Pierre-Simon de Laplace

“ TOUT est lié dans la nature, et ses lois générales enchaînent les uns aux autres, les phénomènes qui semblent le plus disparates : ainsi, la rotation du sphéroïde terrestre l'applatit à ses pôles ; et cet applatissement combiné avec l'action du soleil et de la lune, donne naissance à la précession des équinoxes, qui, avant la découverte de la pesanteur universelle, ne paraissait avoir aucun rapport au mouvement diurne de la terre. ”

“ On voit pareillement que le mouvement de rotation des corps célestes doit altérer un peu la sphericité de leur figure et l'applatir aux pôles, et qu'alors la résultante de leurs actions mutuelles, ne passant point exactement par leurs centres de gravité, elle doit produire dans leurs axes de rotation, des mouvemens semblables à ceux que l'observation y fait appercevoir. Enfin, on entrevoit que les molécules de l'océan, inégalement attirées par le soleil et la lune, doivent avoir un mouvement d'oscillation pareil au flux et au reflux de la mer. ”

“ Nous remarquerons ici, que l'attraction du soleil et de la lune ne produit ni dans la mer, ni dans l'atmosphère, aucun mouvement constant d'orient en occident ; celui que l'on observe dans l'atmosphère entre les tropiques, sous le nom de vents alisés, a donc une autre cause ; voici la plus vraisemblable.
Le soleil que nous supposons pour plus de simplicité, dans le plan de l'équateur, y raréfie par sa chaleur, les colonnes d'air, et les élève au-dessus de leur véritable niveau ; elles doivent donc retomber par leur poids, et se porter vers les pôles, dans la partie supérieure de l'atmosphère ”

“ Clairant a démontré dans son bel ouvrage sur la figure de la terre, que l'équilibre est encore possible, en supposant une figure elliptique, à sa surface et aux couches du noyau intérieur. Dans les hypothèses les plus vraisemblables sur la loi des densités et des ellipticités de ces couches ; l'applatissement de la terre est moindre que dans le cas de l'homogènéité, et plus grand que si la gravité était dirigée vers un seul point ; l'accroissement de la pesanteur de l'équateur aux pôles, est plus grand que dans le premier cas, et plus petit que dans le second. ”

“ Nous n'avons aucun moyen pour mesurer la durée de la propagation de la pesanteur ; parce que l'attraction du soleil ayant une fois atteint les planètes, cet astre continue d'agir sur elles, comme si sa force attractive se communiquait dans un instant, aux extrémités du systême planétaire ; on ne peut donc pas savoir en combien de tems elle se transmet à la terre ; de même qu'il eût été impossible, sans les éclipses des satellites de Jupiter, et sans l'aberration, de reconnaître le mouvement successif de la lumière. ”

“ Dans ce cas, la nature n'aurait point atteint le but qu'elle se serait proposé ; puisque souvent nous sommes privés à-la-fois, de la lumière du soleil et de celle de la lune. Pour y parvenir, il eût suffi de mettre à l'origine, la lune en opposition avec le soleil ? dans le plan même de l'écliptique, à une distance de la terre, égale à la centième partie de la distance de la terre au soleil ; et de donner à la lune et à la terre, des vîtesses parallèles et proportionnelles à leurs distances à cet astre. ”

“ Cependant, la correspondance des autres phénomènes célestes avec la théorie de la pesanteur, est si parfaite ; que l'on ne peut voir sans regret, l'équation séculaire de la lune, se refuser à cette théorie, et faire seule exception à une loi générale et simple dont la découverte, par la grandeur et la variété des objets qu'elle embrasse, fait tant d'honneur à l'esprit humain. ”

“ Le globe immense du soleil foyer de ses mouvemens, tourne en vingt-cinq jours et demi sur lui-même ; sa surface est recouverte d'un Océan de matière lumineuse, dont les vives effervescences forment des taches variables, souvent très-nombreuses, et quelquefois plus larges que la terre. Au-dessus de cet Océan, s'élève une vaste atmosphère ; c'est au-delà que les planètes avec leurs satellites, se meuvent dans des orbes presque
circulaires, et sur des plans peu inclinés à l'équateur solaire. ”

“ L'homme fait pour la température dont il jouit sur la terre, ne pourrait pas, selon toute apparence, vivre sur les autres planètes ; mais ne doit-il pas y avoir une infinité d'organisations relatives aux diverses températures des globes de cet univers ? Si la seule différence des élémens et des climats, met
les rapports qui doivent exister entre les forces dont le fluide est animé, pour la possibilité de l'équilibre ; leur intégration donnera la pression que chaque molécule fluide éprouve, et cette pression déterminera son – ressort et sa densité, si le fluide est élastique et compressible. ”

