Les Fondateurs de l'astronomie moderne - Ligaran - ebook

Les Fondateurs de l'astronomie moderne ebook

Ligaran

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Extrait : "La rotation diurne de notre globe et son mouvement annuel autour du soleil sont aujourd'hui des vérités sans contradicteurs ; il en est peu cependant qui se soient plus difficilement imposées à la conscience de l'esprit humain. Copernic eut la gloire de les affirmer, et il en est, suivant Voltaire, le véritable et seul inventeur."À PROPOS DES ÉDITIONS Ligaran : Les éditions Ligaran proposent des versions numériques de grands classiques de la littérature ainsi que des livres rares, dans les domaines suivants : • Fiction : roman, poésie, théâtre, jeunesse, policier, libertin. • Non fiction : histoire, essais, biographies, pratiques.

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Préface

La théorie des mouvements célestes avait compté avant Copernic plus d’un représentant de premier ordre, et l’immortel Newton, en en révélant le véritable principe, n’en a pas dit le dernier mot. Quelque illustres que soient les noms des grands hommes à l’histoire desquels est consacré ce volume, d’autres pourraient donc, sans injustice, être placés auprès d’eux, et si cette première esquisse paraissait utile, il serait aisé d’en élargir beaucoup le cadre.

Une étude sur le caractère et sur les œuvres de quelques grands inventeurs ne saurait former l’histoire de l’astronomie. Cette belle science commence avec la civilisation, et le perfectionnement constant des méthodes d’observation et de calcul promet encore à nos descendants de longs siècles de découvertes et de progrès.

Les premières idées des philosophes sur le système du monde ont été sans doute celles que la contemplation du ciel suggérerait encore à un observateur complètement ignorant des théories cosmographiques.

La terre semble une immense plaine sur laquelle le ciel repose de toutes parts. Il la recouvre comme un dôme solide sur lequel glissent tous les astres en s’élevant chaque jour à l’orient pour aller disparaître à l’occident, et retourner le lendemain par des routes inconnues à la position qu’ils occupaient la veille.

Les étoiles se meuvent ainsi, toutes ensemble, sans changer leur position relative. Chacune d’elles se lève et se couche chaque jour aux mêmes points de l’horizon, et les plus grands déplacements d’un observateur à la surface de la terre, ne changent ni l’aspect ni la grandeur apparente de leurs constellations.

Sept corps célestes seulement, parmi ceux que l’on aperçoit sans instrument, se séparent de tous les autres en échappant à la loi simple qui les régit. Le soleil, la lune, Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne, emportés cependant par le mouvement diurne des étoiles, ne décrivent pas chaque jour le même cercle, et leurs changements de route sont assez apparents pour frapper à la longue l’observateur le moins exercé.

Chacun de ces astres suit dans le ciel une spirale compliquée dont chaque spire peut sans erreur sensible être assimilée à l’un des cercles décrits par les étoiles. Ce cercle, qui change chaque jour, est parcouru par l’astre errant dans un temps différent de celui des étoiles, et la différence, sensible pour le soleil et les cinq planètes, est surtout considérable pour la lune.

On a d’abord expliqué ces apparences en supposant les étoiles attachées à une sphère solide qui, enveloppant la terre de toutes parts, tourne en vingt-quatre heures autour d’un axe dirigé d’un pôle à l’autre. Chaque planète est fixée dans ce système à une sphère transparente qui tourne comme celle des étoiles, mais en sens différent, tout en se laissant entraîner par elle et participant à son mouvement. Les planètes, parmi lesquelles les anciens comptaient la lune et le soleil, avaient ainsi deux mouvements : l’un commun aux étoiles, tandis que l’autre variait pour chaque planète.

Cette substitution de deux mouvements de rotation au mouvement en spirale, avait, aux yeux des philosophes anciens, une très grande importance. Ils tenaient pour certain que le mouvement circulaire uniforme convient seul à la perfection des corps célestes. Leur obstination à n’en pas admettre d’autres est le trait dominant de leur théorie et l’une des causes qui, en les éloignant des explications simples des mouvements célestes, leur en ont caché la véritable harmonie.

L’hypothèse des sphères concentriques ne reproduit avec une exactitude suffisante aucun des mouvements qu’elle a pour but d’expliquer. Le soleil lui-même, qui présente, entre tous, les apparences les plus simples, est beaucoup plus irrégulier dans sa marche que ne le voudrait une telle doctrine. Il décrit, il est vrai, par rapport aux étoiles, un grand cercle que l’on nomme écliptique ; mais son mouvement sur ce cercle est loin d’être uniforme.

Les allures de la lune sont plus irrégulières encore. Son mouvement de rétrogradation, soit par rapport aux étoiles, soit par rapport au soleil auquel on l’a souvent rapporté, est fort irrégulier, et son orbite change d’année en année, suivant une loi que l’on a mis longtemps à découvrir.

