Oeuvres complètes. Tome XXI. Cosmologie

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Huygens à l'Académie Royale des Sciences. Astronomie.

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Avertissement.

L'observation systématique des étoiles fixes dans le but d'établir leurs coördonnées devint possible à Paris dès qu'on put disposer des instruments nécessaires. On peut trouver un aperçu des perfectionnements créant en ces jours une ‘véritable révolution dans l'art d'observer’ e.a. dans l'article ‘Histoire de la Physique’ par Ch. Fabry publié en 1924 et faisant partie du Recueil ‘Histoire des Sciences en France’¹⁾. Nous avons déjà imprimé dans le T. XIX²⁾ le discours (ou la note écrite) de Huygens sur la possibilité de faire des tables bien plus exactes que celles antérieurement construites des lieux des étoiles fixes ainsi que du mouvement des astres errants.

La première Pièce, tirée du Registre de l'Académie, qui suit - les sept autres sont de simples renvois au T. XV et, dans deux cas, au T. XIX - date de 1666 (et en partie de 1667) comme le discours mentionné qui peut même être censé en faire partie, ce que le titre de la Pièce I fait voir. Cassini ne vint en France qu'en 1669 et l'Observatoire ne fut achevé qu'en 1672. En 1666 et dans les années suivantes on observait encore, en se servant des ‘instrumens qu'on a desia’³⁾, dans le jardin de

1) L'article se trouve dans le T. XIV (Histoire des Sciences en France, Premier Volume, Introduction générale par Emile Picard) de l'‘Histoire de la Nation française’ (dir. G. Hanotaux), Paris, Soc. de l'hist. nat. Librairie Plon.

2) T. XIX, p. 258-263. Voyez à la p. 32 le § 11 de la Pièce I qui suit.

3) T. XIX, l. 5 d'en bas de la p. 264. Voyez la p. 87 du T. VI sur un grand ‘quadrant’ que, d'après une lettre de Huygens de novembre 1666, on construisait en ces jours ‘sur le pignon d'une maison’.

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la Bibliothèque du Roi⁴⁾. Le titre de la Pièce I rappelle aussi l'‘Observation - déjà publiée dans le T. VI⁵⁾ - de l'Eclypse du Soleil du 2^e Juillet 1666 faite dans la maison de Monsieur Colbert’⁴⁾: elle est en effet tirée, elle aussi, des pages du Registre que nous considérons ici. Parmi ‘les instrumens qu'on a’ il convient de signaler les horloges de Huygens qu'il avait apportées de la Haye: elles furent employées dans l'observation de l'éclipse⁶⁾.

Les communications de Huygens de la Pièce I font partie d'un ensemble de communications et de discussions entre divers membres de l'Académie. Une publication intégrale de cet ensemble serait sans doute plus instructive. C'est l'époque dont Fabry dans l'article cité plus haut (Chap. II. Le dix-septième siècle) dit: ‘Des résultats très importants furent obtenus en astronomie ainsi que dans l'art des observations; c'est pendant cette période que fut inventé le micromètre pour les observations astronomiques - nous disons quelques mots sur ce sujet un peu plus loin⁷⁾ -, que fut réalisé l'emploi des lunettes pour la mesure des angles et l'usage des horloges pour les observations astronomiques, et ce fut vraiment une oeuvre collective. En physique, les résultats furent moins importants, bien que certaines expériences sur le pendule, sur l'élasticité des gaz, sur l'écoulement des liquides aient certainement été, en partie, le résultat d'une collaboration effective entre les académiciens⁸⁾. Toutefois, cette collaboration devint de moins en moins profitable’. Cette publication intégrale serait cependant déplacée dans les Oeuvres de Huygens. Comme ailleurs nous suivons une

4) Rue Vivienne. Voyez la note 3 de la p. 498 du T. XVII. La maison de Colbert (voir le texte) était fort près de la Bibliothèque du Roi (T. VI, p. 212). Comparez l'endroit du T. VI, se rapportant au ‘quadrant’ de 1666, que nous avons cité dans la note précédente.

5) T. VI, p. 58-66.

4) Rue Vivienne. Voyez la note 3 de la p. 498 du T. XVII. La maison de Colbert (voir le texte) était fort près de la Bibliothèque du Roi (T. VI, p. 212). Comparez l'endroit du T. VI, se rapportant au ‘quadrant’ de 1666, que nous avons cité dans la note précédente.

6) Nous avons déjà dit dans la note 1 de la p. 18 du T. XVIII qu'on fit évidemment usage en cette occasion des horloges astronomiques et non pas d'horloges à remontage, comme le dit la p. 641 du T. VI: ces dernières étaient des horloges marines.

7) P. 18-19.

8) Voyez sur l'écoulement des liquides et de l'air comprimé, etc. les p. 166-173 et 120-142 du T. XIX.
Pour plus de détails, notamment sur l'astronomie dont nous traitons ici, on peut évidemment consulter aussi l'‘Histoire de l'Academie Royale des Sciences, depuis son établissement en 1666 jusqu'à 1696’. T. I, Paris, G. Martin e.a. MDCCXXXIII; et, pour avoir une vue d'ensemble, on peut encore lire l'article ‘Les Sciences en Europe’ de P. Tannery (cité aussi au T. XVIII) qui se trouve dans le T. VI de l'‘Histoire générale du IV^e siècle à nos jours’ publiée sous la direction de E. Lavisse et A. Rambaud.

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voie moyenne⁹⁾. La lecture de ces pages du Registre donne en effet l'impression que c'est surtout au début que les membres s'intéressèrent généralement à l'astronomie.

La Pièce I débute par un discours d'Auzout; comme il s'agit ici d'une feuille collée dans le Registre dont la date précise est indéterminable, nous ignorons si ce discours est antérieur ou postérieur à la lecture dans l'Académie du programme de Huygens publié dans le T. XIX¹⁰⁾ qui commence, conformément au discours d'Auzout, par l'alinéa: ‘Trouver la ligne meridiene et la hauteur du pole de Paris, qui sont les fondements de toutes autres observations astronomiques’.