“ Newton reconnut qu'elles obéissent à la même pesanteur vers cet astre. L'égalité de faction et de la réaction ne lui permit point de douter que le soleil pèse vers les planètes, et celles ci vers leur satellites ; et même, que la terre est attirée par tous les corps qui pèsent sur elle, il étendit ensuite par analogie, cette propriété, à toutes les parties des corps célestes ; et il établit en principe, que chaque molécule de matière attire tous les corps, en raison de sa masse, et réciproquement au quarré de sa distance au corps attiré. ”

“ Les grandes inégalités que l'on observe à la surface de la lune, ont sans doute, une influence sensible sur ces phénomènes.
Quand la nature assujettit les moyens mouvemens célestes, à des conditions déterminées ; ils sont toujours accompagnés d'oscillations dont l étendue est arbitraire ; ainsi, l'égalité des moyens mouvemens de rotation et de révolution de la lune donne naissance à une libration réelle de ce satellite. Pareillement, la
coïncidence des noeuds moyens de l'équateur et de l'orbite lunaire, est accompagnée d'une libration des noeuds de cet équateur, autour de ceux de l'orbite ”

“ L'astronomie a déjà fait un grand pas, en nous faisant connaître le mouvement de la terre, et la suite des épicicloïdes que la lune et les satellites décrivent sur les orbes des planètes. Il reste à déterminer l'orbe du soleil, et celui du centre de gravité de sa nébuleuse, Mais s'il a fallu des siècles, pour connaître les mouvemens du systême planétaire ; quelle durée prodigieuse exige la détermination des mouvemens du soleil et des étoiles ? ”

“ Mais sa distance, quoique très-grande par rapport à celle de la lune, ne peut pas être supposée infinie ; la lune est alternativement plus près et plus loin du soleil, que la terre, et la droite qui joint son centre à celui du soleil, forme des angles plus ou moins aigus avec le rayon vecteur terrestre. Ainsi, le soleil agit inegalement et suivant des directions différentes, sur la terre et sur la lune ; et de cette diversité d'actions, il doit résulter dans le mouvement lunaire, des inégalités dépendantes des positions respectives de la lune et du soleil. ”

“ Les siècles à venir développeront ces grands changemens dont l'analyse fait connaître les lois, et l'on pourrait ainsi, devancer les observations, si les masses des planètes étaient bien déterminées ; mais cette détermination si désirable pour la perfection des théories astronomiques, nous manque encore. Heureusement, Jupiter dont nous connaissons exactement la masse, est celle des planètes qui a le plus d'influence sur l'équation séculaire de la lune. ”

“ Telle est la méthode la plus sûre qui puisse nous guider dans la recherche de la vérité. Aucun philosophe n'a été plus que Newton, fidèle à cette méthode. Elle l'a conduit à ses découvertes dans l'analyse, comme elle l'a fait parvenir au principe de la pesanteur universelle, et aux propriétés de la lumière. Les savans anglois contemporains de Newton, l'adoptèrent à son exemple ”

“ Mais quel est le rapport de la moyenne densité de la terre, à celle d'une substance connue de sa surface ? L'effet de l'attraction des montagnes sur les oscillations du pendule, et sur la direction du fil à plomb, peut seul nous conduire à la solution de ce problême intéressant. A la vérité, les plus hautes montagnes sont toujours fort petites par rapport à la terre ; mais nous pouvons approcher de fort près, du centre de leur action, et cela joint à la précision des observations modernes, peut rendre leurs effets sensibles. ”

“ On sait par la théorie des forces centrales, que si un corps mu dans un orbe rentrant autour du soleil, rase la surface de cet astre, il y reviendra constamment à chacune de ses révolutions ; d'où il suit que si les planètes avaient été primitivement détachées du soleil, elles le toucheraient à chaque révolution, et leurs orbes, loin d'être circulaires, seraient fort excentriques. Il est vrai qu'un torrent de matière, chassé du soleil, ne peut pas être exactement comparé à un globe qui rase sa surface ”

“ A la surface de l'atmosphère, le fluide n'est retenu que par sa pesanteur, et la figure de cette surface est telle que la résultante de la force centrifuge et de la force attractive du corps, lui est perpendiculaire. ”

“ Notre soleil et les plus brillantes étoiles font probablement, partie d'un de ces grouppes, qui vû du point où nous sommes, semble entourer le ciel, et forme la voie lactée. Le grand nombre d'étoiles que l'on voit à-la-fois, dans le champ d'un grand télescope dirigé vers cette voie, nous prouve son immense profondeur qui surpasse mille fois, la distance de Sirius à la terre. ”

“ Si cela n'était pas, et si une partie quelconque de la terre, quelque petite qu'on la suppose, n'attirait pas l'autre partie, comme elle en est attirée ; le centre de gravité de la terre serait mû dans l'espace, en vertu de la pesanteur, ce qui est impossible. ”

“ Si la recherche des lois de l'équilibre des fluides qui recouvrent les planètes, présente de grandes difficultés ; celle du mouvement de ces fluides agités par l'attraction des astres doit en offrir de plus considérables. Aussi Newton qui s'occupa le premier de cet important problême, se contenta de déterminer la figure avec laquelle la mer serait en équilibre sous l action du soleil et de la lune. ”

