On ignore à quelle époque on a commencé à s'intéresser aux astres. Les plus anciens témoignages archéologiques laissent penser que ce n'étaient pas les astres eux-mêmes qui intéressaient nos ancêtres, mais certains rythmes de leur environnement, auxquels les astres, en même temps d'autres phénomènes naturels (remontée des saumons dans les rivières, migrations de troupeaux, floraison des plantes, etc.) pouvaient participer. La succession des levers et couchers du Soleil est assurément un phénomène astronomique selon nos conceptions actuelles, mais le fait de constater le rythme des jours et des nuits relève-t-il déjà de l'astronomie? Rien n'est moins évident. Les Grecs, encore au VIII^e siècle avant notre ère, y voyaient plutôt quelque chose que nous ferions aujourd'hui relever d'une forme de météorologie. Lumière et ténèbres, se partageant alternativement l'espace environnant, étaient pour eux deux entités qui avaient une substance au même titre que la matière des corps. De même, certaines séries entailles sur des os ou des bois de de rennes remontant au Paléolithique supérieur, font bien penser que ceux qui en étaient les auteurs portaient peut-être un intérêt aux cycles de la Lune. Mais si c'était bien le cas, ces cycles étaient-ils à l'origine de spéculations particulières?

La situation au Néolithique semble moins difficile à déchiffrer. On parvient à comprendre comment l'intérêt pour les phénomènes astronomiques participe d'une préoccupation pour les cycles de l'existence et pour la mort. L'inhumation -  manière d'inscrire de façon pour ainsi dire indélébile un individu dans l'espace -  devient une pratique courante. L'orientation de la dépouille par rapport aux points cardinaux, qui sont des directions définies par le mouvement de la sphère céleste, accentue encore cette volonté d'insertion dans un grand tout cosmique. Une correspondance symbolique est ainsi établie entre les rythmes de la vie et les cycles cosmiques. C'est le sens qu'il convient de donner aux orientations astronomiques de grands édifices religieux et funéraires du passé, comme Stonehenge. Et c'est encore ainsi que s'expliquera l'agencement des cités et des temples babyloniens, chinois, égyptiens, romains, mayas, etc. 
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Le Disque de Nebra. - Découvert en 2002 en Allemagne,
ce disque de bronze, qui représente la Lune, le Soleil et
des étoiles (parmi lesquelles peut-être les Pléiades) est
un cas exceptionnel de représentation aussi complète 
des astres pendant la Préhistoire.

Les humains commencent alors à croire qu'ils peuvent intervenir sur les rythmes cosmiques par des rituels appropriés, de la même façon, que ces rythmes ont prise sur le destin des humains. Agir sur le déroulement cosmique ou simplement le prévoir, voilà qui va inciter à chercher à mieux connaître les cycles des astres, et voilà aussi ce qui caractérise les astronomies archaïques. Elles représentent d'abord une quête de la signification humaine des phénomènes célestes, et peu importe pour elles la nature des astres. Les mythes sont là le plus souvent pour répondre aux éventuelles questions à leur sujet : les étoiles sont les feux de camps allumés la nuit par les habitants du ciel, la Lune est le séjour des défunts, etc. 

Découvrir les rythmes cosmiques afin de marcher du même pas ne va pas de soi. Observer le lever et le coucher des astres n'est pas si simple qu'il y paraît. Déterminer la longueur de l'année par le retour du Soleil à une même point de référence est encore plus compliqué. Quant à la définition de la durée du mois lunaire ou période des phases, la connaissance des rythmes des planètes, cela demande une expertise qui a besoin pour se constituer de plusieurs siècles. C'est ce genre de constat qui fait parfois parler de "connaissances astronomiques avancées" à propos de certaines civilisations archaïques. Même si leurs astronomes ne connaissaient pas grand chose de l'astronomie, ils avaient dû énormément travailler pour obtenir le peu de connaissances qu'ils avaient. Le plus grand accomplissement de leur science fut la conception de calendriers.

Sauver les apparences.
Les plus anciennes observations qui nous soient parvenues sont des observations chinoises sur l'obliquité de l'écliptique, qui datent de 1100 av. J.-C., et les observations d'éclipses faites par les Babyloniens, 720 av. J.-C. Ces derniers ont connu la période du saros de 223 lunaisons ou 18 ans et 11 jours, qui ramène la Lune à la même position à l'égard de ses noeuds et du Soleil, et qui permet de prédire les éclipses futures, au moyen de celles qui ont eu lieu dans une de ces périodes.