La complication des apparences augmente encore bien davantage lorsqu’on passe à l’étude des planètes. Les planètes, en effet, différant en cela du soleil et de la lune, ne retardent pas incessamment sur les étoiles, et, en supposant que la sphère qui les porte tourne uniformément d’occident en orient, leur mouvement n’est pas même grossièrement représenté.

Après s’être avancées vers certaines étoiles, on les voit pendant plusieurs jours demeurer stationnaires, puis se diriger en sens inverse pour s’arrêter encore et revenir de nouveau sur leurs pas.

Les astronomes, engagés dans une fausse route, rencontraient donc, dès les premiers pas, de graves écueils ; et tandis que les vrais principes simplifient tout quand ils sont trouvés, le système artificiel des sphères concentriques conduirait à des complications toujours croissantes. Il fallut augmenter peu à peu le nombre des sphères. Eudore, contemporain d’Aristote, attribuait à chaque planète quatre sphères différentes emboîtées les unes dans les autres et douées de mouvements divers, parmi lesquels il en suppose même d’oscillatoires.

Le soleil et la lune, moins irréguliers dans leurs allures, avaient chacun trois sphères solides. Aristote, en étudiant les phénomènes de plus près, trouva encore de grandes difficultés, qu’il crut faire disparaître en portant à trente-six le nombre total des sphères. Mais il ne put jamais tout concilier, et des observations plus précises et plus prolongées exigeaient sans cesse des suppositions nouvelles.

Lorsque Fracastor voulut, au commencement du seizième siècle, renouveler le système recommandé par les noms si grands alors d’Aristote et de Platon, les progrès de la science l’obligèrent à admettre soixante-dix-neuf sphères emboîtées les unes dans les autres, douées chacune d’un mouvement propre et entraînant avec soi celles qui les entourent.

Beaucoup de bons esprits cependant étaient choqués par l’inutile complication de ces rouages si nombreux. On acceptait avec quelque peine ces sphères si transparentes que les rayons lumineux les traversent sans être affaiblis, et si solides pourtant qu’elles peuvent guider les corps célestes et les tenir assujettis en les entraînant avec une incompréhensible rapidité.

Apollonius, qui vécut peu de temps après Aristote, proposa le premier le célèbre système des excentriques et des épicycles, auquel on donne plus souvent le nom de l’astronome Ptolémée qui l’a adopté et commenté.

Ce fut une idée très neuve et très heureuse que celle de faire mouvoir les corps célestes dans des cercles excentriques, c’est-à-dire dont le centre était supposé hors de notre terre.

Le mouvement étant alors uniforme, comme on le croyait nécessaire, la vitesse semble cependant dans cette hypothèse devenir variable à cause de l’influence du changement de distance sur la grandeur apparente du chemin parcouru.

La théorie des orbites excentriques, tout en représentant quelques-unes des apparences, ne supportait pas l’examen minutieux des détails, et il fallut lui adjoindre l’hypothèse des épicycles, qui consiste à supposer la planète mobile sur un cercle dont le centre est lui-même emporté d’un mouvement uniforme sur la circonférence d’un autre cercle nommé déférent. Une rotation continue et uniforme sur l’épicycle peut produire, par rapport au centre du déférent, un mouvement alternativement direct et rétrograde qui permet d’expliquer les stations et les rétrogradations ; mais il est impossible d’établir un accord parfait avec les observations, et il fallut de nouveau compliquer l’hypothèse, soit par l’introduction de nouveaux épicycles, soit par l’invention de l’équant. Hipparque, auquel on doit cette ingénieuse idée, osa s’écarter du principe jusque-là incontesté de l’uniformité des mouvements élémentaires et admettre une circulation à vitesse variable, en lui imposant seulement la condition de paraître uniforme pour un observateur convenablement placé.

Ces facilités plus grandes données aux astronomes pour composer leur système permettaient à peu près de représenter les observations passées, mais la suite renversait sans cesse le commencement, et démontrait la stérilité du principe, en révélant des discordances auxquelles il fallait laborieusement remédier par des complications nouvelles, sans jamais pouvoir amener l’œuvre à une perfection toujours et vainement poursuivie.

L’immuable régularité du mouvement des étoiles ne fut pas même soustraite à cette loi. Par la comparaison attentive d’observations minutieuses, continuées pendant plusieurs siècles, Hipparque, dont c’est l’une des plus grandes découvertes, constata un mouvement lent et régulier qui lui sembla commun à toutes, et qui déplaçant l’axe du monde, et par suite l’équateur, produit la rétrogradation ou précession des équinoxes qui, sensible à peine dans un siècle, s’accomplit dans 26 000 ans. Il fallut admettre une sphère nouvelle embrassant celle des étoiles et l’entraînant avec soi dans la rotation lente et régulière, pour déranger à la longue l’uniformité du mouvement diurne.

