Tables astronomiques

“ Si ces machines révélaient du génie, que devrons-nous donc penser de la machine à calculer de M. Babbage? Que penserons-nous d'une mécanique de bois et de métal qui non-seulement peut computer [p. 118] les tables astronomiques et nautiques jusqu'à n'importe quel point donné, mais encore confirmer la certitude mathématique de ses opérations par la faculté de corriger les erreurs possibles? ”

“ J’avais observé diverses comètes et calculé leurs orbites. J’avais, de concert avec M. Bouvard, calculé, d’après la formule de Laplace, la table de réfraction qui a été publiée dans le Recueil des tables du Bureau des longitudes et dans la Connaissance des temps. Un travail sur la vitesse de la lumière, fait avec un prisme placé devant l’objectif de la lunette du cercle mural, avait prouvé que les mêmes tables de réfraction peuvent servir pour le soleil et toutes les étoiles. ”

“ À l’aide d’une suite d’observations assidues embrassant l’intervalle d’environ 2 000 ans, combinées avec la plus savante théorie, les astronomes sont parvenus à déterminer très-exactement la forme et la position des orbites parcourues par le Soleil, la Lune et les planètes ; à calculer les perturbations qui résultent des attractions mutuelles de tous ces astres ; à construire des Tables où l’on peut trouver l’image fidèle du firmament pour une époque quelconque. Ces progrès admirables, la science les attendrait encore si les siècles n’étaient pas venus à son secours ”

“ Enfin, l’astronomie est en possession d’une carte lithographiée de 95 centimètres de diamètre, fruit des études persévérantes de MM. Maedler et Beer. J’ai chargé M. Barral de surveiller, pour cet ouvrage, l’exécution d’une réduction de cette carte (fig. 296) Elle est dessinée renversée, telle qu’on voit la Lune dans les lunettes astronomiques.
Cette carte est une projection orthographique (liv. xx, chap. xxiv) de l’hémisphère que la Lune tourne constamment vers la Terre, dans sa libration moyenne. ”

“ L’intérêt de la marine fut en effet le mobile principal qui détermina la fondation de cet établissement. L’ordonnance du 4 mai 1673 porte que « l’astronome royal devra s’appliquer à rectifier les tables des corps célestes et les positions des étoiles fixes, afin de donner les moyens de trouver la longitude en mer. » Indiquer d’une manière précise les positions des étoiles, prédire avec certitude la marche de la lune par rapport à ces repères fixes, voilà la grosse part réservée à l’astronome sédentaire dans le perfectionnement progressif de l’art de la navigation. ”

“ Chaque jour, ceux qui s'étaient voués à l'astronomie observaient soigneusement l'état du ciel, soit en vue de dresser des éphéméridesplus exactes du soleil et des planètes, soit afin de compléter et de rectifier la carte des cieux, Flamsteed, Cassini, La Hire, Halley, Tobie Mayer, Lemonnier, Lacaille, ont successivement donné des tables solaires, et celles de ce dernier furent regardées comme les meilleures, jusqu'à ce que Delambre et De Zach eussent introduit dans les leurs encore plus d'exactitude. ”

“ La perfection de la théorie lunaire, à laquelle il doit ce précieux avantage et celui de fixer avec exactitude la position des lieux où il atterrit, est le fruit des travaux des géomètres depuis un demi-siècle, et pendant ce court intervalle, la Géographie, accrue par l’usage des Tables lunaires et des montres marines, a fait plus de progrès que dans tous les siècles précédents. ”

“ La construction extrêmement remarquable des nouvelles cartes astronomiques faites dans divers observatoires, et qui renferment les étoiles de neuvième et de dixième grandeur, a considérablement facilité la recherche des petites planètes. Si l’on aperçoit à un endroit du ciel étoilé un petit astre non encore marqué sur les cartes, on doit en faire l’observation avec beaucoup de soin et chercher s’il n’est pas doué d’un mouvement relatif par rapport aux étoiles voisines. L’existence d’un pareil mouvement étant constatée, on a fait la découverte d’une nouvelle petite planète ”

“ I. Qu’on se figure une table ronde marquée de circonférences concentriques régulièrement espacées, qu’on lance sur chacune d’elles et qu’on mette à leur centre des toupies courant dans le même sens, de la droite à la gauche d’un observateur central, et tournant en même temps sur elles-mêmes, toujours de droite à gauche, on aura l’image du soleil entouré des planètes, avec cette différence que, dans le ciel, les cercles sont un peu allongés pour devenir des ellipses, et que leurs plans ont une légère inclinaison sur celui de la terre, qu’on nomme l’écliptique ”

“ Sur les cartes célestes, il faut bien figurer sur un seul plan, celui du papier, toutes les étoiles, projections selon les rayons d'une sphère dont notre œil occupe le centre, et prolongés plus ou moins, vers l'infini, selon la distance de chaque étoile. ”