Ce fut Auzout¹¹⁾ qui ‘exposa le premier à Louis XIV l'utilité de construire un observatoire à Paris’¹²⁾. Huygens, lui, était convaincu longtemps avant 1665 de la nécessité de trouver exactement la ligne méridienne et la hauteur du pole: voyez, à la p. 529 du T. XV, le début du § 5 datant probablement de 1658: ‘Stellarum omnium situs ope horologii et binorum perpendiculorum describi poterunt si poli altitudo et meridianus loci exactè cognitus fuerit’. Ce ‘§ 5’ de 1658 correspond d'ailleurs au

9) Voyez dans le T. XIX les p. 170 (note 1), 173 (avant-dernier alinéa), 181-185 (Appendice II à la ‘Statique’ et à la ‘Dynamique’), 255 (note 2; ici il s'agit de la note d'Auzout de 1666 ou 1667, § 1 de la p. 25 qui suit), 257 (note 7), 262 (note 1), 283 (note 1, où il est question des observations et des discours de Cassini et de Picard sur les comètes), 293 (note 3, même sujet), 310 (discours de Cassini sur le même sujet), 330-331, 339-340, 344-345, 400 (note 6 traitant des observations des satellites de Jupiter), 417, 432 (satellites de Jupiter), 439-441 (notes), 630 et suiv. (différents mémoires sur la cause de la pesanteur).

10) T. XIX, p. 255-257.

11) Consultez sur Auzout (né en 1630 s'il faut ajouter foi à E. Maindron ‘L'ancienne académie des sciences. Les académiciens 1666-1793’, Paris, Tignol, 1895) la note 3 de la p. 391 du T. I, où nous avons dit qu'il quitta Paris en 1668 pour se rendre en Italie (voyez aussi la p. 267 du T. VI). Il ne revint que peu avant le départ définitif de Huygens de Paris; voyez son nom dans la note 3 de la p. 293 du T. XIX où il est question d'observations de la comète de 1680-1681. La lettre de Huygens à la page citée du T. I fait voir qu'il avait déjà rencontré Auzout en 1655 lors de sa première visite à Paris. Il le vit de nouveau à Paris en 1663. En 1664 il entra en correspondance avec lui; voyez le T. V.

12) Nous citons L.F.A. Maury ‘Les académies d'autrefois. L'ancienne académie des sciences’, Paris, Didier et C.^ie, 1864. Voyez la Dédicace au Roi de l'‘Éphéméride du Comète de la fin de l'année 1664 et du commencement de l'année 1665’ par Auzout, Paris, 1665. Comparez aussi la fin de la note 2 de la p. 255 du T. XIX.

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présent ‘§ 5’ de la p. 28 - la division en §§ provient toujours de nous - sans qu'il s'agisse, bien entendu, d'une traduction littérale du latin en français. Sans parler directement du présent § 5, nous avons dit dans ce T. XV de 1925, en citant au long la ‘Regiae Scientiarum Academiae Historia’ de 1701 de du Hamel: ‘La méthode décrite dans ce paragraphe [§ 5 de 1658] fut communiquée en 1667 [le brouillon est de 1666; voyez l'Appendice II que nous citons aussi à la fin du § 2 à la p. 27 qui suit] à l'Académie des Sciences de Paris’.

Déjà en 1658, un an après l'invention de l'horloge à pendule, Huygens se rendit parfaitement compte - nous l'avons dit à la p. 518 du T. XV - du fait que cette invention ‘met les astronomes à même de remplacer la mesure des hauteurs par l'observation des passages’, ce qui est le sujet traité dans l'un et l'autre § 5. Nous avons brièvement résumé le § 5 de 1658 dans le deuxième alinéa de la p. 521 du T. XV disant qu' ‘il démontre que l'observation du passage d'un astre par les deux plans AB et AC [ce sont dans la Fig. 3 de la p. 30 qui suit, les plans passant respectivement par les fils verticaux AB et CD d'une part, AB et EF de l'autre] ne donne pas seulement l'ascension droite mais encore la déclinaison de l'astre’.

N'aurait-on jamais songé à appliquer cette ingénieuse méthode à l'observatoire de Paris pendant le séjour de Huygens dans cette ville? Nous¹³⁾ avons dit dans le T. XV en citant un livre de 1877¹⁴⁾ que ‘cette nouvelle méthode allait développer l'astronomie pratique d'une manière tout-à-fait imprévue dans la seconde moitié du dix-septième siècle’, puisque ... vers 1689 l'illustre astronome danois Ole Römer construisit l'instrument de passage, précurseur du cercle méridien’; que ‘l'idée de Huygens ne s'est pas réalisée tout-de-suite, que nous sachions ... ce n'est que vers 1689 [plus de 22 ans après la communication à l'Académie] que Römer construisit son instrument de passage [‘machina azimuthalis’] qui pouvait être orienté, soit dans le méridien, soit dans le plan du premier vertical’. (On voit une partie du cercle

13) Ou, pour parler plus clairement, les rédacteurs du T. XV.

14) P. 518 et 521; il s'agit de la ‘Geschichte der Astronomie’ de R. Wolf (München, R. Oldenbourg). R. Wolf écrit: ‘[Es] setzte etwa 1689 Römer dem [Tychonischen Mauer-] Quadranten ein sog. Passageninstrument an die Seite, d.h. ein an langer Achse im Meridian spielendes Fernrohr. Den naheliegenden Gedanken ... an der Achse des Passagen-instrumentes einen Kreis zu befestigen, der ebenso genaue Höhenablesungen erlaubt als das Fernrohr Einstellungen, hatte zwar ebenfalls schon Römer nicht nur gefasst, sondern auch mit Erfolg ausgeführt’, comme cela ressort de sa correspondance avec Leibniz.