Les Égyptiens ont connu la durée (365 jours 1/4) de la révolution tropique du Soleil. Les Babyloniens, vers la même époque avaient des connaissances supérieures, et c'est sans doute chez ces derniers que les Grecs, à partir du VI^e siècle av. J.-C., ont puisé une partie des connaissances astronomiques que Thalès, Pythagore, Eudoxe et Platon avaient. Le grand apport des Grecs aura été surtout d'avoir cherché à  comprendre les phénomènes de la nature sans en appeler à des causes surnaturelles. Cette démarche, tempérée par ce qu'on a appelé le programme de Platon, qui assignait pour tâche à l'astronomie de seulement sauver les phénomènes, a permis d'élucider la cause des phases de la Lune, celle des éclipses, la rondeur de la Terre, l'obliquité de l'écliptique, le mouvement des planètes. On enseignait dans l'école de Pythagore que les comètes sont des astres analogues aux planètes, que celles-ci sont habitées, que les étoiles sont des soleils, etc. Mais ces grandes spéculations manquaient de preuves, et elles étaient trop contraires aux illusions des sens pour ne pas rester méconnues.

Méton, 400 av. J. - C., introduisit dans le calendrier grec, qui était basé sur le mouvement de la Lune, le cycle de 19 ans correspondant à 235 lunaisons, au bout duquel le calendrier lunaire se retrouvait d'accord avec le mouvement du Soleil, à 1/4 de jour près. Pythéas, vers le temps d'Alexandre, observait à Marseille la longueur méridienne de l'ombre du gnomon (Gnomonique) au solstice d'été, et en concluait l'obliquité de l'écliptique. C'est la plus ancienne observation de ce genre après celle de Tcheou-Kong en Chine; elle confirme la diminution progressive de l'obliquité de l'écliptique.

L'école d'Alexandrie.
L'école d'Alexandrie, qui commence à briller vers 300 av. J. - C., nous présente un ensemble d'observations régulièrement exécutées avec des instruments propres à mesurer les angles, et calculées par les méthodes trigonométriques. Le système astronomique de cette école, a été plus utile que les spéculations antérieures, parce qu'il était fondé sur l'expérience, ce qui offrait un moyen de le rectifier et d'arriver par degrés à un système du monde plus satisfaisant. 

Aristarque et Eratosthène.
Parmi les astronomes qui ont illustré cette école, nous citerons Aristarque de Samos, auteur d'une ingénieuse méthode pour trouver le rapport des distances du Soleil et de la Lune à la Terre. Il admettait le mouvement de la Terre, et la considération que ce mouvement n'affecte pas sensiblement la position des étoiles les lui fait ,juger incomparablement plus éloignées que le Soleil. Eratosthène, auquel on doit la première mesure de la Terre, fixa la latitude d'Alexandrie et de Syène.

Hipparque.
Hipparque, de Nicée en Bithynie (II^e siècle av. J.-C.), le plus grand astronome de l'Antiquité, est remarquable par sa méthode, par le grand nombre et la précision de ses observations, par les conséquences qu'il a su en tirer. Il détermina la durée de l'année tropique, et reconnut l'avantage de se servir pour cela des observations d'équinoxes, ce qui lui donna lieu d'observer l'inégalité de durée des saisons, et par suite l'excentricité de l'orbite du Soleil. Il donna des tables du Soleil et de la Lune. Par la comparaison de ses observations d'éclipses avec celles des Chaldéens, il trouva les durées des révolutions de la Lune relatives aux étoiles, au Soleil, à ses noeuds et à son périgée. Il détermina aussi la parallaxe de la Lune, d'où il essaya de déduire la distance du soleil. Une nouvelle étoile qui parut de son temps lui fit entreprendre un catalogue qui renferme 1625 étoiles. En comparant ses propres observations à celles d'Aristille et de Timocharis, il reconnut l'augmentation de toutes les longitudes, et il l'explique par un mouvement direct de la sphère céleste autour des pôles de l'écliptique, ce qui constitue le phénomène de la précession des équinoxes. Hipparque a enseigné à fixer la position des lieux de la Terre par leur longitude et leur latitude; il se servait des éclipses de Lune pour déterminer les longitudes. Il perfectionna la trigonométrie sphérique, fit un grand nombre d'observations de planètes, etc. Malheureusement il ne nous reste de ses travaux que ce que Ptolémée nous en a transmis.

