PRINCIPE DE LA GRAVITATION UNIVERSELLE.

=323=. L'examen attentif des lois de Képler a conduit Newton à la

connaissance des causes qui agissent sur les planètes et les font se

mouvoir suivant ces lois générales. C'est à Newton qu'on doit la

découverte de ce principe fondamental qui régit tout le monde solaire:

PRINCIPE DE LA GRAVITATION UNIVERSELLE. _Deux points matériels placés

comme on voudra dans l'espace gravitent l'un vers l'autre, c'est-à-dire

tendent à se rapprocher comme s'ils s'attiraient mutuellement. Les

forces qui se développent ainsi entre les deux corps sont égales entre

elles, et agissent en sens contraires, suivant la ligne droite qui joint

les deux corps, avec une intensité proportionnelle à leurs masses, et

inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare._

Le soleil et les planètes, et en général tous les corps célestes, ne

sont pas de simples points, mais des grands corps à peu près sphériques.

En admettant que leurs molécules s'attirent mutuellement les unes les

autres, Newton est encore parvenu à démontrer cette proposition:

_Si les corps qui attirent ont la forme sphérique, l'attraction est

exactement la même que si la masse de chacun était ramassée à son

centre, chaque sphère attirant ainsi comme un seul point matériel qui

aurait une masse égale à la sienne._

L'attraction que le soleil, d'après ce principe, exerce sur chaque

planète, combinée avec une vitesse initiale de projection imprimée Ã

cette planète, doit la faire tourner autour du soleil; les lois de ce

mouvement, déduites de l'analyse mathématique de ces causes, sont

précisément celles que Képler a découvertes par l'observation.

=324=. Un grand nombre de mouvements qu'on observe dans l'univers sont

conformes au principe de la gravitation universelle. Ainsi suivant ce

principe, la lune, soumise à l'attraction prépondérante de la terre,

doit tourner autour de celle-ci comme les planètes autour du soleil;

c'est en effet ce qui a lieu; son mouvement est conforme aux lois de

Képler.

Différents globes analogues à la lune tournent suivant les mêmes lois

autour de quelques-unes des planètes principales; ce sont les

_satellites_ de ces planètes, dont nous parlerons plus tard.

Enfin dans diverses régions de l'espace indéfini, à des distances

immenses, on remarque des étoiles tournant autour d'autres étoiles

(étoiles doubles); ceux de ces mouvements qu'on a pu suffisamment

étudier, ont lieu suivant les lois de Képler, c'est-à-dire conformément

au principe de la gravitation.

=325=. Plus près de nous, nous voyons les corps abandonnés à eux-mêmes

dans le voisinage de la terre, tomber à sa surface en se dirigeant vers

le centre, paraissant attirés par notre globe exactement comme il a été

dit à propos de l'attraction des corps sphériques. La chute des corps

sur la terre est donc un effet de la gravitation universelle. Le nom de

pesanteur donné à la force qui fait ainsi tomber les corps n'est qu'un

synonyme du mot de gravitation.

=326=. Le lecteur a maintenant une idée générale assez précise de la

nature des mouvements planétaires; nous ne pouvons guère aller plus loin

sur ce sujet. Nous entrerons cependant dans quelques détails au sujet

des planètes principales, que nous considérerons bientôt en particulier,

l'une après l'autre.

=327=. Les plans dans lesquels ces planètes circulent autour du soleil

sont très-peu inclinés sur l'écliptique. Voici d'ailleurs ces

inclinaisons (d'après M. Faye).

Inclinaison de l'orbite de Mercure, 7° 10' 13"; de Vénus, 3° 23' 31"; de

Mars, 1° 51' 6"; de Jupiter, 1° 18' 42"; de Saturne, 2° 29' 30";

d'Uranus, 0° 46' 29"; de Neptune, 1° 47'.