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horizontal, et aussi une partie du cercle vertical, mobile autour d'un axe vertical, de cette ‘machina azimuthalis’ ou azimutal, dans la Fig. 100 de la p. 601 de notre T. XVIII). Nous aurions pu citer aussi Delambre qui dans le ‘Discours preliminaire’ de son ‘Histoire de l'astronomie moderne’ de 1821 dit en parlant de Picard et du ‘système d'Astronomie pratique, qu'il avait exposé à l'Académie dès l'an 1669’¹⁵⁾: ‘On lui fit attendre dix ans le quart de cercle mural qu'il demandait avec des instances continuelles; il n'eut pas le plaisir de le placer lui-même dans le méridien, il était mourant [en 1682] quand enfin l'instrument fut terminé. En attendant, il avait essayé de faire tourner une lunette dans le plan du méridien. Cette idée fut réalisée par son élève Roemer, et perfectionnée par les modernes. Elle a fourni l'un des deux instrumens fondamentaux de l'Astronomie. Roemer construisit donc la première lunette méridienne’. (Cette longue lunette méridienne, mobile seulement dans le méridien, constitue un deuxième instrument de Roemer qu'il ne faut donc pas confondre avec son azimutal; il l'avait dans sa maison et la désigne par conséquent par le nom ‘machina domestica’. L'azimutal avait deux lunettes courtes tournant sur des axes courts). On peut aussi tenir compte de publications plus récentes que celles de 1821 ou 1877. D'ailleurs Delambre savait déjà fort bien que ‘les observations d'Auzout et de Roemer [amené par Picard à Paris où il séjourna de 1672 à 1681] ont été perdues. Toutes les recherches qu'on a pu faire pour les retrouver ont été vaines¹⁶⁾.’ Voyez cependant chez Horrebow une observation conservée de Roemer de 1675¹⁷⁾. Roemer travaillait sans doute beaucoup à l'observatoire puisque d'après les ‘Comptes des Bâtiments du roi Louis XIV¹⁸⁾ il recevait une pension et des gratifications; en 1680 il reçut 3200 livres de pension et 1000 livres de gratification ‘en considération

15) P. XLIII.

16) Delambre ‘Histoire de l'astronomie moderne’, T. II, p. 620. Delambre le dit en citant le livre de 1741 de P. Le Monnier qui faisait la même remarque: ‘Histoire celeste, ou Recueil de toutes les observations astronomiques faites par ordre du Roy, avec un Discours préliminaire sur le progrès de l'astronomie où l'on compare les plus récentes observations à celles qui ont été faites immédiatement après la fondation de l'Observatoire royal’ (Paris, Briasson). Le Monnier se proposait de publier deux volumes, il n'a pu publier que le premier.

17) P. Horrebow, ‘Basis Astronomiae sive Astronomiae Pars Mechanica’, 1735. Voyez le titre complet à la p. 600 du T. XVIII. On lit aux p. 106-107: ‘Sequitur observatio habita Parisiis in observatorio Regio anno 1675, etc.’ Il s'agit ici de la ‘methodus observandi aequinoctia’ avec l'instrument de Roemer ‘amphioptra sive tubus reciprocus’. Horrebow dit avoir copié l'observation d'un papier de Roemer brûlé depuis.

18) Cités par C. Wolf aux p. 200-201 de son livre de 1902 sur l'Observatoire de Paris.

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des découvertes qu'il a faites en l'astronomie’¹⁹⁾. Il est d'autre part certain que Roemer avait déjà pendant son séjour à Paris, plus précisément depuis 1675 environ, le dessein de construire son instrument de passage (ou ses instruments de passage) puisqu'il écrit en 1700 à Leibniz: ‘Ex magna proinde cogitationum farrajine, hac vice desumam articulum de Instrumento, cui uni aptum aedificium jam per XXV annos exoptavi, sed nunquam obtinere licuit, omni ex parte voto satisfaciens’²⁰⁾. C. Wolf écrit à ce propos: ‘Roemer se plaint de n'avoir pu, pendant vingt-cinq ans, trouver nulle part un emplacement tout à fait propre à l'installation de sa lunette méridienne. Il n'y avait pas en effet à l'Observatoire un endroit qui lui offrit deux murs solides ... etc.²¹⁾. A Copenhague, où il était le maître, Roemer ne fut pas d'abord plus heureux etc.’

Puisque nous avons cité plus haut Delambre sur Picard et le cercle mural, nous observons encore que, d'après les papiers de Cassini (C. Wolf, p. 204), celui-ci avait fait construire dès son arrivée à l'Observatoire, de nombreux instruments, e.a. ‘deux quarts de cercle muraux, plusieurs quarts de cercle mobiles, un azimutal pourvu de deux cercles entiers, etc.’. (Voyez d'alleurs au § 1 de la Pièce I qui suit ce qu'Auzout disait déjà en 1666 ou 1667 sur la nécessité d'avoir ‘un azimuthal ioint au quart de cercle’ ou ‘un azimuthal a part avec des filets ou autrement’). Quant aux observations de Cassini, celles-ci n'ont été publiées qu'en 1900 par G. Bigourdan, astronome de l'Observatoire, sous les auspices de l'Académie des Sciences; mais il y a une lacune du 15 juin 1674 jusqu'à 1680 (C. Wolf. p. 206-208).

Somme toute, on peut considérer comme nullement improbable que les travaux de Roemer exécutés à Copenhague depuis 1681²²⁾ se rattachent à ses travaux, et plus généralement à des travaux, exécutés à l'Observatoire de Paris²³⁾.

19) Voyez sur le micromètre de Roemer le Cap. XIII (‘De Micrometro Roemeriano’) de la ‘Basis astronomiae’ de Horrebow.

20) Même endroit. Il s'agit d'une lettre du 15 déc. 1700 publiée dans les ‘Miscellanea berolinensia’, continuatio II, 1727, p. 276.