Tous ces systèmes, il est inutile de le dire, n’avaient aucun des caractères qui imposent nos théories modernes à la conviction de quiconque est capable de les étudier ; et, dans cette incertitude, le champ restait libre à toutes les hypothèses et aux plus folles imaginations. Les philosophes, en formant sur la structure du monde les suppositions les plus bizarres, ont quelquefois cependant rencontré la vérité sans y fixer par des raisons solides la croyance de leurs successeurs. Les stoïciens pensaient, comme Kepler lui-même à une époque de sa vie, que chaque planète est dirigée dans la route qu’elle doit suivre par une âme qui connaît son devoir et le lui impose. Si les étoiles décrivent toutes dans le même temps des cercles si inégaux, c’est, disaient-ils, que chacune d’elles, sans dépendre aucunement des autres, connaît la route qui lui est assignée, et se règle elle-même pour la parcourir ponctuellement dans le temps fixé, sans être contrainte par aucune action extérieure. Parmi ces ténèbres épaisses, Pythagore, plus heureux dans ses conjectures, aperçut la lumière et la montra à quelques disciples ; il osa chercher dans la rotation de la terre l’explication du mouvement diurne et faire du soleil immobile le centre de tout l’univers. Sa doctrine, mystérieusement transmise aux initiés, ne devint jamais universelle, et tout porte à croire que, devinée seulement par un heureux effort de génie, elle ne fut jamais appuyée dans l’antiquité sur les arguments irrésistibles qui, dans les temps modernes, ont fatigué et vaincu les résistances les plus brutales et les plus opiniâtres.

La chute de l’empire romain et les invasions des barbares empêchèrent, pendant plusieurs siècles, non seulement les progrès, mais l’étude de l’astronomie. Les conquérants arabes et les califes mahométans donnèrent les premiers, à une partie du monde, la tranquillité et l’ordre nécessaires aux travaux de l’esprit. Leur gouvernement, plein de générosité et de justice pour tous, favorisa dans toutes les directions l’essor de l’intelligence humaine. Les grands princes de la dynastie des Abassides remirent en honneur la philosophie et la science des Grecs. Aristote et Platon furent traduits en arabe en même temps qu’Hippocrate et que Galien ; on les suivit sans les discuter, et les savants astronomes, que la générosité des califes entourait de tous les moyens d’étude et d’observation, se contentèrent de transmettre sans en accroître l’éclat le flambeau légué par les Grecs. Leurs travaux cependant montrent la complète intelligence des méthodes. La plus ancienne mesure du globe qui soit parvenue jusqu’à nous fut entreprise par les astronomes arabes, sur l’ordre du calife Almamoun.

La doctrine des épicycles était malheureusement contredite par des observations précises et de plus en plus nombreuses. Les erreurs s’accumulèrent, et semblables à un fleuve dont il faut constamment déplacer les digues, les astres depuis longtemps n’obéissaient plus aux lois de Ptolémée. Les tables de l’Almageste ne pouvaient plus servir, et celles que le roi Alphonse de Castille avait fait calculer vers le milieu du treizième siècle désolaient déjà les astrologues par leur différence avec l’état du ciel. Les systèmes admis jusque-là vieillissaient et devaient être bientôt abolis. L’habileté croissante des observateurs et la précision des calculs ne permettaient pas cependant de se contenter d’à peu près. Purbach et son disciple Régiomontanus essayèrent en vain de relever l’édifice chancelant ; leurs efforts, en en montrant la faiblesse, ne servirent qu’à préparer le triomphe de Copernic.

Copernic et ses travaux

La rotation diurne de notre globe et son mouvement annuel autour du soleil sont aujourd’hui des vérités sans contradicteurs ; il en est peu cependant qui se soient plus difficilement imposées à la conscience de l’esprit humain. Copernic eut la gloire de les affirmer, et il en est, suivant Voltaire, le véritable et seul inventeur. « Le trait de lumière qui éclaire aujourd’hui le monde est parti, dit le grand écrivain, de la petite ville de Thorn. » Il tranche ailleurs la question en affirmant qu’une si belle et si importante découverte, une fois proclamée, se serait transmise de siècle en siècle, comme les belles démonstrations d’Archimède, et ne se serait jamais perdue. Il n’en a pas été ainsi pourtant : les hommes n’acceptent pas si facilement une vérité aussi éloignée des sens, et une erreur aussi ancienne que le monde ne s’arrache pas par un seul effort. Les philosophes de l’antiquité ont cru au mouvement de la terre, et, sans qu’il soit possible de marquer l’origine de cette opinion, on voit qu’elle avait fait impression sur Archimède comme sur Aristote et sur Platon. Cicéron et Plutarque en parlent en termes très précis. Cette théorie n’était donc pas nouvelle ; mais le nombre de ses adeptes ayant diminué d’âge en âge, elle était complètement délaissée et comme éteinte dans l’oubli, lorsque Copernic, lui donnant pour ainsi dire une nouvelle vie, la fit retentir assez haut pour y attacher son nom à jamais. Les preuves sont nombreuses et précises ; il serait inutile de les rapporter ; mais il ne l’est peut-être pas d’avoir signalé l’erreur dans laquelle Voltaire est tombé pour s’être trop fié à la logique. Ce n’est pas elle qui décide les questions historiques, et un fait bien constant doit prévaloir sur les conjectures et les opinions du plus admirable bon sens.