“ Un des premiers usages des instruments de hauteur, astrolabe ou quadrant, fut de fournir un élément de calcul pour trouver l'heure de jour ou de nuit par la mesure de la hauteur du soleil ou d'une étoile au-dessus de l'horizon.
En prenant la hauteur du soleil à un moment donné, on pouvait, avec la connaissance de la latitude du lieu et de la déclinaison du soleil au jour de l'observation, disposer les cercles de la sphère solide de façon à établir la position du soleil parmi les cercles horaires de la sphère au moment de l'observation. ”

“ Il s'entend de soimême, que l'inclinaison de l'axe doit être déterminée à chaque passage observé, et il est clair qu'un instrument où le niveau peut constamment rester sur l'axe, doit présenter un avantage essentiel pour le but de la hauteur du pôle.
Les étoiles à observer doivent être choisies dans un catalogue d'étoiles jusqu'à la 5e grandeur. L'observateur fera bien de calculer d'avance les temps des passages des étoiles par le premier vertical et d'après cela de diriger son choix. ”

“ Les recherches profondes et longtemps continuées de l’illustre géomètre, établirent, avec une entière évidence, que les ellipses planétaires sont perpétuellement variables ; que les extrémités de leurs grands diamètres parcourent le ciel ; qu’indépendamment d’un mouvement oscillatoire, les plans des orbites éprouvent un déplacement en vertu duquel leurs traces sur le plan de l’orbite terrestre sont chaque année dirigées vers des étoiles différentes. ”

“ Pour les étoiles, non-seulement les diamètres apparents sont insensibles, mais leurs distances angulaires sont invariables, ou presque invariables, même après de longs intervalles de temps ; aucun point de la sphère des fixes ne s’approche donc ou ne s’éloigne de nous, dans cet intervalle, d’une quantité sensible. Ces différences nous conduisent à regarder le soleil, la lune, les planètes, les comètes et la terre, comme une sorte de groupe particulier parmi les autres corps célestes ; c’est ce que l’on nomme notre système planétaire. ”

“ Admirant la puissance du calcul qui fait que, du fond de son cabinet, un géomètre peut tracer l’orbite d’une planète qu’il ne connaît pas, calculer sa masse et sa distance, assigner le point du ciel où le télescope pourra la rencontrer, nous fûmes bien impatient de voir l’Observatoire se mettre à l’œuvre, osant à peine espérer que l’expérience confirmerait cette belle théorie. ”

“ Pour concilier les résultats si opposés donnés par les lois de l’optique et par l’observation, on a admis que les espaces célestes ne sont pas complétement diaphanes, qu’ils absorbent une partie des rayons qui les traversent. ”

“ Un télescope de trente-deux pouces , qui coûte environ dix louis, ou une lunette simple de dix-huit pieds, qui n'en coûte pas quatre , suffisent pour voir ce qu'il y a de plus singulier dans le ciel : les montagnes de la Lune, les satellites de Jupite et ses bindes, les phases de Vénus, les taches du oleil, l'anneau de Saturne, la nébuleuse d'Orion, les noyaux des comètes. C'est là ce que l'on fait voir aux dames lorsqu'elles vont dans un observatoire. Quant aux étoiles , il est inutile d'y employer de bonnes lunettes ”

“ Ce mécanisme est complété par un appareil d'observation : la face dorsale du disque fixe, suspendu par un anneau, devient un cercle de hauteur, auquel s'ajoute une dioptre ou alidade avec pinnules de visée pour relever la hauteur des astres audessus de l'horizon. ”

“ L’astronomie est de plus le centre et comme l’âme de tout mouvement scientifique ; c’est elle qui a suscité les plus grands progrès de la physique, qui a présidé de tout temps au développement des mathématiques. Les observatoires sont ainsi les véritables temples de la science : dans ces retraites silencieuses et fermées au vulgaire se poursuit la nuit comme le jour l’éternelle étude de la nature sidérale ”

“ Notre système solaire tout entier, dans l’hypothèse d’une parallaxe de 8′′, est en grandeur, pour les étoiles fixes les plus rapprochées, ce que serait un cercle de 1710 pieds de rayon, à un cercle concentrique de 2,301,264 pieds. ”

“ Les distances de quelques étoiles étant approximativement connues, est-il possible d'en déduire leurs dimensions
réelles, ainsi qu'on a pu le faire pour les planètes et le Soleil? Non, et la raison en est simple : le diamètre apparent des plus brillantes étoiles est si petit qu'il échappe à toute mesure. Les fils les plus fins placés au foyer d'un instrument d'optique cachent en entier le disque de ces astres. Lorsque, par suite du mouvement de la Lune à travers les constellations, le limbe de notre satellite passe devant une étoile, l'occultation se fait instantanément. ”

