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Le Verrier

Urbain Jean Joseph Le Verrier est un astronome  né à Saint-Lô (Manche) le 11 mars 1811, mort à Paris le 23 septembre 1877. Fils d'un employé de l'administration des domaines, il fit au collège de Saint-Lô de bonnes études littéraires, les compléta par trois années de mathématiques au collège de Caen et au collège Saint-Louis, à Paris, échoua en 1830 aux examens de l'Ecole polytechnique, se représenta en 1831, fut reçu parmi les premiers et choisit à sa sortie la carrière des tabacs. 
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Le Verrier.
Urbain Le Verrier (1811-1877).

A l'Ecole d'application du quai d'Orsay, il s'adonna, dans le laboratoire de Gay-Lussac, à des recherches de chimie, fit preuve tout de suite d'une grande habileté comme expérimentateur et publia, dès 1835, dans les Annales de chimie et de physique, une étude très remarquée sur les combinaisons du phosphore avec l'hydrogène, suivie, en 1837, d'une seconde étude, non moins importante, sur les combinaisons du même corps avec l'oxygène.

Pourtant, il n'avait pas encore trouvé sa voie; les mathématiques l'attiraient, et il passait à approfondir l'analyse infinitésimale les loisirs que lui laissait le laboratoire. En 1836, il donna sa démission d'ingénieur des manufactures de l'Etat, pour ne pas se rendre en province. ll lui fallut pendant quelque temps se contenter d'une place de professeur au collège Stanislas. 

A la fin de 1837, il demanda, en même temps que Regnault, la place de répétiteur de Gay-Lussac à l'École Polytechnique; cette place ayant été accordée à son compétiteur, il accepta celle de répétiteur d'astronomie qu'on lui offrait comme compensation. Conduit par les devoirs mêmes de sa fonction sur le seuil de la mécanique céleste, il s'attaqua aussitôt aux problèmes les plus ardus de cette science difficile, dont il fit dès lors son étude exclusive. 

Premiers travaux.
Au mois de septembre 1839, Le Verrier présenta à l'Académie des sciences de Paris un premier et remarquable mémoire intitulé Sur les Variations séculaires des orbites des planètes.

Le Verrier y démontre que, par suite de l'accélération séculaire du moyen mouvement de la Lune, l'excentricité de l'orbite terrestre est décroissante, qu'elle continuera à diminuer pendant environ 24,000 ans et qu'ensuite elle augmentera; que les excentricités et les inclinaisons des orbites des planètes sont petites et qu'elles resteront toujours petites. Ces résultats, avec l'invariabilité des grands axes des orbites des planètes et celle de leurs moyens mouvements, constituent la stabilité du Système solaire.
Marchant ainsi dans la voie ouverte par Laplace, mais au moyen d'arguments nouveaux et avec plus de rigueur qu'on ne l'avait encore fait, que le Système solaire est stable parce qu'il ne fait qu'osciller autour d'une position moyenne, il confirmait donc les conclusions de son prédécesseur en démontrant que les amplitudes des oscillations sont petites, et qu'il existe deux régions de moindre stabilité qui correspondent aux orbites de Mercure et des astéroïdes.

Quelques semaines plus tard, il indiquait dans un second mémoire les limites numériques entre lesquelles doivent osciller les excentricités et les inclinaisons mutuelles des orbites des planètes

Ce brillant début attira sur lui l'attention d'Arago. D'après les conseils de l'illustre astronome, il entreprit la révision des tables de Mercure et il en publia en 1843 de nouvelles, bien supérieures comme clarté et comme précision à celles de ses devanciers. Il s'occupa ensuite des comètes périodiques, qui étaient alors à l'ordre du jour, examina minutieusement les perturbations des deux comètes découvertes en novembre 1843 par Faye et en août 1844 par de Vico, et prouva qu'à l'encontre de certaines suppositions la première, dont il donna du reste une théorie complète, n'avait rien de commun avec celle de Lexell (1770), ni la seconde avec celle de Tycho (1585). Ces derniers travaux lui ouvrirent les portes de l'Académie des sciences : le 19 janvier 1846, il fut élu membre de la section d'astronomie en remplacement de Cassini. Si l'on analysait tous ses mémoires, 