21) R. Radau dans son article de 1868 dans la ‘Revue des deux Mondes’ de Paris (‘L'observatoire de Paris depuis sa fondation’) va jusqu'à dire: ‘le donjon que Perrault avait conçu, et qui fut exécuté malgré les réclamations les plus énergiques des hommes du métier, était complètement impropre aux observations du ciel’.

22) Il faut noter que les observations de Roemer faites à Copenhague jusqu'en 1710, année de sa mort, ainsi que celles de son élève Horrebow qui lui succéda, sont également perdues à d'infimes restes près, par suite de l'incendie qui dévora l'observatoire de Copenhague en 1728.
Bigourdan dans son livre de 1920 ‘L'astronomie, évolution des idées et des méthodes’ (Bibl. d. philos. scientif. E. Flammarion, Paris) dit à bon droit dans le Chap. VI (‘Application des lunettes et du micromètre aux quarts de cercle. - Instruments modernes’ I ‘Instruments méridiens’): ‘Avec son quart de cercle mural placé dans le méridien, Picard voulait évidemment déterminer les hauteurs méridiennes des astres; mais voulait-il employer le même instrument à la détermination des différences d'ascension droite? Cette question est difficile à trancher. Nous l'avons vu installer une lunette murale mobile dans le méridien, mais nous ignorons si son axe était court comme celui des quarts de cercle, ou s'il était long; et la question est importante, car avec un axe court il serait à peu près impossible de faire décrire à la lunette un plan parsait. C'est du moins ce qu'aperçut bien son élève Roemer qui plaça une [longue] lunette sur un long axe et créa ainsi la lunette méridienne; mais nous manquons de détails sur l'invention de cet instrument [nous soulignons]’.

23) Dans sa ‘Geschichte der astronomischen Messwerkzeuge von Purbach bis Reichenbach, 1450 bis 1830’ de 1908 (Leipzig, W. Engelmann) Joh. A. Repsold exprime des doutes sur la construction de l'azimutal de Picard. Mais ces doutes ne reposent sur aucun document. Au contraire, Repsold nous apprend que cet azimutal est dit avoir été construit en 1678 par Migon pour le prix de fr. 387. C'est uniquement ce prix peu élevé qui le rend méfiant.

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Il est toutefois absolument certain que la méthode de Huygens ne fut pas appliquée à Paris pendant son séjour autant qu'elle le méritait puisqu'après son départ il écrit à de la Hire: ‘Je vous recommande sur tout de faire mettre en estat le grand quart de cercle pour les hauteurs meridienes s'il ne l'est pas encore et de songer ensuite à déterminer les lieux des estoiles fixes par le moyen de ces hauteurs et des differences des ascensions droites. Comme depuis peu j'ay estudiè d'avantage en Astronomie que par le passè a l'occasion de la machine planetaire ... je reconnois aussi de plus en plus le besoin que l'Astronomie a de cette correction des lieux des estoiles qui sert de fondement a tout le reste’²⁴⁾.

Nous croyons apercevoir que plus tard de la Hire a appliqué à Paris la méthode de Huygens²⁵⁾.

24) Lettre du 19 février 1682, p. 344 du T. VIII.

25) Dans ses ‘Tabulae astronomicae Ludovici Magni jussu et munificentia exaratae et in lucem editae’ etc. de 1702 - nous citons la deuxième édition de 1727 - de la Hire écrit (voyez sur la détermination de la réfraction atmosphérique la suite du présent Avertissement) p. 97: (‘Usus Tabularum’, Praeceptum XIX): ‘Altera refractionis observandi Methodus. Possumus etiam refractionis quantitatem obtinere, ex observatione unius ejusdem stellae, cujus altitudo meridiana sit 90 graduum, aut paucis gradibus minor. Cognitâ enim altitudine Poli vel Aequatoris in loco observationis, ex altitudine meridiana stellae habebitur ejus vera declinatio, cum circa verticem vel Zenith refractiones sint insensibiles.
Sed si ad singulos gradus altitudinis stellae, tempus in horologio oscillatorio notatum observetur, nec non tempus transitus stellae per meridianum, quod obtinebimus per altitudines ejusdem stellae aequales ad ortum & ad occasum, habebimus in triangulo sphaerico arcum distantiae inter Polum & Zenith, declinationis stellae complementum, & angulum iisdem arcubus comprehensum, scilicet differentiam temporis medii inter transitum stellae per meridianum, & ejus locum pro quo calculus instituitur, in gradus & minuta conversam, quibus addenda erit huic tempori conveniens pars proportionalis motûs medii Solis 59′.8″. unius diei spatio; quamobrem reperietur verus arcus verticalis inter Zenith & stellae verum locum: sed etiam ex observatione altitudinis stellae eundem habuimus arcum apparentem; erit igitur eorum arcuum differentia refractionis quantitas in altitudine stellae. Ex simili calculo, ad singulos gradus altitudinis stellae colligetur refractio’.

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En considérant les instruments précurseurs des instruments de passage de Roemer, on peut aussi avoir égard à ce que Huygens écrit aux p. 35 et 37, datant de 1680, du Manuscrit F: ‘La mesme lunette pourra servir et pour prendre les egales hauteurs d'estoile, estant suspendue par un fil; et dans le cercle meridien estant suspendue [à des fils] par les deux bouts ... les bouts d'en haut [de ces fils] sont attachez a deux petites avances de leton scellees dans un mur qui soit disposè nord et sud, comme les costez des fenestres meridionales et septentrionales de l'observatoire ... l'on connoi stra si la visuelle de la lunette, haussée ou baissée, demeure dans un même azimut, par le renversement de la lunette²⁶⁾.’ Il est permis de supposer - consultez l'Appendice IV qui suit datant de 1674 - que Roemer conversait souvent avee Huygens²⁷⁾ sur des sujets d'astronomie. Voyez l'Appendice V sur les pages citées de 1680 du Manuscrit F.