Copernic a, d’ailleurs, réfuté d’avance son trop exclusif admirateur en rapportant avec une grande bonne foi les passages d’écrivains anciens où il a puisé la première idée de son système ; les indications qu’il donne, malheureusement très brèves, forment presque tout ce que nous possédons sur la marche secrète de son esprit. L’histoire de ses idées restera donc, quoi qu’on fasse, mal connue, et, en cherchant à en retracer les principaux traits, nous serons souvent réduits aux conjectures.

Copernic est né à Thorn, en 1472. Il perdit son père à l’âge de dix ans, et reçut, sous la direction de son oncle, évêque de Warmie, une éducation très soignée et dirigée surtout vers l’étude des lettres. On a conservé de lui une élégante traduction latine des épîtres de Théophylacte, qu’il offrit à son oncle, en l’avertissant qu’expurgées avec soin, elles méritent toutes le titre de lettres morales, accordé par l’auteur grec à quelques-unes seulement.

Copernic, à l’âge de dix-sept ans, fut envoyé à Cracovie pour y étudier la médecine ; mais, loin d’en faire son occupation exclusive et unique, il suivit avec succès tous les cours de l’Université. Celui du professeur d’astronomie, Albert Brudvinski, intéressa particulièrement sa curiosité ; un charme puissant s’attacha tout d’abord pour lui aux rudes et grossiers instruments alors en usage, et le jeune étudiant se fit initier à leur emploi. L’ardeur de son esprit l’entraînait en même temps vers les arts ; il suivit un cours de perspective, et, passant de la théorie à la pratique, il s’adonna pendant quelque temps à la peinture ; il y montra, comme en tous ses travaux, de très heureuses dispositions, et fit même quelques portraits d’après nature qui furent trouvés très ressemblants.

Rabelais nous apprend que « les jeunes gens studieux et amateurs de pérégrinité » étaient déjà, à cette époque, « convoiteux de visiter les gens doctes, antiquités et singularités d’Italie. » Copernic, bien préparé à profiter d’un tel voyage, se rendit, à l’âge de vingt-trois ans, à l’Université de Padoue, dont les maîtres habiles étaient alors en grand renom ; il y suivit les cours de médecine et de philosophie, et obtint deux des couronnes décernées chaque année aux élèves les plus distingués par la science et par le talent. Ses études médicales étaient cependant interrompues par de fréquentes excursions à Bologne, où l’attiraient la réputation et le savoir du professeur Dominique Maria, de Ferrare, dont il devint bientôt l’ami intime. L’exemple et les conseils de Maria fortifièrent le goût de Copernic pour l’astronomie et l’engagèrent dans la voie qu’il ne devait plus quitter. La médecine fut bientôt délaissée : le jeune étudiant vint se fixer à Bologne, et Maria l’admit à travailler dans son observatoire ; cette flatteuse collaboration fut utile à Copernic et contribua sans doute à faire de lui un astronome accompli, mais sans le conduire immédiatement à des découvertes réelles. Parmi les résultats de ces premiers travaux, on cite même une erreur manifeste et une observation dont l’exactitude est douteuse : Maria croyait avoir démontré que le pôle de la terre se déplace à sa surface et que, depuis les temps historiques, la latitude des villes d’Italie a changé de près d’un degré ; il fit partager son opinion à Copernic, qui, plus tard, y renonça, car il n’en fait pas mention dans son ouvrage. Dans une observation faite à Bologne, en 1497, les deux astronomes crurent apercevoir une étoile à travers la partie obscure du disque de la lune, qui semblait laisser passer ses rayons. Rien n’étant venu depuis confirmer cet incompréhensible phénomène, les astronomes s’accordent à ne pas y ajouter foi.

Avant de retourner en Pologne, Copernic se rendit à Rome ; il y vit le célèbre astronome Regiomontanus, dont il s’attira l’estime. Recommandé par son oncle l’évêque, et déjà digne d’être recherché pour son propre mérite, il ne fut pas traité en étudiant qui vient recevoir des leçons, mais en astronome qui peut en donner, et on le fit asseoir à côté des maîtres. La licence, licentia docendi, qu’il avait reçue à Cracovie, fut jugée valable à Rome, et Copernic professa, pendant quelques mois, auprès de Regiomontanus, dont les savants entretiens concoururent heureusement, avec ceux de Maria, aux progrès de ses études astronomiques. On a dit même que ce célèbre astronome, parvenu par ses propres réflexions à soupçonner le mouvement de la terre, avait dirigé dans cette voie les méditations de Copernic ; mais aucune preuve précise ne rend cette opinion vraisemblable. Regiomontanus mourut peu de temps après, assassiné par les fils d’un homme dont il avait trop vivement critiqué les ouvrages. Aucun des écrits qu’il a laissés n’autorise à le regarder comme l’initiateur ou le précurseur de Copernic.