Ptolémée.
Ptolémée, né à Péluse en Égypte, vivait à Alexandrie vers l'an 130 de notre ère. Il suivit les idées d'Hipparque et essaya de donner un système complet d'astronomie. Il découvrit l'une des inégalités de la Lune, et donna le moyen de la représenter par des épicycles, c'està-dire en faisant mouvoir la Lune, non plus autour de la Terre, mais sur un cercle dont le centre lui-même tourne autour de la Terre. C'est par des systèmes analogues ou plus compliqués qu'ont été représentés tous les mouvements célestes jusqu'à Kepler. Les progrès de l'astronomie finiront par surcharger d'épicycles le système de Ptolémée, au point de justifier le mot bien connu du roi Alphonse de Castille. 

Considéré comme un moyen de représenter les mouvements célestes et de les soumettre au calcul, le système de Ptolémée dira Laplace, fait honneur à sa sagacité, et il a servi la science en permettant de lier entre eux les phénomènes et d'en déterminer les lois.

Ptolémée a recueilli toutes les déterminations connues de longitude et de latitude, il a jeté les fondements de la méthode des projections pour la construction des cartes géographiques (L'histoire de la cartographie); il a exposé le phénomène des réfractions, et il a rassemblé ses théories et ses tables dans l'Almageste, en négligeant malheureusement d'y consigner toutes les observations dont Hipparque et lui s'étaient servis.

Prolongements médiévaux.
Avec l'école d'Alexandrie finit l'astronomie ancienne, dont les Arabes ont conservé, développé et transmis les connaissances. L'astronomie reparaît dans l'Europe médiévale, grâce aux écrits de Boèce et de Gerbert, et aux encouragements d'Alphonse X et de Frédéric Il, qui fit traduire de l'arabe en latin l'Almageste de Ptolémée. Si l'on excepte la position d'Oresme (1329 -1382), cette astronomie médiévale repose sur l'hypothèse géocentrique (la Terre est au centre du monde), comme la plupart de ceux qui l'ont précédée. Pourtant, au XV^e siècle sa situation devient intenable. L'héliocentrisme (le Soleil au centre du monde) devient de nouveau une option à prendre au sérieux.

La renaissance de l'astronomie.
Copernic (1473-1544), né à Thorn,  dans la Pologne prussienne, chanoine à Frauenberg, établit une théorie du mouvement de la Terre qui résulte de trente-six ans d'étude et d'observations. Choqué de l'extrême complication du système de Ptolémée, il chercha dans les anciens philosophes quelque hypothèse plus simple. Il y trouva (ou cru trouver dans une tradition reposant sur des bases fausses) que les Égyptiens supposaient Vénus et Mercure en mouvement autour du Soleil, mais aussi que Hicétas faisait tourner la Terre sur son axe, affranchissant ainsi la sphère céleste de l'inconcevable vitesse qu'il fallait lui supposer pour accomplir en un jour une révolution complète; enfin que les pythagoriciens faisaient mouvoir la Terre et les planètes autour d'un feu central (qui n'était pas, cependant, le Soleil). Ces idées frappèrent Copernic; il les appliqua aux observations, et les vit se plier apparemment sans effort à la théorie du mouvement de la Terre. Dès lors le mouvement diurne du ciel ne fut plus pour lui qu'une illusion due à la rotation de la Terre; la précession des équinoxes, un mouvement de l'axe terrestre; les mouvements rétrogrades des planètes, des apparences dues au mouvement de translation de la Terre. 

Le système de Copernic avait malheureusement à combattre les illusions des sens, et ne pouvait être établi définitivement qu'après la découverte des lois fondamentales de la mécanique, lois dont les Anciens n'eurent aucune idée. Il avait un autre défaut, dont on tend à minorer aujourd'hui l'importance : dans les détails, il n'était si simple que cela. Car même en admettant l'hypothèse héliocentrique, on restait encore confronté au fait que les orbites des planètes ne sont pas des cercles mais des ellipses parcourues avec des vitesses variables, et que pour rendre compte de leur mouvement réels, il fallait ajouter des complications au total aussi peu séduisantes que celles du système de Ptolémée.