Une difficulté essentielle qui se présente dans la détermination précise de la hauteur d'un astre - nous le disons toujours à propos de cette méthode de Huygens - c'est la réfraction atmosphérique. À la p. 2 (non numérotée) de son ouvrage déjà cité dans la note 16 Le Monnier dit: ‘Personne n'ignore aujourd'hui quel progrès l'Astronomie fit tout d'un coup en France dès l'établissement de l'Académie: M^rs Huyghens, Picard & Auzout publièrent alors de si belles découvertes sur la maniere de perfectionner les instruments, qu'on reconnut bientôt tout le prix de leurs Observations, & quels avantages elles avoient sur celles de tous les autres Astronomes qui les avaient précédés’. Et à la p. V du Discours Préliminaire: ‘La découverte des Réfractions

26) Il s'agit d'une rotation de 180^o de la lunette autour de son axe.

27) Voyez e.a. sur des conversations sur d'autres sujets les p. 112 du T. VIII, 603 du T. XVIII et 440 du T. XX.

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Astronomiques ayant été un des principaux objets des Astronomes de l'Académie dès les premières années de son établissement, M. Huygens proposa à ce sujet diverses methodes qui donnerent lieu aux observations des étoiles Septentrionales, & des hauteurs du Soleil, qui sont rapportées [ici]’.

Il ne faut certes pas parler avec légèreté des connaissances des anciens, ni sur ce sujet, ni sur beaucoup d'autres. Nous savons maintenant qu'il n'est pas vrai comme le dit Cassini - qui avait construit déjà en 1662, après Tycho Brahé, une table de la réfraction atmosphérique²⁸⁾ - que celle-ci leur était demeurée inconnue²⁹⁾. Au dixseptième siècle on ignorait apparemment que Ptolémée - sur lequel Alhazen (cité à la p. 519 du T. XV) se base - avait déjà traité ce sujet dans son Optique³⁰⁾: il y parle, comme semble le faire Cassini encore en 1693²⁹⁾, d'un changement de direction, d'une réfraction, du rayon de lumière droit et restant tel en un endroit précis:

28) Voyez la p. 520 du T. XV.

29) Cassini écrit à la p. 36 de son article de 1693 - suivant Delambre ‘Histoire de l'astronomie moderne’, T. II, p. 545, il avait d'ailleurs ‘lu cette histoire à l'Académie dès 1687’ - ‘De l'origine et des progrès de l'astronomie et de son usage dans la géographie et dans la navigation (Mémoires de l'Acad. R. d. Sciences depuis 1666 jusqu'à 1699, T. VIII, Paris, C^ie des Libraires, 1730): ‘Pour établir solidement les principes de l'Astronomie, l'Académie jugea qu'avant toutes choses il falloit s'appliquer à distinguer les fausses apparences d'avec les véritables. Les anciens avoient supposé que les rayons des astres viennent en ligne droite jusqu'à nostre oeil. On s'estoit bien apperceû depuis environ un siécle que cette supposition ne s'accorde pas avec les observations; & on avoit reconnu que les rayons se rompent en passant de l'aether dans l'air qui environne la terre, que cette réfraction fait paroistre les astres plus élevez qu'ils ne sont en effet, & que prés de l'horison elle eléve le soleil & la lune plus que la grandeur de leurs diamétres: Mais les plus célébres astronomes modernes s'estoient encore trompez, en ce qu'ayant remarqué que les réfractions deviennent plus petites à mesure que les hauteurs sont plus grandes, ils avoient prétendu que les réfractions des étoiles fixes deviennent imperceptibles à la hauteur de 30 degrez, & celles du soleil à la hauteur de 45’. Ce passage fait voir que Cassini parle de Tycho Brahé et de ses successeurs en laissant dans l'ombre les savants antérieurs.
Il est vrai qu'il ne pouvait guère avoir lu l'Optique de Ptolémée dont le texte grec est perdu: au dix-septième siècle les manuscrits de la traduction latine n'étaient connus qu' à fort peu de personnes. Mais il aurait pu savoir qu'au premier siècle de notre ère Cléomède mentionne la réfraction atmosphérique (Κυϰλιϰὴ ϑεωρία μετεώρων I, 1), et c'est surtout Alhazen écrivant au 11^ième siècle qu'il aurait dû mentionner.

30) Comparez le dernier alinéa de la note précédente. Ce ne fut qu'au dix-neuvième siècle que fut publiée ‘L'Ottica di Claudio Tolomeo da Eugenio Ammiraglio di Sicilia, Scrittore del Secolo XII, ridotta in latino sovra la traduzione araba di un testo greco imperfetto’ (éd. G. Govi, Turino, Stamperia Reale della Dita G.B. Paravia E.C. di I. Vigliardi, 1885). Nous citons dans le texte la p. 151 de cette édition.

29) Cassini écrit à la p. 36 de son article de 1693 - suivant Delambre ‘Histoire de l'astronomie moderne’, T. II, p. 545, il avait d'ailleurs ‘lu cette histoire à l'Académie dès 1687’ - ‘De l'origine et des progrès de l'astronomie et de son usage dans la géographie et dans la navigation (Mémoires de l'Acad. R. d. Sciences depuis 1666 jusqu'à 1699, T. VIII, Paris, C^ie des Libraires, 1730): ‘Pour établir solidement les principes de l'Astronomie, l'Académie jugea qu'avant toutes choses il falloit s'appliquer à distinguer les fausses apparences d'avec les véritables. Les anciens avoient supposé que les rayons des astres viennent en ligne droite jusqu'à nostre oeil. On s'estoit bien apperceû depuis environ un siécle que cette supposition ne s'accorde pas avec les observations; & on avoit reconnu que les rayons se rompent en passant de l'aether dans l'air qui environne la terre, que cette réfraction fait paroistre les astres plus élevez qu'ils ne sont en effet, & que prés de l'horison elle eléve le soleil & la lune plus que la grandeur de leurs diamétres: Mais les plus célébres astronomes modernes s'estoient encore trompez, en ce qu'ayant remarqué que les réfractions deviennent plus petites à mesure que les hauteurs sont plus grandes, ils avoient prétendu que les réfractions des étoiles fixes deviennent imperceptibles à la hauteur de 30 degrez, & celles du soleil à la hauteur de 45’. Ce passage fait voir que Cassini parle de Tycho Brahé et de ses successeurs en laissant dans l'ombre les savants antérieurs.
Il est vrai qu'il ne pouvait guère avoir lu l'Optique de Ptolémée dont le texte grec est perdu: au dix-septième siècle les manuscrits de la traduction latine n'étaient connus qu' à fort peu de personnes. Mais il aurait pu savoir qu'au premier siècle de notre ère Cléomède mentionne la réfraction atmosphérique (Κυϰλιϰὴ ϑεωρία μετεώρων I, 1), et c'est surtout Alhazen écrivant au 11^ième siècle qu'il aurait dû mentionner.