Copernic revint en Pologne à l’âge de vingt-neuf ans, bien résolu de consacrer à l’astronomie un talent développé par dix années d’études aussi brillantes que variées : pour lui en faciliter les moyens, son oncle, pendant son séjour en Italie, avait obtenu pour lui un canonicat dans l’église de Frauenbourg. Un canonicat, telle était alors l’ambition commune à tous les aspirants aux études libérales : poètes, philosophes et médecins y voyaient la seule chance de tranquillité et d’indépendance. Le mérite aidait sans doute à y parvenir, mais il ne faudrait pas trop en citer comme preuve l’exemple de Copernic, car son frère aîné, nommé André, et si complètement obscur que la tradition ne nous a rien appris de plus sur son compte, fut pourvu en même temps que lui. Sans besoins comme sans ambition, et plus assidu à son observatoire que dans le chœur, l’heureux Nicolas n’interrompait ses travaux scientifiques que pour se livrer aux faciles devoirs de sa profession. Comme il avait obtenu depuis longtemps le bonnet de docteur en médecine, quelques malades réclamaient, il est vrai, ses conseils, qu’il accordait toujours gratuitement ; mais ce désintéressement n’augmentait pas la confiance, et sa clientèle ne fut jamais considérable : c’était ce qu’il désirait. Quelles que fussent cependant ses préoccupations scientifiques, il ne négligea jamais les devoirs que lui imposait la confiance des malades.

Sa réputation franchit même peu à peu les limites de son diocèse : une correspondance récemment publiée montre que le duc Albert, grand maître des chevaliers Teutoniques, eut recours à lui en 1541, dans une maladie grave de l’un de ses conseillers, le priant d’accorder « ses bons conseils et avis à son serviteur pour le guérir avec l’aide de Dieu. » Copernic, âgé de soixante-neuf ans, se rendit immédiatement aux prières du duc, après avoir obtenu l’autorisation des chanoines ses confrères ; il resta près d’un mois auprès de lui et continua même longtemps après à envoyer par écrit ses conseils au malade, qui guérit vraisemblablement, car la correspondance, fort insignifiante d’ailleurs, qui nous a été conservée, ne mentionne pas l’issue de la maladie.

C’est dans les premières années de son retour en Pologne que Copernic paraît avoir arrêté ses idées sur le système du monde et compose son célèbre ouvrage sur les révolutions des corps célestes ; il le garda inédit pendant près de trente ans. Quoiqu’il le perfectionnât sans cesse et qu’il eût une peine extrême à se satisfaire lui-même, on s’expliquerait difficilement un si long retard, si l’on ne savait quelles appréhensions pouvaient le retenir, et combien de difficultés la publication de ses idées lui eût sans doute attirées.

L’Almageste de Ptolémée était la règle universelle des opinions docilement reçues et transmises, comme évidentes et indubitables, d’une génération à l’autre. Copernic, refusant de déférer à cette autorité, osa le premier s’affranchir du joug ; la complication des mouvements admis par les écoles ne satisfaisait pas son esprit, cette architecture bizarre le scandalisait ; elle ne pouvait convenir, selon lui, à un édifice aussi majestueux et remplir la haute idée de perfection qui s’y rattache.

Pénétré de cette pensée, et sans se soucier des opinions reçues, il chercha la vérité avec autant d’ardeur que d’indépendance de raison. Voulant d’abord, suivant l’usage, trouver un point d’appui chez les anciens, il commença par relire soigneusement les écrits des philosophes, pour se familiariser avec leurs doctrines et savoir ce qu’ils ont pensé sur ce grand et éternel sujet de méditation, ne craignant pas de traverser bien des nuages pour découvrir quelques rayons.

Dans ce siècle de fausse science et d’érudition sans lumières, les intelligences enchaînées par de vaines subtilités n’apprenaient pas à raisonner, mais à croire ; les plus doctes passaient pour les plus habiles, et les anciens n’avaient plus que des commentateurs. Copernic se fit leur disciple ; cherchant des idées et non des autorités, il osa les aborder avec un esprit d’examen que les écoles ne connaissaient plus, pour adopter et perfectionner ce qu’il trouverait près d’eux de meilleur et de vrai. Avec de l’imagination et un jugement droit, il aurait pu certainement trouver, sans aucun secours, l’idée hardie qui a fait sa gloire ; mais, quand il déclare formellement le contraire, pourquoi récuserait-on son témoignage ? « Je pris, dit-il, la résolution de relire les ouvrages de tous les philosophes, pour y chercher si aucun d’eux n’avait admis pour les sphères célestes d’autres mouvements que ceux acceptés dans les écoles, et je trouvai dans Cicéron que Nicétas croyait au mouvement de la terre. Plutarque m’apprit ensuite que cette opinion avait été partagée par plusieurs autres ; voici ses propres paroles : “Les autres tiennent que la terre ne bouge pas, mais Philolaüs, pythagorien, tient qu’elle se meut en rond par le cercle oblique, ne plus ne moins que fait le soleil et la lune. Héraclite du Pont et Ecphantus, pythagorien, remuent bien la terre ; mais non pas qu’elle passe d’un lieu dans un autre, étant enveloppée, comme une roue, de bandes, depuis l’orient jusqu’à l’occident, alentour de son propre centre.” »

