leur valeur, s’il les pouvait apprécier. »

Ces vers, dont nous ne venons de donner qu’une traduction simple, furent composés le jour même où Tycho- Brahé reçut l’instrument de Copernic; ils furent encadrés et placés auprès de ce précieux souvenir.

Ainsi, du temps de Copernic, les lunettes et télescopes netaient pas inventés, et l’on se servait d’instruments de cuivre ou de bois pour mesurer les angles entre deux astres et constater leurs positions. La première lunette fut construite en 1608, sept ans après la mort du grand observateur Tycho-Brahé. De nombreuses conquêtes dues à celte invention précédèrent l’application qu'on en fit aux instruments de mesure. On avait déjà découvert successivement les satellites de Jupiter, les taches du Soleil, les phases de Vénus, ce que l’on nommait alors la triplicilé de Saturne, les amas télescopiques d’étoiles et la nébuleuse d’Andromède, lorsque I astronome français Morin, déjà célèbre par ses travaux sur le problème des longitudes, eut l’idée de fixer une lunette à l’alidade d’un instrument destiné à mesurer des angles, et de chercher à voir Àrcturus en plein jour.

Picard ne se servait point encore de lunette en 1657, pour son quart de cercle ; et Ilévélius, lorsque Halley lui rendit visite en 1679, pour juger de l’exactitude de

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ses mesures de hauteur, observait à l’aide de dioptres ou de pinnules perfectionnées.

Huygens, dont la naissance tombe à peine vingt-cinq ans après l'époque généralement assignéeàla découverte du télescope, n’ose déjà pas se prononcer sur le nom du premier inventeur. D'après les recherches faites dans les archives par Swinden et Moll, Lippershey n’était pas seul à posséder, le 2 octobre 1608, des télescopes construits par lui-même. L’envoyé français, le président Jeannin, écrivait, le 28 décembre, à Sully, « qu’il était en pourparlers avec le fabricant de lunettes de Middelbourg au sujet d'un télescope, destiné au roi Henri IV. » Simon Marius (Mayer de Gunzenhausen), qui eut aussi sa part dans la découverte des satellites de Jupiter, raconte môme que, à Francfort-sur-le-Mein, dans l’automne de l’année 1608, un belge a offert un télescope à son ami Fuchs, de Blembach, conseiller privé du margrave d’Anspach. On fabriquait des télescopes à Londres au mois de février 1610, un an par conséquent après que Galilée avait achevé le sien. Ces instruments se nommèrent d’abord cylindres. Porta, l’inventeur de la Chambre obscure , a parlé comme l’avaient fait avant lui Fiacastor, le contemporain de Colomb, Copernic et Cardan, de la possibilité de grossir et de rapprocher les objets à l’aide de verres convexes et concaves placés les uns sur les autres : « Duo spccilla ocularia altcrum alleri supcrposüa » ; mais la découverte du télescope ne peut pas leur être attribuée (1). Les bésicles étaient

1 . On trouve dans la vie de Fracastor un fait extrêmement remarquable relativement à l’invention du télescope. Dans

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connues à Harlem dès le commencement du xive siècle, et une inscription sépulcrale dans l’église de Sainte- Marie- Majeure, à Florence, désigne comme l’inventeur de ces instruments Salvino degli Armati, mort en 1317. On a même des renseignements qui paraissent certains sur l’emploi de bésicles par des vieillards, dans les années 1305 et 1299. Les passages de Roger Bacon ont trait à la force amplifiante de segments taillés dans des globes de verre.

De longs tuyaux, employés peut-être pour les anciens dioplres ou les fentes de leurs alidades, ont pu jusqu'à un certain point améliorer les observations, avant l’invention des lunettes d’approche, Aboul-Ilassan parle,

sa théorie de la visibilité des planètes, il explique leurs variations d’éclat en disant que les images sont agrandies en passant par un milieu plus épais. Cette explication est curieuse. On connaissait depuis deux siècles les bésicles, qui servent à soulager les vues affaiblies. Lorsque Fracastor veut prouver que la densité d’un milieu transparent agrandit les objets qui sont vus à travers, il observe que cet agrandissement est proportionné à l’épaisseur du milieu : entre des objets semblables vus dans l’eau, ceux du fond paraissent plus grands que ceux qui sont à la surface ; Fracastor ajoute que si l’on pose deux verres de lunettes l’un sur l’autre, on verra les objets plus grossis que par un seul. Ici Frucastor touchait presque à la théorie des télescopes ; il n/avait qu’à éloigner les deux verres; mais un siècle devait s écouler encore avant cette invention ! A quoi a-t-il tenu que cette idée ne se soit présentée à lui ? C’est ce qu’ou ne peut dire ; le pas semble facile à faire mais il n’a pas dépendu du hasard. Le hasard ne crée pas: il fait tomber un fruit mûr ; voilà tout. Telle idée, telle découverte que nous concevons tout-à-coup, et que nous croyons spontanée, a mille racines dans le passé Celles qui ne sont pas mûres doivent attendre leur saison, comme des germes semés ensemble dens la même terre, et qui ne se développent que successivement, par différentes influences.

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en termes précis, de tuyaux à l'extrémité desquels on fixait les dioptres oculaires et objectives, et l’on retrouve aussi cette disposition en usage à Meragha, où un observatoire avait été fondé par Iloulagon (1).

Ces tuyaux suppriment une grande partie de la lumière émanée des couches atmosphériques qui se trouvent entre l’œil et l’astre observé ; même pendant la nuit, ils protègent l’œil contre l’impression latérale que produisent les particules d’air faiblement éclairées par l’ensemble des astres du firmament. Aussi l’intensité de l’image lumineuse et les dimensions apparentes des étoiles sont-elles alors sensiblement agrandies. Dans un passage souvent corrigé et controversé, où Strabon parle de la vision à travers des tuyaux, il est question de « la ligure amplifiée des astres ». C’est à tort, évidemment, qu’on a cru trouver dans ces mots une allusion quelconque aux elfets des instruments -réfracteurs.

Le passage où Strabon cherche à combattre l’opinion de Posidonius est ainsi conçu, d’après les manuscrits : « L'image du Soleil parait agrandie, sur la mer, à son lever aussi bien qu’à son coucher, parce que les vapeurs montent en plus grande quantité de l’élément humide ; car l’œil qui regarde à travers les vapeurs reçoit, comme lorsqu'il regarde à travers un tuyau , des rayons brisés qui forment une image de forme plus grande ; et la même ehose arrive, lorsqu’il aperçoit à travers un nuage sec et mince, le Soleil ou la Lune à leur coucher ; dans ce dernier cas, l’astre paraît aussi rougeâtre. » On a cru, encore récemment, que ce pas-

(1) Humbold, Cosmos, tome II.

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sage avait ôté altéré et qu’au lieu de St «ùXwv il fallait lire St val»*, à travers des globes die verre. La puissance amplifiante du globe de verre rempli d’eau était aussi bien connue des anciens que les effets des verres ou des cristaux ardents et de l’émeraude de Néron, mais ces globes ne pouvaient en rien servir aux instruments astronomiques.

On le voit : ce n’est que 65 ans après la mort de Copernic que les lunettes furent inventées, et que les progrès de l’esprit humain dans une branche toute spéciale de la physique amenèrent successivement la construction de ces instruments admirables, qui ont si magnifiquement confirmé et développé l’esquisse du système du monde tracée par le génie de l’astronome polonais.