[p. 16]

‘in loco contiguationis aëris ad aetherem fit flexio visibilis radii propter diversitatem istorum corporum duorum’. Nous avons parlé dans le T. XIX³¹⁾ de l'idée de rayons courbés; mais même lorsqu'on admet leur existence (voyez dans la Pièce II de la p. 84 qui suit ce que Picard, après Descartes et Hooke, dira des rayons courbés dans sa ‘Mesure de la Terre’ de 1671) comment calculer, en partant de cette idée, de combien la réfraction fait varier la hauteur des étoiles? Il est fort compréhensible que ceux qui ont fait des calculs au dix-septième siècle s'en soient tenus aux rayons droits³²⁾. Voyez la Pièce V de Huygens qui suit.

Or, la méthode d'observation de Huygens dont il a été question écarte la difficulté de l'erreur due à la réfraction atmosphérique - bien entendu: lorsque la hauteur du pôle est exactement connue - puisque ‘le passage d'une étoile par un plan vertical est absolument indépendant de la réfraction’³³⁾.

Il fallait donc d'abord tâcher malgré la réfraction de déterminer exactement la hauteur du pôle. Heureusement - voyez la suite du présent Avertissement - à la hauteur où le pole se trouve à Paris, la correction pour réfraction est certainement petite. Ayant ensuite déterminé d'après la méthode de Huygens la véritable hauteur d'une étoile, les astronomes de l'observatoire auraient pu (comme il le dit) en observant cette hauteur directement, calculer, en prenant la différence des deux hauteurs, de combien la réfraction fait paraître un astre plus haut qu'il n'est.

31) T. XIX, p. 392. Voyez aussi les p. 685-686 du même Tome.

32) Il est vrai que Morin (qui s'en tient à la théorie, d'ailleurs sans faire des calculs) écrivait déjà avant 1640 à la p. 337 du livre cité à la p. 17 (Pars Nona, Cap. II, intitulé ‘Refringuntur radij coelestes ab Atmosphaera de qua dubitationes enodantur’): ‘certum est refractionem magis esse ab occurrente densitate medij, quàm ab occurrente superficie ... cùm Atmosphaerae regio in suprema sui parte rarior, & in infima propè Terram densior ... idcirco crepuscula fient in Atmosphaerae sublimiori parte, refractiones verò in depressiori’, mais il ne parle pas d'une densité augmentant graduellement et dans ses figures les rayons se brisent en atteignant la surface sphérique qui sépare la région basse de l'atmosphère de sa région élevée.
Aujourd'hui encore on ne peut calculer une valeur précise de la réfraction atmosphérique qu'en partant d'hypothèses sur la constitution (d'ailleurs variable) de l'atmosphère. Heureusement la partie principale de la correction à apporter de ce chef à la hauteur d'une étoile se tire des hauteurs observées elles-mêmes, savoir les hauteurs correspondant aux deux culminations; on le savait déjà au dix-septième siècle.

33) T. XV, p. 520.

[p. 17]

Nous observons encore, au sujet du cercle méridien, que déjà dans un livre de 1634-1640 ‘Astronomia jam a fundamentis integre et exacte restituta’³⁴⁾ l'auteur, J.B. Morin, parlant ‘de accuratissima tabularum astronomicarum restitutione in universum’³⁵⁾ exhorte le ‘Principem’ qui ‘velit deinceps ipsam tabularum constructionem aggredi’ à ériger sur le ‘Mons Valerianus prope Parisios’ une ‘quadratam formam lapidibus quadris’ où il y ait une ‘linea meridiana accuratissimè sumpta’ et au-dessus de cette ligne un ‘quadrans cupreus’ avec une ‘alhidada’ - en cet endroit il n'est pas encore question de lunette³⁶⁾ -, disant: ‘nulla est altera via cum hac, facilitate, certitudine & praecisione comparanda quandoquidem Keplerus etiam conqueritur de obseruationibus astrorum per distantias sumptas cum sextantibus vel octantibus, quae tamen praecipuis huius saeculi astronomis, frequentissimè in usu fuere, ob nondum benè animaduersam Meridiani circuli excellentiam [nous soulignons]’. Nous avons mentionné à la p. 255 du T. XIX le quart de cercle qu'on possédait à Paris déjà en 1666 auquel sut adapté plus tard une lunette³⁷⁾.

Hauteur du pôle. Nous avons dit dans la note 4 de la p. 266 du T. XIX que Huygens prend en 1667 48^o53′ pour la hauteur du pôle à Paris³⁸⁾, tandis que Cassini en 1681 prend correctement 48^o50′³⁹⁾. Toutefois Cassini n'est pas bien certain de cette

34) Avee le sous-titre ‘Complectens IX. Partes hactenus optatae Scientiae Longitudinum coelestium nec-non terrestrium ... Opus astronomicis tabulis exactissimè condendis absolutè necessarium. Ad eminentissimum Cardinalem Richelium, ducem et Franciae parem’. Authore Ioanne Baptista Morino ... Parisiis, apud authorem, tum apud I. Libert, MDCXL.