D'après cela, pour plus de simplicité dans l'étude des principales

circonstances du mouvement de chaque planète, nous ferons abstraction de

la faible inclinaison de son orbite sur l'écliptique, et nous

supposerons que la planète tourne autour du soleil, sur ce dernier plan,

en même temps que la terre[117]. De plus, comme les orbites des

principales planètes sont à peu près circulaires, nous les considérerons

comme des cercles ayant le soleil pour centre. On se fait aisément ainsi

une idée à peu près exacte du mouvement des planètes par rapport à la

terre et au soleil.

[Note 117: Cela revient à remplacer chaque orbite par sa projection sur

le plan de l'écliptique, et à considérer le mouvement de la planète

projetée sur cette orbite. La projection de la planète ayant même

longitude que la planète elle-même, on arrive ainsi à des résultats

exacts quand ces résultats ne dépendent pas de la latitude.]

D'ailleurs, en rétablissant ensuite l'inclinaison de chaque orbite, et

tenant compte de sa forme réelle, ceux qui le voudront arriveront, de

l'approximation qu'ils auront obtenue avec nous, à connaître exactement

les faits étudiés, plus aisément que s'ils avaient voulu arriver tout de

suite à ce dernier résultat.

=328=. Cela posé, terminons les généralités par la définition de

quelques termes astronomiques.

On distingue les planètes en planètes _inférieures_, et en planètes

_supérieures_ (on dit quelquefois aussi planètes _intérieures_ et

planètes _extérieures_). Les premières sont celles qui sont plus

rapprochées que nous du soleil; il n'y en a que deux: MERCURE et VENUS.

Toutes les autres planètes connues sont supérieures, c'est-à-dire plus

éloignées que nous du soleil.

=329=. Les orbites de Mercure et de Vénus ont donc chacune par rapport Ã

celle de la terre la position qu'indique la figure 122 (circ SP).

L'orbite d'une planète _supérieure_ entoure l'orbite de la terre comme

l'indique la figure 123.

Comme on le voit, une planète inférieure circule, pour ainsi dire, Ã

l'intérieur de l'orbite terrestre (d'où le nom de planète _intérieure_

qu'on lui donne quelquefois). Une planète supérieure circule Ã

l'extérieur de l'orbite terrestre (d'où le nom de planètes _extérieures_

au lieu de planètes _supérieures_).

[Illustration: 248, Fig. 122]

[Illustration: 248, Fig. 123]

=330.= Une planète est dite en _conjonction_ quand sa longitude céleste

et celle du soleil (par rapport à la terre) sont les mêmes. La planète

est alors sur le même cercle de latitude que le soleil. (Voyez les

positions T, P, S, et T, S, P', _fig._ 122, et les positions T, S, P',

fig. 123.)

=331.= Une planète est dite en _opposition_ quand sa position céleste et

celle du soleil diffèrent de 180°. La planète est alors sur le

prolongement du cercle de latitude du soleil. (_V._ les positions P, T,

S, _fig._ 123.)[118].

[Note 118: Il s'agit dans ces définitions de la longitude comptée par

rapport à la terre, à la manière ordinaire, nº 211.

Ainsi que nous l'avons déjà dit, quand les astronomes veulent se faire

une idée nette de l'ensemble des positions successives d'une planète,

comparées les unes aux autres, et non plus comparées à celle de la

terre, ils rapportent directement au soleil ces positions successives,

en faisant usage d'un système de coordonnées célestes différentes de

celles que nous avons considérées jusqu'ici. Regardant le soleil comme

le centre de l'écliptique céleste, ils supposent l'observateur examinant

de ce point de vue le mouvement des planètes sur leurs orbites; ils font

de ce point le centre de nouvelles coordonnées angulaires, qu'ils

appellent, à cause de cela, longitudes et latitudes _héliocentriques_.

Choisissant pour origine des nouvelles longitudes un point de

l'écliptique, ils joignent ce point au centre du soleil.

