Fixées au début du XVII^e siècle par l’illustre Kepler d’une façon si nette que Newton put en déduire son fameux principe de la gravitation universelle, les lois qui régissent les corps planétaires dans la route qu’ils décrivent semblèrent chahutées quand, avec une véritable stupéfaction et peu de temps après la découverte d’Uranus, en mars 1781, par William Herschel, les astronomes constatèrent des irrégularités extraordinaires dans la marche de la septième planète. Malgré les recherches de Laplace, de Bessel et de Bouvard, les particularités de la position d’Uranus demeurèrent inexplicables. A bout d’arguments, certains astronomes allèrent jusqu’à mettre en doute la valeur de la loi d’attraction : « Qui sait, disait-on, si cette loi s’applique encore à une certaine distance. » Or le phénomène que présentait la marche insolite de la planète nouvellement découverte était en principe relativement simple ; fallait-il encore le soupçonner et le soumettre au calcul, et ce fut l’œuvre entreprise par Le Verrier.

Urbain Le Verrier

Une expérience facile à réaliser fera mieux comprendre ce qui se passait alors sous les yeux des astronomes intrigués. Sur une table légèrement inclinée, placez successivement et en un même point des billes de différente nature ; bois, agate, fer, cuivre, etc. Toutes suivront la même route, la ligne de plus grande pente, et tomberont sur le sol. Or, si, en roulant, l’une de ces boules, la bille en fer, par exemple, se détournait un tant soit peu de son chemin, qu’en concluriez-vous ? Que l’expérience est truquée, évidemment, et qu’un aimant puissant, caché sous la table, fait dévier la bille de la ligne qu’elle doit suivre. Et vous auriez raison.

Or, une grosse planète comme Jupiter, 1300 fois plus volumineuse que la Terre, peut fort bien jouer le rôle de l’aimant et c’est ce que constatent tous les jours les astronomes. A chaque instant, les planètes s’attirent entre elles et se détournent du chemin qu’elles suivraient si elles n’obéissaient qu’aux seules lois de Kepler ; en d’autres termes, elles éprouvent des perturbations dans leur marche. Lorsque Uranus fut découvert, on tint compte des perturbations de Jupiter et de Saturne pour calculer la marche de la nouvelle planète, et celle-ci déjoua tous les calculs. Conclusion : aux perturbations déjà connues, devaient s’en ajouter d’autres. D’où provenaient-elles ? Dans quelle région du ciel se cachait l’aimant perturbateur ? Où était la planète troublante ? Tel était le problème à résoudre.

En 1845, Arago conseilla à Le Verrier d’aborder cette question et de la soumettre au calcul. Le jeune astronome n’en était pas à son coup d’essai. A l’âge de 28 ans, il avait déjà présenté à l’Académie des sciences un important mémoire Sur les variations séculaires des orbites des planètes. Aussi, moins d’une année après la proposition d’Arago, Le Verrier résolvait toutes les difficultés, faisait paraître trois importants mémoires sur la question, et dans le dernier donnait, par le seul moyen du calcul, la région du ciel où il fallait chercher l’astre perturbateur. Le 18 septembre 1846, le jeune mathématicien faisait connaître à Galle, astronome à l’observatoire de Berlin, la position de la planète à chercher. Galle recevait la lettre le 23 et, dans la nuit du 23 au 24, trouvait une planète inconnue jusqu’alors et à laquelle on donna plus tard le nom de Neptune. Le 25, Galle pouvait écrire à Le Verrier : « La planète dont vous avez signalé la position existe réellement. » La différence entre le calcul et l’observation ne dépassait guère un degré sur la voûte céleste.

A propos de cette découverte, précise l’abbé Moreux, directeur de l’Observatoire de Bourges, on a osé dire que Le Verrier « n’avait eu qu’une heure de génie ». Ce serait méconnaître l’œuvre du savant astronome que de souscrire à ce jugement injurieux pour sa mémoire. En fait, la découverte de Neptune ne fut qu’un épisode dans ses recherches sur la théorie des planètes. Les mêmes calculs furent répétés pour les mouvements du Soleil, de Mercure, de Vénus et de Mars ; ils demandèrent au mathématicien 20 années de labeur ininterrompu. On jugera de l’immensité du travail en sachant que la seule théorie du Soleil comprend douze volumes in-folio de calculs. Pendant les six dernières années de sa vie, Le verrier s’acharna à réaliser le vaste programme qu’il s’était tracé en achevant les théories des autres planètes, et jusqu’au début du XX^e siècle, les tables par lui dressées furent utilisées par les calculateurs de la connaissance des temps et du Nautical Almanach pour fixer la position des diverses planètes.

Faut-il rappeler également, dans un autre ordre d’idées, l’impulsion que Le verrier sut donner en France aux observations météorologiques. C’est à lui que nous devons le service des avertissements télégraphiques qui renseignent les premières années du XX^e siècle chaque matin sur la situation atmosphérique du monde entier. Là encore, son génie avait entrevu nettement les grandes lignes du programme à réaliser. « La météorologie, disait-il, est la science de l’avenir, et si elle n’a pas encore les développements qu’elle doit avoir, c’est qu’on s’est trop attaché à des détails lorsque les grandes lois des mouvements de l’atmosphère sont à peine soupçonnées. »

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