Cette complication explique aussi la réticence à adopter le système de Copernic de certains astronomes, pourtant convaincus de la nécessité de renoncer au système de Ptolémée. Tel était le cas de Tycho Brahé (1546-1601), qui observa pendant vingt ans à Uraniborg, dans la petite île de Hven, à l'entrée de la mer Baltique. On lui doit un nouveau catalogue d'étoiles, de nombreuses observations des planètes, qui serviront de base aux lois de Képler, une connaissance plus parfaite des réfractions, la découverte de l'équation annuelle et de la variation lunaire, la remarque que les comètes se meuvent fort au delà de la Lune. Frappé des objections faites au système de Copernic, il en adopta un nouveau : les apparences y sont les mêmes que dans celui de Copernic, seulement on transporte à tout le ciel les deux mouvements de la Terre, qui redevient le centre immobile de l'univers.

L'astronomie moderne

La révolution astronomique.
L'ignorance absolue des lois de la mécanique justifie cette répulsion que l'on éprouvait pour le mouvement de la Terre. Ainsi l'on ne concevait pas comment les corps détachés de la Terre pouvaient en suivre les mouvements. Les partisans de Copernic eux-mêmes n'admettaient pas qu'un corps pesant tombant d'une grande hauteur doit rencontrer le sol sensiblement au même point, quel que soit le mouvement de la Terre. Certains, à l'instar de Giordano Bruno, pressentaient déjà que les nouvelles idées ne pourraient s'installer véritablement qu'après la fondation d'une nouvelle physique. Il allait revenir à Galilée, à Kepler, à Newton et à quelques autres d'autres d'accomplir cette révolution. Tous sont partisans de l'héliocentrisme, et tous se réclament aussi de Copernic. Sans doute parce que, comme lui, ils refusent à la Terre une place privilégiée au centre monde. Pourtant l'astronomie qu'ils vont fonder n'aura plus rien à avoir avec celle de leurs prédécesseurs. Copernic, comme d'ailleurs Tycho Brahé appartienentt à une autre époque. Leurs systèmes sont les dernier à rester fidèle au programme de Platon, qui voulait seulement sauver les apparences. La vision du monde qui va s'installer tout au long du XVII^e siècle reposera sur une nouvelle façon de penser l'espace et le mouvement, au sein d'une physique désormais tout entière articulée autour des notions d'inertie et de force. 

Galilée.
Galilée (1564-1642), né à Pise, montra que tous les corps tombent dans le vide avec la même vitesse; il trouva les lois de la chute des corps, des oscillations du pendule, du mouvement des projectiles. Il perfectionna les lunettes que le hasard venait de faire découvrir, et, à partir de l'automne 1609, les dirigeant vers le ciel, il reconnut les phases de Vénus,  analogues à celles de la Lune, le système des quatre satellites principaux de Jupiter; il mesura les montagnes de la Lune, reconnut la nature de la Voie lactée, la rotation du Soleil. Il observa même ou  l'anneau de Saturne, qu'il n'identifie cependant pas comme tel. Galilée en déduisit avec raison, que tous les déplacements dans le Système solaire ne s'effectuent pas autour de la Terre. Aussi adopta-t-il les idées de Copernic, mais sans pouvoir encore les faire prévaloir.

De fait, les observations de Galilée donnaient au système héliocentrique beaucoup de vraisemblance, mais elles n'apportaient aucun argument décisif, et devant l'Inquisition qui lui intenta un procès en 1630, il fut conduit à renoncer à ses affirmations. C'est seulement en 1727 que Bradley, découvrant un effet d'optique appelé l'aberration des  étoiles fixes (vois plus bas), pourra montrer l'existence d'un mouvement périodique annuel de la Terre par rapport aux étoiles. Et ce n'est qu'en 1851, que les propriétés d'inertie d'un pendule oscillant permettront à Foucault de révéler la rotation de notre planète.