Copernic aurait pu citer une autorité plus considérable : Archimède, en effet, au commencement du livre intitulé Arénaire est plus net et plus précis encore :

« Le monde, dit-il, est appelé par la plupart des astronomes une sphère dont le centre est le même que celui de la terre, et dont le rayon est égal à la distance de la terre au soleil. Aristarque de Samos rapporte cette opinion en la réfutant : d’après lui, le monde serait beaucoup plus grand ; il suppose le soleil immobile, ainsi que les étoiles, et pense que la terre tourne autour du soleil comme centre, et que la grandeur de la sphère des étoiles fixes, dont le centre est celui du soleil, est telle, que la circonférence du cercle décrit par la terre est à la distance des étoiles fixes, comme le centre d’un cercle est à sa surface. »

Ce sont ces passages si formels qui, comme le dit Copernic, lui donnèrent ouverture à l’idée du mouvement de la terre, et furent pour lui comme une révélation ; il y vit le moyen de simplifier les rouages si nombreux et si compliqués de la machine céleste. Le succès dépassa ses espérances, et la lumière se fit bientôt dans son esprit. Plus soucieux cependant du repos qu’ambitieux d’une gloire éclatante, il continua silencieusement ses travaux, perfectionnant sans cesse son ouvrage et fortifiant ses convictions par l’étude continuelle des observations anciennes et par la contemplation assidue du ciel, trop souvent voilé malheureusement par les brouillards de la Vistule. Le but principal de l’ouvrage de Copernic est d’établir le double mouvement de la terre, par la simplicité et la régularité des explications qu’il fournit, et dont le majestueux ensemble n’a pas besoin d’autres preuves pour s’imposer irrésistiblement à l’esprit.

Ptolémée lui-même n’ignorait pas que l’hypothèse de la rotation de la terre explique très simplement quelques-unes des apparences de l’univers, mais il n’avait pas osé l’adopter ; il était trop éclairé pour voir une difficulté sérieuse dans l’absence apparente du mouvement ; quelque rapidement, en effet, que la terre nous emporte, les objets qui nous entourent, suivant tous en même temps la même voie, éprouvent un déplacement commun, dont l’impétuosité devient par suite imperceptible. Ptolémée le comprit sans doute ; mais il recula devant une objection qui lui semblait sans réplique.

« Si la terre, dit-il, tournait en vingt-quatre heures autour de son axe, les points de sa surface seraient animés d’une vitesse immense, et de leur rotation naîtrait une force de projection capable d’arracher de leurs fondements les édifices les plus solides, en faisant voler leurs débris dans les airs. »

Cette appréciation des effets de la rotation terrestre repose sur une confusion qu’il faut signaler, et la difficulté disparaît lorsqu’en invoquant les véritables principes de la mécanique, on veut la pousser à bout.

On doit distinguer, dans le mouvement d’un corps qui tourne, la vitesse absolue des points situés à la surface et la vitesse de rotation mesurée par la durée d’un tour entier ; la force de projection dont par le Ptolémée, et que nous nommons force centrifuge, dépend de ces deux vitesses à la fois, et leur est proportionnelle à toutes deux. Or, dans le cas de la rotation terrestre qui nous occupe, si la vitesse des points situés à la surface est très grande, la vitesse de rotation est extrêmement petite : un tour en vingt-quatre heures, c’est la moitié de ce que fait l’aiguille des heures d’une horloge, et, tout calcul fait, la force centrifuge produite par la rotation de la terre, loin de pouvoir arracher les édifices de leurs fondements, diminue seulement le poids des corps situés à l’équateur, où elle est la plus forte, de trois grammes environ par kilogramme.

Galilée rencontra, un siècle plus tard, la même difficulté, sans réussir à la dénouer exactement. Copernic pouvait bien moins encore faire un tel calcul, qui eût dépassé de beaucoup ses connaissances en mécanique, mais il ne renonça pas pour cela à ses convictions ; tout en regardant l’objection comme sérieuse, il n’en fut ni retardé ni troublé, et crut pouvoir tout concilier par une distinction subtile : « La rotation de la terre étant, dit-il, un mouvement naturel, les effets en sont tout autres que ceux d’un mouvement violent, et l’on ne doit pas assimiler la terre, qui tourne en vertu de sa propre nature, à une roue que l’on force à tourner. » Deux cents ans de travaux et de découvertes ont effacé de la science cette distinction entre le mouvement naturel et le mouvement violent. Un corps, quel qu’il soit, n’a aucune vertu réelle, aucune causalité, pour produire son propre mouvement ou pour en changer la direction. Les corps célestes, dans leurs évolutions, ne diffèrent en rien des autres ; ils sont soumis aux mêmes lois mécaniques, de même que les substances organisées dans les corps vivants obéissent aux mêmes lois physiques et chimiques qui régissent la matière inerte. Le principe de Copernic est donc faux, mais il n’est pas absurde ; il l’a reçu d’ailleurs des péripatéticiens, et il serait aussi injuste de le lui reprocher que de voir une preuve de pénétration dans l’argument sans valeur qui le maintint si heureusement dans la bonne voie.