35) Titre du Cap. VIII de la Pars Nona.

36) Cependant c'est Morin, paraît-il, qui a préconisé le premier en France - voyez aussi ce que Repsold dans son livre cité plus haut dit (I, p. 41) sur son contemporain Fr. Generini - l'emploi de la lunette adaptée aux instruments de mesure. M. Delambre, Histoire de l'astronomie moderne, T. II (Paris, V^ve Courcier, 1821), p. 242, dans l'article ‘Morin’: ‘[Morin] proposa un quart de cercle avec deux lunettes etc.’ Comparez la l. 15 de la p. 11 qui précède.

37) En janvier 1668 Huygens ne parle pas encore d'une lunette à tuyau remplaçant les pinnules: il écrit (T. VI, p. 171) qu'on se sert à Paris de ‘verres de lunette appliquez aux pinnules de quarts de cercle etc... c'est comme une lunette sans tuyau’.

38) A la Bibliothèque du Roi. Huygens écrit probablement 48^o 53′ et non pas 48^o 52′ 45″ - voyez la Pièce Ia qui suit - pour s'en tenir à un nombre entier de minutes.

39) ‘Abregè des observations & des reflexions sur la comete qui a paru au mois de Decembre 1680 etc.’. p. 34: ‘La Ville de Paris qui est éloignée du Pole de 41 degrez 10 min...’ Il semble pourtant que Cassini entend parler de la hauteur du pole à l'observatoire, auquel cas sa valeur s'accorde à peu près avec celle de Huygens. A la p. 251 de l'article cité dans le texte sur le changement de cette hauteur il dit qu'en 1669 il trouva avec Picard 48^o53′0″, hauteur apparente à la Bibliothèque du Roi, c.à.d. 48^o51′10″ à l'endroit de l'Observatoire, ‘correspondant à une hauteur vraie 48^o50′10″’ (comparez la note suivante). Delambre ‘Histoire de l'astronomie moderne’ de 1821, T. II, p. 621 (article sur Picard) ajoute: ‘On trouve aujourd'hui 3″ de plus’.

[p. 18]

valeur. Son article de 1693: ‘S'il est arrivé du changement dans la hauteur du Pole, ou dans le cours du Soleil?’⁴⁰⁾ fait voir qu'il observa cette hauteur tant à Rome, qu'à Paris, à Uranibourg et ailleurs; p. 251: ‘A Paris on a aussi remarqué [comme ailleurs] en peu de tems une variation sensible dans la hauteur du Pole .. etc.’ Il s'agit de variations de plus d'une demi-minute. Cassini a l'habitude d'ôter précisément ‘une minute à cause de la réfraction’⁴¹⁾. Pierre Petit dans sa dissertation sur la hauteur du pôle à Paris, qui suit l'ouvrage en dialogues de 1660 de J.B. Duhamel ‘Astronomia physica, seu de luce, naturâ et motibus corporum coelestium, libri duo’ prenait 48^o52′ pour la latitude de Paris⁴²⁾.

Au § 1 Auzout dit qu'il faut se servir d'‘instruments bien justes’. Nous avons cité à la p. 114 du T. XV son ‘Traité du micromètre etc.’ de 1667, où il est question d'un micromètre à vis. Consultez les p. 50-53 et 191 du même Tome, ainsi que la note 3 de la p. 59 du T. VI (citation de l'‘Histoire de l'Académie Royale des Scien-

40) Mémoires de l'Académie Royale des Sciences depuis 1666 jusqu'à 1699, T. X, p. 246-257.

41) Dans son édition de 1684 du ‘Traité du Nivellement’ de Picard, amplifié par lui-même (voyez la p. 75 qui suit) Ph. de la Hire écrira; ‘J'ay donné les vrayes hauteurs de Pole à la place des apparentes, les ayant diminuées chacune d'une minutte, qui est à peu prés l'élevation que cause la refraction à la hauteur de l'Etoile Polaire d'où on les avoit déduites, suivant ce que M. Cassini avoit observé le premier, & que nous avons confirmé dans la suite par un tres-grand nombre d'Observations’.

42) Il s'agit du prêtre de l'Oratoire Duhamel qui fut le premier secrétaire de l'Académie des Sciences et l'auteur de la ‘Historia Regiae Scientiarum Academiae’ de 1701. Voyez sur son ‘Astronomia physica’ la p. 537 du T. II de l'‘Histoire de l'astronomie moderne’ de 1821 de M. Delambre.
Puisque nous avons eu l'occasion de noter nous-mêmes ce qui se rapporte à Huygens dans les Registres de l'Académie, nous lisons avec intérêt dans une note de la p. LIII du T. I du même livre de Delambre qu'il a ‘eu l'occasion de compulser tous les anciens registres de l'Académie, en ce qui concerne Huygens, Picard, Cassini et Richer’.

[p. 19]

ces’), sur les dispositifs micrométriques antérieurs de Huygens, dont d'ailleurs il parle aussi à la p. 92 qui suit en traitant de son niveau de 1679-1680⁴³⁾. Il mérite d'être remarqué que Huygens n'a jamais reconnu que pour mesurer les diamètres apparents des planètes les ‘lamellae’ employés par lui seraient inférieures aux micromètres à fils (et à vis)⁴⁴⁾. Voyez encore sur ces mesures de Huygens la p. 670 qui suit.

À la fin du § 4⁴⁵⁾, où il est question de la mesure de l'ascension droite des étoiles, Huygens fait remarquer que ces observations servent en même temps à déterminer l'obliquité de l'écliptique. C'est là aussi une des constantes, ou plutôt une des grandeurs, fondamentales, dont il était question dans le programme général de Huygens à l'Académie. En 1688⁴⁶⁾ Huygens écrira: ‘L'obliquitè de l'Ecliptique determinee a l'Academie des Sciences a Paris, est de 23^o29′’.

