La
mécanique céleste
Grâce à la loi de
la gravitation universelle, une nouvelle branche de
l’astronomie vit le jour : la mécanique céleste, l’étude du mouvement des
astres sous l’effet de la gravitation.
La mécanique
céleste
L’un des premiers
succès de la mécanique céleste fut le fruit des travaux d’Edmond Halley. Cet
astronome anglais utilisa la nouvelle loi pour déterminer les orbites de
plusieurs comètes. Il s’aperçut alors que les comètes brillantes observée en
1531, 1607 et 1682 étaient en fait différentes apparitions d’un seul et même
corps.
Il put prédire en
1705 que la comète qui porte désormais son nom réapparaîtrait en 1759. Ceci se
produisit comme prévu et confirma avec éclat la justesse de la théorie de
Newton.
La mécanique
céleste et l’étude du système solaire continuèrent à se développer au XVIIIe et
XIXe siècles sous l’impulsion de nombreux astronomes, en particulier les
Français Pierre Simon de Laplace et Joseph Louis Lagrange.
Mais c’est en
1846, avec la découverte de la planète Neptune, qu’elle connut son succès le
plus prestigieux.
La prédiction
d’une nouvelle planète : Neptune
En 1781,
l’astronome anglais William Herschel découvrit par hasard un astre qui se
déplaçait lentement dans le ciel. Des observations continues montrèrent qu’il
s’agissait d’une nouvelle planète qui venait s’ajouter aux six connues depuis
l’antiquité, et que l’on nomma plus tard Uranus.
L’étude du
mouvement de ce corps sur des dizaines d’années montra que son orbite semblait
ne pas obéir tout à fait aux lois de Newton, mais dérivait légèrement par
rapport aux prédictions. Le seul moyen d’expliquer ce phénomène était de
supposer qu’une huitième planète encore inconnue perturbait le mouvement
d’Uranus par son influence gravitationnelle.
Deux experts de
la mécanique céleste, le Français Urbain Le Verrier et l’Anglais John Couch
Adams, se lancèrent alors dans des calculs extrêmement compliqués et
cherchèrent à déterminer la position de cette planète inconnue à partir des
perturbations du mouvement d’Uranus.
Urbain Le Verrier :
Saint-Lô, 1811 – Paris, 1877
Tous deux
arrivèrent à des résultats similaires en 1846, mais c’est Urbain Le Verrier qui
réussit à faire vérifier ses calculs en premier.
Le Verrier envoya
son estimation de la position de la planète à Johann Gottfried Galle, un
astronome de l’observatoire de Berlin. Celui-ci fut en mesure, dès la première
nuit d’observation, de confirmer la présence d’une nouvelle planète, bientôt
baptisée Neptune, très près de la position prédite.
Ce fut un
triomphe pour la mécanique céleste, capables de prédire théoriquement
l’existence et la position d’un corps, ce qui n’avait jamais été accompli
auparavant.
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