Copernic admit donc, comme Philolaüs et Héraclite du Pont, que la terre tourne en vingt-quatre heures, et d’occident en orient, autour de la ligne des pôles ; entraînés par ce mouvement, dont nous n’avons pas conscience, nous le transportons aux astres, qui semblent, par une rotation contraire, tourner en vingt-quatre heures d’orient en occident autour du même axe.

Cette explication simple d’un phénomène aussi universel fait disparaître bien des difficultés. La distance immense des étoiles exigerait, si leur mouvement était réel, une vitesse qui effraye l’imagination et que Kepler évaluait beaucoup trop bas en la fixant à dix-sept mille lieues par minute. On s’expliquerait en outre bien difficilement que ce nombre prodigieux de soleils, comme enchaînés par des liens invisibles, conservassent exactement leurs positions relatives, en formant un système invariable qui semble tourner tout d’une pièce, sans être en rien dérangé par une rotation aussi rapide. Comment le soleil, la lune et les planètes participent-ils à ce mouvement en s’y soustrayant cependant en partie, puisqu’on voit varier chaque jour le lieu de leur lever et le cercle qu’ils semblent décrire ? Comment enfin le mystérieux ressort qui semble faire tourner l’univers autour d’un axe qui traverse notre globe nous laisse-t-il seuls en dehors de cette rotation ? La rotation de la terre faisant disparaître toutes ces difficultés, Copernic la regarda comme démontrée, et, expliquant ainsi le mouvement diurne des astres, il put en faire abstraction dans la suite de ses travaux et se borner à considérer, dans leur étude ultérieure, leur déplacement par rapport aux étoiles.

Les étoiles cependant, tout en conservant leurs positions relatives, semblent entraînées par un autre mouvement extrêmement lent, qui ne se mesure pas par jours, mais par centaines de siècles, et qui, d’après Hipparque, déplace toute la sphère céleste dans le sens de l’écliptique, en lui faisant faire un tour en vingt-six mille ans. Copernic n’abandonna pas pour cela sa croyance à la fixité des étoiles ; il comprit que ce ne sont pas elles qui se déplacent : c’est l’axe de la terre qui tourne en vingt-six mille ans autour de l’écliptique, en entraînant ainsi le pôle de l’univers, sans cesser de percer le globe terrestre aux mêmes points, et sans justifier par conséquent l’opinion de Dominique Maria sur le changement des latitudes géographiques.

Il y a, il faut l’avouer, contradiction géométrique à supposer ainsi un axe de rotation perçant toujours le globe terrestre aux mêmes points et changeant cependant de direction dans l’espace. Si la vitesse du pôle est toujours nulle, l’axe qui y aboutit reste invariable, et le changement de sa direction, quelque lent qu’on veuille le supposer, est impossible. Mais rien sous le soleil n’est rigoureusement immuable ; le pôle de la terre n’est pas fixe à sa surface. Un des géomètres les plus pénétrants de notre époque, M. Poinsot, en analysant le phénomène avec autant de finesse que de clarté, a montré que chaque jour notre pôle décrit autour de sa position moyenne un cercle de quelques décimètres ; pour les astronomes un mouvement si fin et si délié ne diffère pas de l’immobilité ; mais il a de l’importance aux yeux des géomètres ; il correspond à un rouage régulier et nécessaire, quoique imperceptible, de l’immense machine qu’il étudie ; la circonférence de ce petit cercle mesure, comme l’a montré M. Poinsot, le chemin que le pôle de l’univers parcourt chaque jour sur la sphère céleste : c’est l’un des pas successifs de cette marche si lente signalée par Hipparque, et qui dure vingt-six mille ans.

Parmi les astres mobiles, le soleil seul suit une marche simple et régulière : on le voit décrire en une année sur la sphère céleste le grand cercle nommé écliptique, et, sans être rigoureusement uniforme, son mouvement le deviendrait dans des limites d’exactitude suffisante, si l’on se plaçait pour l’observer en un centre fictif peu éloigné de celui de la terre.