"il y faudrait, dira J. Bertrand dans l'Éloge de Le Verrier, louer uniformément la même puissance de travail, le même succès dans le choix des méthodes, la même prudence à ménager des vérifications ".
Le Verrier et la découverte de Neptune.
Le Verrier n'était connu encore que du monde savant; il allait devenir populaire. Sur les instances d'Arago, il avait repris, avec Uranus, l'oeuvre de révision des tables planétaires si heureusement commencée avec Mercure. La tâche n'était pas aisée. Uranus faisait depuis longtemps le désespoir des astronomes. Ses positions réelles étaient en désaccord croissant avec celles qu'indiquaient la théorie, et l'hypothèse de l'existence d'une huitième planète de grande dimension, qui devait produire par son attraction les perturbations signalées, avait été émise à diverses reprises par Bouvard, notamment, en 1821, et par Bessel, en 1840, qui avait écrit à Humboldt
"Je pense qu'un moment viendra où la solution du mystère d'Uranus sera peut-être bien fournie par une nouvelle planète". 
Le Verrier se convainquit vite, en dressant de nouvelles éphémérides, de l'exactitude de cette idée, et il résolut de déterminer par le calcul la position de la planète perturbatrice. Dès le 1erjuin 1846, il pouvait annoncer à l'Académie des Sciences qu'il existait bien une planète plus éloignée du Soleil qu'Uranus responsable des anomalies observées dans les mouvements de celle-ci, et le 31 août 1846, il annonça publiquement à l'Académie quelle serait sa place dans le ciel le 1er janvier. 

Trois semaines après, le 23 septembre, l'astronome Galle, de Berlin, qu'il avait engagé, dans une lettre reçue le matin même, à commencer des recherches en s'aidant des excellentes cartes construites par son observatoire, la rencontra à cinquante-deux minutes (0°52') du point indiqué. Galle écrivit sobrement à Le Verrier :

"La planète dont vous avez signalé la position existe réellement"
Le lendemain, l'astronome berlinois reconnut en outre que cet astre se mouvait comme cela avait été annoncé. Arago, qui, un an auparavant, avait vivement engagé Le Verrier à rechercher la troublante (= planète perturbatrice) d'Uranus, prononça cette phrase caractéristique, après avoir lu Ia lettre de Galle à l'Académie des Sciences :
"M. Le Verrier vit le nouvel astre au bout de sa plume". 
Pendant plusieurs mois, les articles les plus élogieux sur cette découverte furent publiés par les recueils scientifiques. On pensa un instant donner à la nouvelle planète le nom de Le Verrier, mais on l'appela définitivement Neptune.

La sensation que produisit cette découverte, « au bout de la plume », d'un astre distant du Soleil de plus de 4,5 milliard de kilomètres, fut immense et son auteur reçut de toutes parts les témoignages d'admiration les plus flatteurs. Les académies étrangères se l'associèrent; les souverains le couvrirent de croix; Louis-Philippe le nomma d'emblée officier de la Légion d'honneur, sans qu'il ait été chevalier, et lui confia l'éducation scientifique du comte de Paris; une chaire d'astronomie fut créée exprès pour lui à la faculté des sciences de Paris et il fut attaché comme astronome adjoint au Bureau des longitudes; enfin son buste fut exécuté par ordre du ministre de l'instruction publique. 

La priorité de la découverte lui fut, toutefois, un instant contestée. En Angleterre, un jeune et habile étudiant de l'université de Cambridge, J. C. Adams, avait entrepris en effet dès 1844, au sujet des perturbations d'Uranus, des recherches théoriques qui l'avaient conduit un peu avant Le Verrier à déterminer par le calcul la planète perturbant le mouvement d'Uranus. Il avait communiqué les éléments de cette planète dès septembre 1845 à Challis, et en octobre 1845 à Airy; mais son travail, dont les conclusions concordent avec celles de Le Verrier, ne fut pas publié par les deux astronomes qui le reçurent. II est d'ailleurs bien établi que Le Verrier et Adams avaient fait leurs calculs sans que chacun d'eux connût les travaux de l'autre. La Société royale de Londres, appelée à se prononcer, partagea entre eux la médaille Copley.
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Le Verrier découvrant Neptune.

