Loi universelle de la gravitation

“ La définition acceptée d’une loi est, au contraire, l’ordre régulier auquel se conforment les manifestations d’une puissance ou d’une force. M. Kingsley se fait aussi de la gravitation une idée tout à fait particulière. La gravitation est conçue par les physiciens et les astronomes comme une force universelle et toujours agissante qui s’exerce entre les portions de matière lorsqu’elles sont à des distances sensibles, et la loi de cette force est qu’elle varie en raison directe de la masse, et en raison inverse du carré des distances. ”

“ Et comme les révolutions des planètes autour du soleil et celle des satellites de Jupiter et de Saturne autour de ces planètes, sont des phénomènes de la même espèce que la révolution de la lune autour de la terre, on peut conclure que la loi de la gravitation et sa cause sont les mêmes dans toutes les planètes et leurs satellites. Il ne reste plus qu'à savoir quelle est la cause de cette gravitation universelle, ou tendance mutuelle que les corps ont les uns vers les autres. ”

“ La théorie des mouvements des corps célestes, la loi de la gravitation universelle sont tirées des rapports entre la masse et la distance des corps, c'est-à-dire de rapports de nombre et d'étendue d'après lesquels on calcule la vitesse de leur mouvement ou l'intensité de leur gravitation; ainsi, géométrie, calcul, mécanique sont les facteurs logiques et naturels de l'astronomie. De même les lois astronomiques et les lois des sciences encore plus simples interviennent constamment dans l'étude des phénomènes physiques ”

“ Ce n'est pas que, lorsque la loi de la gravitation est supposée connue, et surtout en la concevant inversement proportionnelle au carré de la distance, comme dans la véritable pesanteur universelle, on ne puisse aisément construire, à l'aide d'intégrales convenables, des formules qui expriment l'attraction d'un corps de figure et de constitution quelconques sur un point donné, et même sur un autre corps. ”

“ On est en droit de penser que deux étoiles situées à des distances quelconques s'attirent suivant la même loi que les deux étoiles voisines d'un système binaire ; les mouvements qui en résultent finiront par devenir appréciables dans le cours des siècles, et l'on peut dire dès à présent que la loi de Newton mérite bien d'être appelée la loi de la gravitation universelle. ”

“ Soyons nous-mêmes ces observateurs liés au système particulier qui est notre continu et cherchons une expression de la loi qui nous parait universelle, c’est-à-dire la loi de la gravitation, en la considérant comme une propriété de ce continu. ”

“ En astronomie, la découverte do la loi de la gravitation universelle, déduite des lois de Képler et vérifiée depuis dans toutes ses conséquences, a permis de ramener à des questions de calcul même la découverte de nouveaux astres, signalés seulement par leurs effets perturbateurs. ”

“ Lorsque nous passons des éléments de la matière aux lois qui la gouvernent, nous y trouvons aussi les preuves les plus claires d'identité. Que la loi fondamentale de la gravitation s'étende à tout l'univers physique, cela est rendu presque certain, par le fait que les étoiles doubles se meuvent autour de leur centre de gravité commun, en orbites elliptiques, qui correspondent aux observations et aux calculs. ”

“ Ensuite, supposant un principe d'action conforme à une loi idéale, la théorie de la gravitation traite les différents problèmes du système solaire en le séparant par l'imagination de tout le reste; elle fait aussi plusieurs hypothèses imaginaires, comme celle d'après laquelle la masse de chacun des corps dont il s'agit serait concentrée en son centre de gravité. ”

“ Alors comme on ne sera jamais certain de n’avoir pas oublié quelque condition essentielle, on ne pourra pas dire : si telles et telles conditions sont réalisées, tel phénomène se produira ; on pourra dire seulement : si telles et telles conditions sont réalisées, il est probable que tel phénomène se produira à peu près.
Prenons la loi de la gravitation qui est la moins imparfaite de toutes les lois connues. Elle nous permet de prévoir les mouvements des planètes. Quand je m’en sers par exemple pour calculer l’orbite de Saturne, je néglige l’action des étoiles ”

“ Les modernes travaux d'astronomie sidérale ont permis d'étendre ces lois aux systèmes composés de deux ou plusieurs soleils, et la force ainsi répandue partout dans l'espace a pu prendre le nom légitime de gravitation universelle : « Toutes les molécules de matière gravitent les unes vers les autres, en raison de leurs masses, et réciproquement au carré de leurs mutuelles distances. » ”

“ Pour se diriger dans le choix des perturbations dont il convient d'apprécier l'influence, la loi fondamentale de la gravitation permet immédiatement de comparer avec exactitude les diverses influences secondaires propres à chaque cas, du moins en regardant toutes les masses comme bien connues. ”

“ Nous retombons ainsi encore sur cette mystérieuse propriété de l'inertie étudiée dans un autre chapitre et qui est peut-être plus incompréhensible que la gravitation.
La gravitation, origine des forces et du mouvement des astres, est aussi celle du phénomène appelé pesanteur; Cette dernière n'est qu'un cas particulier de l'attraction universelle, c'est-à-dire de
l'attraction qu'exercent les corps les uns sur les autres. ”

“ La loi générale de l'égalité constante et nécessaire entre la réaction et l'action, qui est une des trois bases physiques essentielles de la mécanique rationnelle, comme je l'ai établi dans la philosophie mathématique, montre évidemment, sans aucune explication spéciale, que la gravitation est essentiellement mutuelle, en sorte que le soleil pèse vers chaque planète, et les planètes vers leurs satellites. ”