Cela posé, on appelle _longitude héliocentrique_ d'une planète, ou d'une

étoile, l'arc d'écliptique compris entre l'origine adoptée et la

projection sur l'écliptique du rayon vecteur qui va du centre du soleil

à la planète, cet arc étant compté à partir de l'origine dans le sens du

mouvement direct, de l'ouest à l'est.

Il résulte de là que le mouvement d'une planète en longitude

héliocentrique est justement son mouvement angulaire autour du soleil,

quand on la fait circuler sur son orbite projetée.

On appelle _latitude héliocentrique_ d'un astre l'angle que fait le

rayon vecteur, qui va du soleil à cet astre, avec la projection de ce

même rayon sur l'écliptique. La latitude héliocentrique d'une planète

est toujours très-petite; car elle varie depuis 0° jusqu'à l'inclinaison

de l'orbite (nº 327) C'est justement de cette petite latitude que nous

faisons abstraction quand nous faisons circuler la planète sur son

orbite projetée.

Une planète est dite en _conjonction_ par rapport à une étoile quand les

deux astres ont la même longitude héliocentrique; en _opposition_, quand

leurs longitudes diffèrent de 180°; en _quadrature_, quand elles

diffèrent de 90° ou de 270°.

On nomme _révolution sidérale_ d'un astre le temps qui s'écoule entre

deux de ses conjonctions consécutives avec une même étoile.

Pour distinguer la longitude et la latitude, considérées par rapport Ã

la terre (celles que nous avons considérées jusqu'ici), on les appelle

longitude et latitude _géocentriques_.]

=332.= A l'époque de la _conjonction_, le soleil et la planète sont du

même côté de la terre (_V._ les positions indiquées tout à l'heure). A

l'_opposition_, la planète et le soleil sont de différents côtés de la

terre (_V._ la _fig._ 123). A l'opposition une planète est donc plus

éloignée du soleil que la terre.

=333.= Il résulte de là qu'une planète inférieure ne peut jamais se

trouver en opposition. Mais elle a deux _conjonctions_: une conjonction

_inférieure_, quand la planète se trouve entre le soleil et la terre

(positions T, P, S, _fig._ 122); une conjonction _supérieure_ quand la

planète est de l'autre côté du soleil par rapport à la terre (positions

T, S, P', même figure).

=334.= La distance angulaire entre une planète et le soleil, vus de la

terre, s'appelle _élongation_.

=335.= On appelle _nœuds_ d'une planète les points où son orbite coupe

le plan de l'écliptique.

Les _nœuds_ d'une planète sont des points tout à fait analogues aux

nœuds de la lune; on distingue le nœud _ascendant_, par où passé la

planète quittant l'hémisphère austral pour l'hémisphère boréal, et le

nœud _descendant_. Les nœuds d'une planète ont, comme ceux de la lune,

un mouvement lent de révolution sur l'écliptique; on reconnaît qu'une

planète est à l'un de ces nœuds quand la latitude céleste de cet astre

est nulle. Le moment de ce passage se détermine donc de la même manière

que les équinoxes (nº 135).

=336.= On appelle _révolution périodique_ d'une planète le temps qui

s'écoule entre deux retours consécutifs de la planète au même _nœud_.

Pendant cette révolution, la planète fait le tour de son orbite.

=337.= On nomme _révolution sidérale_ d'une planète le temps qui

s'écoule entre deux retours consécutifs de cet astre au cercle de

latitude d'une étoile, ce cercle de latitude ayant pour centre le

soleil, et non la terre.

La révolution sidérale diffère de la révolution périodique à cause du

mouvement du nœud sur l'écliptique. (Ceci est analogue à la précession

des équinoxes).

=338.= On appelle révolution _synodique_ d'une planète le temps qui

s'écoule entre deux conjonctions _de même nom_, ou deux oppositions de

cette planète, son mouvement étant vu de la terre.

Leçons de cosmographie à l'usage des lycées et collèges et de tous les établissements d'instruction publique · 第 84 / 117 题