Le Verrier et le monde terrestre.
En 1849, les électeurs du département de la Manche envoyèrent Le Verrier à l'Assemblée législative. Après quelques hésitations sur son orientation politique, il prit résolument parti pour l'Elysée (Louis-NapoléonBonaparte). Il ne se fit remarquer du reste que dans les commissions, éloigné qu'il était de la tribune par son défaut absolu d'éloquence, et il ne s'y occupa guère que des questions d'enseignement ou d'ordre scientifique. En 1850, il fut chargé du rapport sur le projet de loi relatif à la construction des lignes télégraphiques; il prit part ensuite à l'élaboration des diverses propositions relatives à la réorganisation de l'Ecole polytechnique, au recrutement des ingénieurs des ponts et chaussées, à l'organisation de l'enseignement professionnel. Après le coup d'Etat, il fut nommé sénateur (janvier 1852), inspecteur général de l'enseignement supérieur, membre du conseil de perfectionnement de l'Ecole polytechnique (1854). En ces deux dernières qualités, il s'efforça d'imprimer aux études scientifiques une direction nouvelle, de leur donner un caractère plus restreint et plus « pratique ». Son influence ne fut pas heureuse; les innovations qu'il était parvenu à faire accepter produisirent de fâcheux résultats, dans les lycées aussi bien que dans les grandes écoles, et, après un essai de quelques années, elles furent, à la demande générale, complètement abandonnées. Il assouvit alors sur l'Observatoire de Paris son besoin de réformes. 
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Après la mort d'Arago, Le Verrier avait été appelé à la direction de cet établissement (janvier 1854). Il s'empressa de le soustraire au contrôle du Bureau des longitudes (dont il était désormais membre titulaire), et il proposa toute une réglementation nouvelle, qui modifiait non seulement l'organisation administrative, mais encore la nature et le mode des observations. Il s'agissait en général, il faut bien le reconnaître, de réelles améliorations, et les méthodes qu'il préconisait marquaient un véritable progrès. Il fit également établir un utile catalogue de 306 étoiles fondamentales. Malheureusement, il manqua tout à la fois, dans l'application de ses réformes, de mesure et de tact. Autoritaire et agressif, il régna pendant quinze ans à l'Observatoire en odieux despote et, par ses procédés intolérables d'administration autant que par ses attaques irrégulières contre ses confrères, ameuta contre lui et le monde savant et l'opinion publique. Une enquête fut ordonnée, un comité de surveillance lui fut adjoint. Rien n'y fit. Les protestations, de nombreuses qu'elles étaient, devinrent unanimes, et l'Institut, où il provoquait à tout propos d'orageux incidents, se joignit, pour réclamer une mesure énergique, au personnel de l'Observatoire et à la presse. Le 5 février 1870, il fut enfin révoqué et remplacé par Delaunay

Après la guerre, Le Verrier reprit son cours à la faculté des sciences de Paris. Le 13 février 1873, Delaunay étant mort, Thiers le rappela à la direction de l'Observatoire; mais ses pouvoirs furent tempérés par l'institution du « Conseil de surveillance ». Dans ces conditions, son retour fut assez bien accueilli, même par la presse républicaine, qui consentit à oublier le politicien antilibéral et l'administrateur insociable pour ne se souvenir que du savant de premier ordre et du travailleur infatigable. Il gardera ce poste jusqu'à sa mort.

Les autres travaux de Le Verrier.
La fameuse découverte de Le Verrier n'avait été qu'un incident dans sa carrière scientifique. Il avait entrepris, on l'a vu, à l'instigation d'Arago, la révision complète des tables des mouvements planétaires. II poursuivit jusqu'au bout la réalisation de ce gigantesque travail, reprit toutes les observations, refit tous les calculs et donna, pour chaque planète, de nouvelles tables, qui laissaient loin derrière toutes celles construites avant lui et qui furent adoptées non seulement par la Connaissance des Temps, mais aussi par le Nautical Almanac. II en corrigea la dernière épreuve le 1er septembre 1877, trois semaines avant sa mort. Il y avait consacré plus de trente-cinq années d'un labeur acharné et presque ininterrompu. 

Ses autres travaux sont de moindre importance. Nous avons déjà signalé ses recherches sur les comètes périodiques. Il prouva à cette occasion que la trajectoire de ces astres peut devenir elliptique et se transformer en hyperbole. Il formula plus tard, avec Schiaparelli, au sujet des pluies d'étoiles filantes, l'opinion selon laquelle ce phénomène météorique était dû à la transformation de certaines comètes périodiques dont la masse se serait éparpillée dans le voisinage du Soleil en un immense courant continu de forme parabolique. Un point de vue qui a reçu confirmation depuis.