“ Cette force de pesanteur générale provoque aussi bien la chute de la pomme et le flux de la mer que la rotation des planètes autour du soleil et les mouvements cosmiques de tous les corps de l'univers. L'immortel mérite de Newton c'est d'avoir établi définitivement cette loi de gravitation et d'en avoir trouvé une formule mathématique inattaquable. ”

“ Par exemple, c'est en vain que l'expérience multiplierait les phénomènes de la gravitation, de l'élasticité des corps, de la chaleur, de l'électricité, du magnétisme, du son, de la lumière ; faute d'un concept qui permette de généraliser les données empiriques, l'esprit n'en pourrait tirer les lois qui les régissent. La loi de gravitation s'exprime par un jugement général : tout corps est pesant ; sans le concept de corps, le jugement est impossible, et par suite la notion de la loi. ”

“ Pourtant la théorie de la relativité laissait jusqu'ici de côté un phénomène fondamental, essentiel, répandu partout et toujours dans le cosmos: la gravitation, propriété mystérieuse des corps qui gouverne les atomes infimes aussi bien que les étoiles géantes et dirige leurs trajectoires suivant des courbes majestueuses.
L'attraction universelle que, sur la Terre, nous appelons pesanteur, était parmi les phénomènes une sorte d'île escarpée et sans rapport avec le reste de la philosophie naturelle. ”

“ «Il est impossible de ne pas convenir que rien n'est mieux démontré dans la philosophie naturelle que le principe de la gravitation universelle en raison des masses et réciproque au carré des distances.» ”

“ Les auteurs qui admettent soit un archée, soit l'âme raisonnable, soit un principe vital, comme pouvant expliquer les phénomènes du corps vivant, prétendent s'appuyer de l'exemple des astronomes qui reçoivent comme principe du mouvement des astres, la gravitation universelle, bien qu'ils ne sachent pas expliquer la cause de cette gravitation. Ce raisonnement serait juste si le phénomène physiologique résultait aussi clairement du principe auquel on l'attribue, que le phénomène astronomique résulte du principe de la gravitation. ”

“ L’inertie, le mouvement, et la masse, suffisent-ils ? ne faut-il pas un principe qui tienne tous les corps de la nature en mouvement, et leur communique ainsi incessamment une force agissante ou prête d’agir ? et ce principe n’est-il pas la gravitation, soit que la gravitation ait elle-même une cause physique, soit qu’elle n’en ait point ? ”

“ Ce principe de la gravitation universelle est-il une simple généralisation des deux énoncés qu’ont fournis les lois de Kepler et leur extension aux mouvements des satellites ? L’induction peut-elle le tirer de ces deux énoncés ? Nullement. En effet, il n’est pas seulement plus général que ces deux énoncés ; il ne leur est pas seulement hétérogène ; il est en contradiction avec eux. ”

“ Je ne dis pas que ce principe de la gravitation soit le seul ressort de la physique ; il y a probablement bien d’autres secrets que nous n’avons point arrachés à la nature, et qui conspirent avec la gravitation à entretenir l’ordre de l’univers. ”

“ Ainsi , dans le monde matériel , l' homme n' a pas de peine à reconnaître que les forces motrices de la matière sont les principes constituants de l' univers ; que la force d' attraction est un principe général qui conserve le système du monde ; que sous le nom de gravitation elle est le principe de cohésion des éléments dont se compose notre globe ”

“ Tel est, en résumé, l'exposé très-succinct de la théorie de la gravitation universelle. Telles sont les admirables conséquences qu'on en a pu déduire pour l'explication rationnelle des mouvements du système planétaire. ”

“ Ceci posé, partant de ce principe que, dans la nature, les lois qui régissent le complexe régissent aussi le simple ; que la gravitation universelle, vraie pour de grandes masses sidérales, l'est aussi pour des mondes restreints, pour des astres isolés ”

“ Nous pouvons décomposer cette proposition : (1) les astres suivent la loi de Newton, en deux autres : (2) la gravitation suit la loi de Newton, (3) la gravitation est la seule force qui agisse sur les astres. ”

“ De là il découle une vérité incontestable : que cette gravitation n’est pas seulement dans la masse totale de chaque planète, mais dans chaque partie de cette masse ; et qu’ainsi il n’y a pas un atome de matière dans l’univers qui ne soit revêtu de cette propriété. ”

“ Le principe lui-même de la gravitation a ce caractère ; l'astronomie en tire mathématiquement les plus sublimes conséquences auxquelles puisse s'élever l'esprit humain ; mais il n'est au fond ni mathématique ni astronomique; il est, il reste un principe de physique générale, puisque tous les corps, quels qu'ils soient, s'attirent réciproquement, puisque la pesanteur est un fait universel. ”

“ L’altération des lois de la gravitation serait une dernière ressource à laquelle il ne serait permis d’avoir recours qu’après avoir épuisé les autres causes, et les avoir reconnues impuissantes à produire les effets observés. ”

“ La gravitation est la grande loi de l'univers ; elle embrasse tous les corps sur la terre et dans les profondeurs de l'espace ; elle s'occupe de la quantité seule de la matière, dont elle néglige l'état et la composition chimique. On en voit des exemples dans les expériences du pendule sur notre globe, et dans l'action qu'exercent les uns sur les autres les corps célestes. ”