Kepler.
Contemporain de Galilée, avec lequel il entretenait d'ailleurs une correspondance, Képler (1571-1631),  poursuivit les travaux de Tycho Brahé dont il avait été l'assistant et qui lui  avait légué la collection précieuse de ses observations. Il s'occupa d'abord de la planète Mars : choix heureux, parce que l'orbite de Mars est une des plus excentriques, et qu'elle approche beaucoup de la Terre dans ses apparitions.  Astrologue autant qu'astronome, inspiré par Platon et les Pythagoriciens, ils croyait à la perfection géométrique des mouvements célestes. Il imagina que les cinq polyèdres réguliers définis par les mathématiques pourraient être mis en rapport avec les dimensions des sphères cristallines supposées porter les cinq planètes visibles à l'oeil nu. Finalement, après un grand nombre de tentatives, Kepler dut se résoudre à abandonner le mouvement circulaire que les Anciens regardaient comme seul possible, et il reconnut alors que l'orbite de Mars est une ellipse dont le Soleil occupe un foyer. Il constata également la loi des aires, qui consiste en ce que le rayon mené du Soleil à la planète décrit des aires égales en temps égaux. Plus tard il étendit ces résultats à toutes les planètes, et publia en 1626 ses tables rudolphines. Ses idées pythagoriciennes sur les nombres et leur rôle dans l'univers firent soupçonner à Kepler que les distances moyennes des planètes sont liées entre elles, de même que les durées de leur révolution. Après dix-sept ans d'essais infructueux, il découvrit que les carrés des temps de révolution des diverses planètes sont entre eux comme les cubes des grands axes de leurs orbites.

Kepler eut aussi quelques vues exactes sur la pesanteur des corps, leur gravitation mutuelle, la cause des marées. On lui doit un ouvrage sur l'optique, où il donnait la théorie des lunettes et de la vision. Mais, séduit par des idées préconçues sur l'harmonie du Système solaire, il s'égara dans la recherche de la cause motrice des planètes. Aussi ses contemporains, Descartes et Galilée, ont-ils méconnu l'importance de ses lois; elles n'allaient être généralement admises que lorsque Newton en eut fait le fondement de ses théories.

L'astronomie au XVII^e siècle.
Huygens (1629-1695) perfectionna la construction et la théorie des lunettes; il découvrit un satellite de Saturne (Titan), expliqua les apparences de son anneau. Il appliqua le pendule aux horloges; et par ses théorèmes sur les développées et la force centrifuge, il ouvrit à la mécanique une voie nouvelle. S'il eût combiné ces principes avec les lois de Képler, il aurait enlevé à Newton la théorie des mouvements curvilignes et la loi de la gravitation.

La création de l'Académie des sciences de Paris en 1666 marque une époque importante dans l'astronomie d'observation. Louis XIV attire en France Hevélius, Cassini, Roemer et Huygens; et c'est au sein de l'Académie que prennent naissance l'application du télescope au quart de cercle pour la mesure des hauteurs des astres, l'invention du micromètre et de l'héliomètre, la découverte de la propagation successive de la lumière, de la grandeur de la Terre, de la diminution de la pesanteur à l'équateur.

Picard donne le premier une mesure exacte de la Terre par des procédés que l'on suivra jusqu'au XX^e siècle. Richer, à Cayenne, où il fut envoyé par l'Académie, constate la diminution de longueur du pendule à seconde. Roemer mesure la vitesse de la lumière, et invente la lunette méridienne. Dominique Cassini détermine les mouvements des satellites de Jupiter; il découvre quatre satellites de Saturne, constate la rotation du globe de Jupiter et de Mars, signale le premier la lumière zodiacale; il donne des tables de réfraction et une théorie complète de la libration de la Lune.

Ces progrès de l'astronomie, et les progrès simultanés de l'analyse et de la mécanique, ne pouvaient laisser plus longtemps inconnues les lois fondamentales du mouvement des corps célestes. C'est à Newton qu'il était réservé de les reconnaître.

Newton.
Aussi mesquin, vindicatif, autoritaire et maniaque que Kepler avait été généreux, humain, modeste et sincère, Newton (1642-1727), se livrait lui aussi aux sciences occultes, préférant pour sa part l'alchimie à l'astrologie, mais restant persuadé que ses découvertes n'étaient que les réminiscences d'une science mystérieuse, détenue par quelques initiés de l'Antiquité. Il n'en reste pas moins le vrai fondateur de la physique moderne, dont Descartes et Galilée n'avaient fait que poser les premiers jalons. 