“ L’heureuse invention du télescope nous a mis à portée de vérifier cette explication, en nous faisant voir les étoiles, au moment même où le soleil est le plus élevé. Celles qui sont assez près du pôle, pour ne jamais atteindre l’horizon, sont constamment visibles. Quant aux étoiles qui commencent à se montrer à l’Orient, pour disparoître à l’Occident ; il est naturel de penser qu’elles continuent de décrire sous l’horizon, le cercle qu’elles ont commencé à parcourir au-dessus, et dont l’horizon nous cache la partie inférieure. ”

“ En transportant, en sens contraire, aux étoiles le mouvement de la Terre, elles doivent paraître décrire chaque année une circonférence égale et parallèle à l’orbe terrestre, et dont le diamètre sous-tend dans le ciel un angle égal à celui sous lequel on verrait de leur centre le diamètre de cet orbe. ”

“ Lorsqu'on regarde le disque entier du Soleil avec un télescope d'un grossissement assez modéré pour permettre cette observation, et à travers un verre noir qui laisse voir le disque tout à l'aise, il est tout à fait évident que les bords du disque sont beaucoup moins lumineux que le centre. ”

“ Pour lever tous les doutes, il faudra jeter, à l’aide de la réflexion d’un miroir diaphane plan et à faces parallèles, placé devant l’objectif d’une lunette ou devant l’ouverture d’un télescope, l’image d’une étoile quelconque sur l’image de la nébuleuse, et rechercher si l’image stellaire ainsi réfléchie semblera de même entourée d’un espace noir. ”

“ Eh bien, vous, observateur situé sur la Terre, placez entre votre œil et le Soleil une plaque métallique percée d'une ouverture circulaire dont le diamètre sous-tende ce même nombre de secondes, et la portion du disque lumineux que vous découvrirez ainsi, sera, en grandeur et en éclat, le Soleil vu d'Uranus. Vues de cette planète, les molécules éclairantes se trouvaient éloignées de l'œil de 729 millions de lieues. Observées de
la Terre, leur distance est 19 fois moindre, ou de 38 millions de lieues seulement. ”

“ Proposons-nous maintenant de former une représentation exacte du ciel ; la mesure de la distance angulaire des étoiles nous conduira au but. Formons une sphère de carton, ce sera la miniature de la sphère étoilée ; prenons pour point de départ, pour point de repère, l’étoile la plus brillante du firmament, l’étoile qu’on appelle Sirius ; choisissons sur la sphère de carton un point quelconque, tout à fait arbitraire, pour être la représentation de cette étoile ”

“ Avec ces instruments attachés à des murs orientés du sud au nord et qu’on appelle des cercles muraux (liv. vii, chap. iv) , l’astronome peut observer à la fois les étoiles méridionales et les étoiles boréales en les rapportant toutes directement au pôle, ou par un calcul très-simple à l’équateur. ”

“ C’est comme une nouvelle spécialité qui a fait son apparition dans les observatoires, et autour de laquelle s’est créé tout un attirail d’instrumens ingénieux, tout un ensemble de méthodes d’observation et de théories nouvelles. Cette branche a pris une telle extension qu’elle réclame déjà des établissemens spéciaux. La création d’un observatoire d’astronomie physique à Paris, qui doit être placé sous la direction de M. Janssen, a été l’un des résultats de ce grand mouvement. ”

“ La vision télescopique créa une nouvelle branche de l'astronomie, qui, non contente d'avoir expliqué les mouvements des corps célestes, mesuré leurs distances relatives, leurs dimensions géométriques, leurs masses, voulut pénétrer plus avant dans l'étude de chacun des individus de la famille solaire. ”

“ Il est évident que ces corps, en obéissant alors à l'attraction en raison directe des masses et réciproque aux distances qui les séparent, formeraient un système analogue à celui de la terre et de la lune, de Jupiter, de Saturne, d'Uranus, avec leurs satellites respectifs, ou bien comme les étoiles multiples dont nos télescopes nous font apprécier les positions et les mouvements dans les parties de l'espace les plus reculées des limites auxquelles il est donné à la science a tuelle d'étendre ses investigations. ”

“ La hauteur méridienne d’un astre, comparée à la hauteur du pôle, donne sa distance à l’équateur ou sa déclinaison. La détermination de son ascension droite offrait plus de difficultés aux anciens astronomes, à cause de l’impossibilité où ils étaient de comparer directement les étoiles au Soleil. La Lune pouvant être comparée, le jour, au Soleil, et la nuit, aux étoiles, ils s’en servirent comme d’un intermédiaire pour mesurer la différence d’ascension droite du Soleil et des étoiles, en ayant égard aux mouvements propres de la Lune et du Soleil dans l’intervalle des observations. ”