“ L'histoire des sciences nous offre beaucoup d'exemples de ces applications de la géométrie pure, et de ses avantages ; car tout se tient dans la chaîne immense des vérités, et souvent une seule observation a suffi pour faire passer les plus inutiles en apparence, de notre entendement, dans la nature dont les phénomènes ne sont que les résultats mathématiques d'un petit nombre de lois invariables.
Le sentiment de cette vérité donna probablement, naissance aux analogies mystérieuses des pythagoriciens ; elles avaient séduit Kepler, et il leur fut redevable d'une de ses plus
belles découvertes. ”

“ L'action moyenne du soleil produit dans les équinoxes, un mouvement proportionnel à la masse de cet astre, divisée par le cube de sa distance, et multipliée par le cosinus de l'obliquité de l'écliptique. Ce mouvement est rétrograde, quand le sphéroïde est applati à ses pôles ; sa vîtesse dépend de l'applatissement du sphéroïde ; mais l'inclinaison de l'équateur a l'écliptique, reste toujours la même.
L'action de la lune fait pareillement rétrograder les noeuds de l'équateur terrestre sur le
plan de son orbite ”

“ Kepler avait déterminé celles que décrivent les planètes, et entrevu la gravitation universelle ; enfin, Hook avait très-bien vu que leurs mouvemens sont le résultat d'une force de projection, combinée avec la force attractive du soleil. La mécanique céleste n'attendait ainsi pour éclore, qu'un homme de génie qui en généralisant ces découvertes, sut en tirer la loi de la pesanteur ; c'est ce que Newton exécuta dans son immortel ouvrage des principes mathématiques de la philosophie naturelle. ”

“ Quand le soleil est périgée, son action devenue plus puissante, dilate l'orbe de la lune ; mais cet orbe se contracte à mesure que le soleil s'avance vers son apogée. La lune décrit donc dans l'espace, une suite d'épicicloïdes dont les centres sont sur l'orbe terrestre, et qui se dilatent ou se resserrent, suivant que la terre s'approche ou s'éloigne du soleil. ”

“ Clairant en conclut que la loi de l'attraction n'est pas aussi simple qu'on l'avait cru jusqu'alors, et qu'elle est composée de deux parties dont la première, réciproque au quarré de la distance, est seule sensible aux grandes distances des planètes au soleil, et dont la seconde croissant dans un plus grand rapport, quand la distance diminue, devient sensible à la distance de la lune à la terre. ”

“ On conçoit que ces anneaux sollicités par leur action mutuelle, par celle du soleil et des satellites de Saturne, doivent osciller autour du centre de cette planète ; et que leurs noeuds avec le plan de l'orbe de la planète, doivent avoir des mouvemens rétrogrades. On pourrait croire qu'obéissant à des forces différentes, ils doivent cesser d'être dans un même plan ; mais Saturne ayant un mouvement rapide de rotation, et le plan de son équateur étant le même que celui de l'anneau et des six premiers satellites, son action maintient dans ce plan, le systême de ces différens corps. ”

“ Quoiqu'il en soit de cette origine du systême planétaire, que je présente avec la défiance que doit inspirer tout ce qui n'est point un résultat de l'observation ou du calcul ; il est certain que ses élémens sont ordonnés de manière qu'il doit jouir de la plus grande stabilité, si des causes étrangères ne viennent point la troubler. Par cela seul que les mouvemens des planètes et des satellites sont presque circulaires, et dirigés dans le même sens et dans des plans peu différens ; ce systême ne fait qu'osciller autour d'un état moyen, dont il ne
s'écarte jamais que de quantités très-petites ”

“ L'atmosphère est applatie vers ses pôles, et renflée à son équateur ; mais cet applatissement a des limites, et dans le cas où il est le plus grand, le rapport des axes du pôle et de l'équateur est celui de deux à trois.
L'atmosphère ne peut s'étendre à l'équateur, que jusqu'au point où la force centrifuge balance exactement la pesanteur ; car il est clair qu'au-delà de cette limite, le fluide doit se dissiper. Relativement au soleil, ce point est éloigné de son centre, du rayon de l'orbe d'une planète qui ferait sa révolution dans un tems égal à celui de la rotation du soleil. ”

“ On déterminera par des mesures précises et multipliées, les inégalités de la figure de la terre, et la variation de la pesanteur, à sa surface. Le retour des comètes déjà observées ; les nouvelles comètes qui paraîtront ; l'apparition de celles qui, mues dans des orbes hyberboliques, peuvent errer de systême en systême ; les perturbations que tous ces astres éprouvent, et qui à l'approche d'une grosse planète, peuvent changer entièrement leurs orbites, comme on conjecture que cela est arrivé par l'action de Jupiter, à la comète de 1770 ”