Le mouvement des planètes est plus compliqué : elles vont tantôt plus vite et tantôt plus lentement, tantôt dans un sens et tantôt dans un autre, et leurs stations fréquentes, constamment suivies d’un changement de direction, leur donnent dans le ciel une allure inégale et bizarre. Le mouvement circulaire uniforme qui convient seul, suivant les astronomes anciens, à la perfection des corps célestes, ne peut évidemment pas expliquer de telles apparences ; on avait cru tout concilier par la singulière doctrine des épicycles, qui, au temps de Copernic, régnait encore sans partage. Parlant de ce principe évident que les corps célestes doivent décrire des cercles, et voyant clairement cependant qu’ils n’en décrivent pas, les anciens astronomes, s’attachant bien plus à accorder les mots qu’à rester conséquents à leur faux principe, disaient que chaque planète est mobile sur un cercle ; mais ils admettaient aussitôt que ce cercle, nommé épicycle, est entraîné à son tour uniformément sur la circonférence d’un autre cercle, appelé le déférent, en emportant la planète qui le parcourt. Celle-ci se trouve ainsi soumise à deux mouvements qui s’altèrent mutuellement par leur composition ; elle ne peut, quoi qu’on fasse, décrire qu’une seule courbe, qui n’est pas un cercle, mais qui est produite par la combinaison de deux mouvements circulaires, et, par cette finesse de discours, ils prétendaient tout concilier. Ces hypothèses, qui, d’après Ptolémée, remontent à Apollonius, expliquent les traits généraux des mouvements observés, mais elles sont loin d’en reproduire exactement les détails, et les astronomes, tâtonnant pour ainsi dire dans les ténèbres, n’avaient pas hésité à compliquer leurs hypothèses en augmentant sans limite le nombre de ces cercles qui roulent les uns sur les autres. Leurs dimensions arbitraires, ainsi que leurs vitesses, laissaient une grande latitude qui prolongeait l’illusion, et, pour accorder la théorie avec les observations de plus en plus précises, on avançait dans une voie sans issue, en s’embarrassant dans des entraves toujours plus nombreuses. Copernic eut assez de liberté d’esprit pour les rejeter, et assez de force pour les rompre d’une main hardie. Il fit disparaître ces vaines subtilités, et, lançant la terre dans l’espace, il plaça le soleil au centre du monde, comme le cœur et le foyer de toute la nature. Qui pourrait, dit-il, choisir une meilleure place pour cette lampe brillante qui illumine tout l’univers ? De même que le plus beau tableau ne peut être admiré et compris que d’un point de vue bien choisi, il faut, pour comprendre le système du monde, se placer par la pensée en son centre, qui est celui du soleil : c’est de là que Copernic aperçoit l’ordre harmonieux de l’univers et le spectacle éternel que ses maîtres lui avaient montré tant de fois sans lui enseigner à le comprendre.

Le soleil étant supposé immobile, il faut admettre que la terre tourne autour de lui, en décrivant chaque année un cercle précisément égal à celui dans lequel nous croyons le voir entraîné. Notre globe perd ainsi son rôle exceptionnel dans l’univers ; il cesse d’être le centre et la fin dernière de la création ; quelque différence que la vanité humaine veuille établir entre la terre et les autres planètes, on n’aperçoit plus aucun caractère particulier qui la distingue. Copernic nous les montre toutes semblables par la forme, comparables par les dimensions, et circulant, soumises aux mêmes lois, autour du même foyer de chaleur et de lumière, qui luit également pour elles toutes, leur envoie les mêmes clartés, les échauffe des mêmes rayons, et semble les tenir dans la même dépendance. Il faut donc chercher plus haut et plus loin que notre terre les secrets de la sagesse éternelle, ou renoncer modestement à les pénétrer ; mais, comme dit frère Jean, ce ne sont pas là paroles de bréviaire, et le chanoine de Frauenbourg ne pouvait guère les discuter.

Le mouvement de la terre étant admis, on voit aisément quelles apparences ce déplacement, effectué à notre insu, doit produire sur les différents astres. Si nous nous approchons du soleil, par exemple, il nous semblera que, par un mouvement contraire, c’est lui qui se rapproche de nous ; si notre mouvement nous entraîne vers la droite, les apparences seront les mêmes que si, demeurant immobiles, nous le voyions décrire un chemin égal vers la gauche, et une analyse très aisée du phénomène montre enfin qu’en décrivant une courbe quelconque nous croirons voir le soleil, ou tout autre astre que nous observerons, décrire en sens inverse une courbe précisément égale, et dont les dimensions apparentes dépendent, bien entendu, de la distance qui nous en sépare.

Ces apparences, que Copernic analyse avec autant de solidité que de justesse, s’étendent sans exception à tous les corps célestes accessibles à nos observations ; c’est une conséquence à laquelle on ne peut se soustraire, et qui semble tout d’abord condamner l’hypothèse. Le mouvement des étoiles est, en effet, complètement expliqué par la rotation de la terre autour de son axe, et nous ne les voyons nullement décrire en outre des cercles parallèles entre eux et égaux à l’orbite présumée de notre planète. Mais cette difficulté n’arrêta pas Copernic ; il en conclut seulement qu’à cause de la prodigieuse distance des étoiles le cercle égal à l’orbite terrestre que chacune d’elles devrait sembler décrire paraît tellement petit, qu’il échappe aux observations les plus précises.

Les planètes ne semblent pas non plus décrire des cercles égaux et parallèles au plan de l’écliptique ; elles ont donc un mouvement réel qui se combine avec le mouvement apparent que notre esprit leur attribue. Copernic admit que chacune d’elles décrit un cercle autour du soleil ; le mouvement de la terre, que nous leur transportons en outre par la pensée, produit alors les mêmes apparences que si chaque planète tournait en une année sur un épicycle égal à l’orbite terrestre entraîné sur l’orbite véritable de la planète, qui semble jouer ainsi le rôle du déférent