A moins de 30 ans, Newton était déjà en possession du calcul des fluxions (forme initiale du calcul différentiel et intégral) et de sa théorie de la lumière : il montre ainsi, à partir de 1666, que la lumière blanche du Soleil, dispersée par un prisme est en fait composée de multiples couleurs. Et sa comprhension de l'optique lui permettra, en 1671, de construire le premier télescope utilisant pour objectif un miroir, plutôt qu'une lentille. Stimulé par les travaux de Hooke, Halley, Huygens, Borelli ou encore Flamsteed, Newton élabore à partir de 1687, le cadre théorique dans lequel la notion de force, reliée à celle de quantité de mouvement, est devenue enfin opérationnelle. Mieux encore, il va réussir à exprimer dans une formule la force qui est à l'origine du déplacement des planètes. Cependant, lorsqu'il cherche à confirmer ses idées, Newton se heurte dans un premier temps à l'imperfection d'une mesure des dimensions du globe faite en Angleterre (L'histoire de la géodésie). Il lui faudra attendre la mesure effectuée par Picard pour pouvoir constater l'exactitude de sa supposition, et d'affirmer que la Lune tombe à chaque instant vers la Terre en vertu d'une force 3600 fois moindre que celle qui produit la chute des corps pesants à sa surface. 

En étudiant le mouvement d'un projectile qui serait lancé autour d'un centre, il reconnaît que sa trajectoire est effectivement une ellipse ayant ce centre pour foyer et satisfaisant à la loi des aires proportionnelles an temps. La comparaison de ces résultats avec les lois de Kepler lui indique immédiatement que le mouvement des planètes autour du Soleil est dû à leur vitesse initiale combinée avec une force (qui n'est pas une force magnétique comme Kepler et d'autres avaient pu le croire auparavant), par laquelle chaque, planète pèse et tombe vers le Soleil; la nature elliptique de leurs orbites démontre l'égale pesanteur de toutes les planètes vers cet astre. Newton a ensuite étendu la loi de la gravitation à toutes les parties de la matière, en établissant ce principe général, que chaque molécule attire toutes les autres en raison de sa masse, et réciproquement au carré de sa distance à la molécule attirée.

Parvenu à ce grand principe appelé loi d'attraction universelle, Newton en voit découler les grands phénomènes du système du monde, l'attraction des planètes, l'aplatissement de la Terre, les lois de la variation des degrés et de la pesanteur à sa surface, la cause des marées, la précession des équinoxes. Ces dernières découvertes ne sont, il est vrai, qu'ébauchées dans le livre des Principes de la philosophie naturelle publié en 1681; près d'un siècle devait s'écouler avant que ces conséquences du principe de la gravitation fussent développées par les successeurs de Newton.

L'astronomie au XVIII^e siècle.
Malgré les réticences auxquelles se heurte la physique newtonienne (notamment en France où, pendant près d'un demi-siècle, l'on s'accroche chauvinement à la physique de Descartes, qui pourtant ne fonctionne pas), l'astronomie pratique continue à se perfectionner. Les mouvements des corps du Système solaire semblent alors pouvoir être entièrement décrits par les équations de la mécanique céleste. Cette branche de l'astronomie est perfectionnée notamment par Clairaut, Lagrange et Laplace connaîtra des succès éclatants. En attandant, Flamsteed construit ses cartes et ses catalogues d'étoiles. Halley calcule, d'après les méthodes de Newton, l'orbite des comètes connues, et reconnaît ainsi la périodicité de la comète qui porte son nom, et dont il annonce le retour pour 1759. Il indique également le passage de Vénus sur le Soleil en 1761 comme pouvant servir à déterminer la parallaxe du Soleil (Les passages de Vénus devant le Soleil).

Bradley découvre en 1727 l'aberration des étoiles et en donne l'explication. En 1745 il reconnaît la nutation de l'axe terrestre et ses lois.

La Caille vérifie la méridienne de France, construit des catalogues d'étoiles et de nébuleuses du ciel austral, des tables du Soleil et de réfraction. Il mesure un degré du méridien au cap de Bonne-Espérance, et y observe la parallaxe de la Lune.