Pour ce qui concerne Mercure, Le Verrier a essayé (1859) de rendre compte des inégalités dans son mouvement en invoquant, comme il l'avait fait pour Uranus, mais cette fois sans le même succès, la perturbation par une autre planète à découvrir.

Pour la théorie des mouvements de Mercure, les astronomes avaient remarqué qu'il ne suffit pas de tenir compte des perturbations produites par les autres planètes, notamment par Vénus. Le Verrier, qui aborda cette question en 1842, y revint en 1859, et, d'une savante discussion, il conclut que l'on doit admettre l'existence d'un groupe d'astéroïdes entre Mercure et le Soleil. Alors,  H. Faye recommanda d'observer les régions voisines du Soleil pendant les éclipses, et Lescarbault, médecin à Orgères, écrivit à Le Verrier qu'il avait vu le 26 mars 1859 un disque noir passer devant le Soleil, R. Wolf, de Zurich, écrit en 1876 à Le Verrier qu'il a vu une tache ronde passer sur le Soleil. Le Verrier discuta huit passages d'une telle tache et conclut à l'existence d'une nouvelle planète (Vulcain) qui devait passer devant le Soleil en 1877. D'Oppolzer discuta aussi ces huit passages et détermina l'orbite d'une planète devant passer sur le Soleil en 1879. Mais aucun des passages annoncés n'a eu lieu.
Le Verrier s'est enfin beaucoup occupé de la création en France du service météorologique d'avertissements aux ports de mer et aux cultivateurs. C'est sous sa direction qu'a été commencée la construction de la grande lunette de 17 m de foyer.

Dans les dernières années de sa vie, bien qu'il fût très souffrant, il prenait à peine le temps de reposer son esprit, parce qu'il voulait terminer le travail immense qu'il avait entrepris en 1849, consistant en une théorie complète des mouvements des planètes. De celles de Mercure, Vénus, la Terre et Mars qui ont des points communs, il conclut que l'on doit diminuer les nombres exprimant la distance de la Terre au Soleil et la vitesse de la lumière : les nombres qu'il a proposés ont été confirmés par l'observation des passages, en 1874 et en 1882, de Vénus sur le Soleil et pour les travaux de Fizeau et de Cornu. De 1872 a 1874, Le Verrier a publié sur Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune d'importants Mémoires pour lesquels, en février 1876, la Société royale d'Astronomie de Londres

Peu de temps après avoir donné les derniers bons à tirer de ce travail, le 23 septembre 1877, jour anniversaire de la découverte de Neptune, il succomba à Paris à une longue et douloureuse maladie. Il était depuis 1863 grand officier de la Légion d'honneur. Il avait été, sous le second Empire, en même temps que sénateur, membre et président du conseil général de la Manche. Parmi les appréciations portées sur Le Verrier, l'une des plus frappantes est celle d'Airy qui l'a appelé "le géant de l'astronomie moderne". Une statue en bronze lui a été élevée en 1889, par souscription, en face de l'Observatoire de Paris. (L. Sagnet / E. Lebon).



En bibliothèque. - Les écrits de Le Verrier ne comprennent guère que des mémoires et des notes parus dans les Comptes rendus de l'Académie des sciences de Paris (1889-1876), dans la Connaissance des Temps, dans le Journal de Liouville, et surtout dans les Annales de l'Observatoire de Paris. C'est dans les t. I à XIV, 1re partie (1856-1877, in-4), de cet important recueil, qu'il a fondé en 1855 et dont il e été jusqu'à sa mort le principal rédacteur, qu'on trouvera les résultats de son admirable travail sur la théorie des mouvements des planètes. Le t. I renferme également le fameux rapport sur la réorganisation de l'Observatoire. La 2e partie, dont le 1er volume date de 1838, ne contient que des observations. 

Quelques-unes de ses plus importantes études ont aussi été publiées à part  : Mémoire pour la détermination des inégalités séculaires des planètes (Paris, 1841, in-8); Théorie du mouvement de Mercure (Paris, 1845, in-8); Recherches sur les mouvements de la planète Herschel (Paris, 1846, in-8); Mémoire sur les variations séculaires des éléments des orbites pour les sept planètes principales (Paris, 1847, in-8); Examen de la discussion soulevée au sein de l'Académie des sciences au sujet de la découverte de l'attraction universelle (Paris, 1869, in-4), etc. 

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