Au § 13 Auzout fait mention de ‘la machine pour se seruir des Lunetes sans tuiau’, ce qui fait voir que de parcilles lunettes existaient en 1666. D'après Delambre c'est lui qui aurait eu le premier, dès 1663⁴⁷⁾, l'idée de supprimer le tuyau des lunettes. Auzout parle e.a. de ‘la maniere de se passer de Tuyau’ dans sa lettre à Oldenbourg du 22 août 1665⁴⁸⁾; mais son ‘Traité de l'Utilité des grandes Lunettes, & de la maniere de s'en servir sans Tuyau’ qu'il mentionne ailleurs, n'a jamais vu le jour.

Ce que Delambre n'a pas su c'est que Huygens écrivit en septembre 1662⁴⁹⁾ à son frère Lodewijk se trouvant alors à Paris que, ne trouvant pas le moyen de construire, comme en Angleterre, des tuyaux droits et sermes, on pourrait ‘oster les 3 costez du tuyau, en laissant seulement celuy d'en bas, etc.’, ce que Lodewijk communiqua en ce même mois à P. Petit⁵⁰⁾; or, Petit faisait des observations astronomiques avec Bouillau,

43) Consultez aussi la p. 199 qui suit.

44) Voyez le ‘Cosmotheoros’ (p. 697 du présent Toms).

45) Voyez sur l'ordre de succession des §§ 4 et 5 ce que nous disons vers la fin du § 4.

46) Manuscrit F, p. 327. Cette page est datée Nov. '88.

47) ‘Histoire de l'astronomie moderne’, T. II, p. 594.

48) P. 100 du T. VII, Seconde Partie des Memoires de l'Acad. R. d. Sciences depuis 1666 jusqu'à 1699, de 1729.

49) T. IV, p. 227.

50) T. IV, p. 234-235.

[p. 20]

Auzout et Frenicle⁵¹⁾ de sorte qu'il semble probable que ce soit lui qui ait communiqué cette idée de Huygens à Auzout⁵²⁾. Se trouvant lui-même à Paris en novembre 1663 Huygens écrivit à Moray⁵³⁾: ‘Ce que j'ay a vous dire touchant les lunettes d'approche que les curieux d'icy fabriquent, c'est que dernierement nous fismes l'essay d'une de 35 pieds sans aucun tuyau, qui reussit admirablement bien. La façon de dresser le verre objectif est de Monsieur Auzout, et consiste en ce que ... etc.’ En janvier 1666 Constantyn Huygens père mentionne lui aussi les ‘grands Telescopes sans tuijau de Monsieur Auzout’⁵⁴⁾.

Voyez encore sur Huygens et Auzout la note 5 de la p. 26 qui suit.

À la p. 14 qui précède nous avons cité Le Monnier, parlant généralement dans son ouvrage historique de 1741 des mérites de Huygens astronome dans les premières années de l'Académie. Sur l'Observatoire et les instruments qui s'y trouvaient on peut aussi consulter l'ouvrage déjà plusieurs fois cité de C. Wolf ‘Histoire de l'Observatoire de Paris de sa fondation à 1793’⁵⁵⁾, où toutefois Huygens est à peine mentionné⁵⁶⁾. C'est ainsi qu'à la p. 20 Wolf écrit à tort: ‘C'est à la même époque [1668] qu'il [c.à.d. Picard] a l'idée de faire servir l'heure du passage des astres au méridien à la détermination des ascensions droites’⁵⁷⁾. Ce dont on ne peut guère faire un grief

51) T. IV, p. 377, lettre du 15 juillet 1663.

52) Il est vrai quc Petit écrit à Huygens le 22 septembre 1662: ‘Je lay pensé aussi bien que vous & mesmes l'ay executé ... etc.’, ce dont Huygens se moque dans sa lettre du 28 septembre à Lodewijk (T. IV, p. 235 et 241).

53) T. IV, p. 433.

54) T. VI, p. 7.

55) Paris, Gauthier-Villars, 1902.

56) Il écrit toutefois à la p. 220 en parlant de l'Observatoire, que ‘Huyghens, Perrault, Niquet et Carcavi [y] viennent souvent observer avec Cassini’. Comparez la p. 35 du T. XVIII. Huygens avait - de même que Roemer - un appartement à l'Observatoire (T. VIII, p. 345). Il observait cependant beaucoup moins que Cassini; voyez e.a. au T. VII sa lettre du 28 juillet 1673 à son frère Lodewijk.

57) Voyez le § 5 de la Pièce I de Huygens qui suit dont nous avons longuement parlé dans le présent Avertissement.

[p. 21]

à Wolf - voyez la note 59 - c'est d'avoir également attribué à Picard⁵⁸⁾ le discours anonyme de 1666 des Registres (§ 11 de la Pièce I) dont nous avons fait voir dans le T. XIX⁵⁹⁾ qu'il est en réalité, lui aussi, de Huygens.

Nous ne parlons pas ici - voyez la suite du Tome - des considérations astronomiques de Huygens de 1680 et des années suivantes lorsqu'il s'occupa de la construction de son planétaire.

58) P. 202: ‘Quel était donc le programme de Picard? Ce savant l'a exposé à deux reprises devant l'Académie; une première fois dès 1666, il propose de construire pour le Soleil et les Planètes des Tables plus exactes et plus complètes que les Tables Rudolphines. En Octobre 1669, il revient sur son programme avec plus de détails’. Etc.

59) Note 1 de la p. 258. Comme on peut le voir dans cette note, le discours anonyme (déjà mentionné à la p. 7 qui précède) est précédé dans les Registres par une Pièce de Picard (sur les diamètres des planètes, voyez le § 10 de la Pièce I qui suit). Nous observons en passant qu'il apparaît par le Traité du Micromètre d'Auzout qui lui et Picard observaient souvent ensemble.