C'est l'époque des grandes expéditions envoyées par la France en Laponie et au Pérou pour la mesure du globe terrestre dont l'aplatissement se trouve mis hors de doute (Textes en ligne : Maupertuis, La Figure de la Terre (Voyage en Laponie), 1738; La Harpe, Le Voyage des géomètres en Amérique du Sud, 1820). Quelques années plus tard, les passages de Vénus sur le Soleil  en 1761 et 1769 donnent lieu à d'autres voyages scientifiques auxquels diverses nations prennent part, et qui concourent aux progrès de la géographie et de la navigation.

Les télescopes de Newton et de Gregory avaient remplacé les lunettes depuis longtemps, lorsque la découverte de l'achromatisme par Dollond rend la supériorité à ces derniers instruments. Citons encore le perfectionnement des tables lunaires, celui des montres marines, la construction du cercle répétiteur de Borda, pour les services rendus à la navigation dont les progrès sont intimement liés à ceux de l'astronomie.

La fin du XVIII^e siècle est surtout célèbre par les travaux d'Herschel, qui constituent un apport immense à l'astronomie d'observation, et parmi lesquels nous mentionnerons seulement la découverte d'Uranus  en 1781, et les recherches sur les nébuleuses et les étoiles doubles.

L'astronomie au XIX^e siècle.
Le XIX^e siècle s'ouvre par la découverte de Cérès par Piazzi à Palerme. C'est le premier de ces astéroïdes, comme on les appellera bientôt, tous compris entre Mars et Jupiter, dont le nombre s'avérera au cours des années et des décennies suivantesconsidérable.

La mesure de la méridienne occupe encore les astronomes. A l'occasion du nouveau système des poids et mesures dont le mètre devait former la base, Méchain et Delambre avaient repris la triangulation de la France de Dunkerque à Montjuich, près de Barcelone; Biot et Arago la continuent jusqu'à Formentera. Depuis lors, de nouvelles mesures ont été effectuées en d'autres contrées, notamment eu Russie. On a ainsi mis en évidence les irrégularités des divers méridiens et déterminé avec plus de précision l'aplatissement terrestre (L'histoire de la géodésie).

L'application de la télégraphie électrique à la détermination des longitudes a réalisé à partir du milieu du XIX^e siècle un perfectionnement important pour la construction des cartes et la connaissance de la forme de notre globe; mais on ne l'a utilisée dans un premier temps que pour le calcul des longitudes relatives de Paris, Greenwich et Bruxelles.

La mécanique céleste se perfectionne encore, notamment avec Poisson et Le Verrier, ce dernier permettant par ses calculs la découverte de Neptune en 1848, à partir des irrégularités du mouvement d'Uranus. Cette mécanique atteindra son plus haut degré de perfection, pour longtemps, avec Poincaré, à la charnière des XIX^e et XX^e siècle. Cette époque est aussi celle des recherches approfondies sur les étoiles doubles, sur les parallaxes et la distance des étoiles (La distance des astres), les comètes, les astéroïdes, les planètes, etc. C'est aussi à cette époque que naît l'astrophysique : grâce aux avancées permises par les nouvelles techniques d'analyse spectrale de la lumière, on commence désormais à accéder à la constitution chimique des astres et à quantité d'autres informations que l'on avait crues jusque là hors de portée.

Collectif, Jean Picard et les débuts de l'astronomie de précision au XVIIe siècle, CNRS, 1999. - B. Ribemont et al., Observer, lire, écrire le ciel au Moyen âge, Klincksieck, 1991. - Alexandre Koyré, Chute des corps et mouvement de la Terre de Kepler à Newton, Vrin. - Paul Couteau, Ces astronomes fous du ciel (ou l'histoire de l'observation des étoiles doubles), Edisud, 1988.

J. S. Bailly, Histoire de l'astronomie ancienne, depuis son origine jusqu'à l'établissement de l'école d'Alexandrie, rééd. Burillier (attention quand même  : les idées exposées sont celles d'un auteur du XVIIIe siècle). - Paul Tannery, Recherches sur l'histoire de l'astronomie ancienne, 1893, rééd. Gabay, 1995.