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DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES LES PLUS IMPORTANTES
Planète Neptune. Histoire et essence de la découverte scientifique
Annuaire / Les découvertes scientifiques les plus importantes Après La découverte d'Uranus par Herschel dans de nombreux observatoires du monde, des observations minutieuses du mouvement de la nouvelle planète ont commencé. En utilisant les lois de Newton et en tenant compte de l'attraction des planètes découvertes à cette époque, les astronomes ont affiné l'orbite d'Uranus et au milieu de la première moitié du XIXe siècle, ils ont finalement été convaincus que l'orbite apparente de la nouvelle planète et les résultats de calculs chaque année d'observations... divergent de plus en plus. Les scientifiques les plus astucieux ont hardiment suggéré que le mouvement d'Uranus est fortement influencé par une planète assez grande située derrière elle et encore inconnue de la science. Urbain Le Verrier en France et John Adams en Angleterre ont pu déterminer mathématiquement avec précision la position et la taille d'une planète inconnue "perturbant" l'orbite d'Uranus. Si vous suivez la chronologie en fait, alors vous devriez d'abord esquisser l'histoire des recherches de l'astronome anglais John Adams. John Couch Adams (1819–1892) est né dans une famille d'agriculteurs à Lidcote, en Cornouailles. Même enfant, il montra des capacités mathématiques exceptionnelles pour son âge et, en 1831, ses parents l'envoyèrent étudier dans une école privée de Devonport, connue pour son haut niveau d'enseignement. Il y passe tout son temps libre, à l'Institut de mécanique, et c'est là qu'il se familiarise pour la première fois avec la littérature scientifique. En 1835, il observe lui-même la comète de Halley, et en 1837 - une éclipse lunaire, après quoi il publie sa première courte note. A l'automne 1839, il réussit brillamment l'examen du St. John's College de l'université de Cambridge et y débute ses études. L'astronomie fascine de plus en plus Adams. En 1841, il prend connaissance de la publication du directeur de l'Observatoire de Greenwich Erie en 1832, qui expose la théorie de Bouvard pour Uranus, décrit ses difficultés à prendre en compte ensemble les observations "anciennes" et "nouvelles", et ses écarts avec les observations après 1820. Cela a déterminé le parcours scientifique d'Adams pendant de nombreuses années. Dans le même 1841, Adams commence à étudier l'astronomie en tant que cours d'étudiant régulier, en particulier la théorie du mouvement de la lune et des planètes. Puis, tout au long de l'année 1842, il se prépare au célèbre concours annuel de mathématiques de Cambridge, qui est l'examen officiel d'obtention d'un baccalauréat en sciences mathématiques. Après le concours, Adams acquiert un baccalauréat. En tant que premier lauréat, il devient membre du conseil scientifique du collège. Mais c'est surtout le problème d'Uranus qui l'inquiète. À cette époque, il avait finalement renforcé l'opinion selon laquelle les irrégularités dans le mouvement d'Uranus sont causées par une planète inconnue plus éloignée. Comme on peut le voir dans les entrées des journaux d'Adams, il en a finalement été convaincu par le livre de vulgarisation scientifique de Mary Somerville, The Connection Between the Physical Sciences. Au début de l'été 1843, Adams partit pour les vacances d'été chez lui à Lidkot, où il commença enfin à étudier Uranus. En octobre de cette année, il reçoit déjà les premiers résultats. Il continue à travailler sur ce problème plus loin. En même temps, il obtient des solutions encore plus précises mathématiquement au problème. Au total, de l'été 1843 à septembre 1845, Adams reçut six solutions, chacune qu'il considéra comme plus précise que la précédente. Bien qu'Adams soit devenu très déterminé et audacieux dans ses plans scientifiques et ses recherches, mais dans la vie de tous les jours, il était incroyablement modeste et timide. Ainsi, les cinq premières solutions au problème d'une planète inconnue, n'ayant pas vu la lumière et n'étant devenues connues de personne à ce moment-là, n'ont ensuite été transférées que sur les étagères des archives du Cambridge College of St. John, où elles sont gardé comme une grande valeur jusqu'à présent. Seule la sixième solution, ou plutôt, seulement un résumé des résultats, qui semblait être la plus complète et la plus précise, Adams se hasarda à montrer en privé à l'automne 1845 à Airy et James Challis, professeur d'astronomie, directeur de l'Observatoire de Cambridge , qu'il considérait comme les plus grandes autorités en astronomie Plus ou moins en détail cette décision et la dernière, la septième décision reçue en 1846, sont décrites dans le seul article qui a été présenté par Adams comme un rapport lors d'une réunion de la Royal Astronomical Society of England uniquement en novembre 1846 (après la découverte effective de Neptune). A partir de cet article, et de très brefs extraits de la littérature, on peut juger du contenu des premières études d'Adams. Adams écrit une courte note dans laquelle il explique que la solution de la tâche la plus difficile qui inquiète le monde astronomique tout entier depuis près de quinze ans est terminée. Mais Eri a réagi clairement négativement à la note d'Adams. Il n'a pas rencontré Adams en paroles ou en actes. Ainsi, de septembre 1845 à juillet 1846, les résultats obtenus par Adams n'eurent aucun effet pratique. Pas un mot à leur sujet n'est apparu dans la presse. Au même moment, l'astronome français Le Verrier travaillait sur le même problème qu'Adams, ne sachant rien des recherches du scientifique anglais. Urbain Jean Joseph Le Verrier - l'un des plus grands astronomes français du XIXe siècle. Autant dire que dans la seconde moitié du XXe siècle, l'Annuaire astronomique français a préféré publier les coordonnées de Mercure, Vénus, Terre et Mars, soit quatre des neuf planètes, calculées sur la base de la théorie et des spécificités formules du Verrier ! Mais la découverte de Neptune a valu à Le Verrier la plus grande renommée mondiale. Urbain Le Verrier (1811-1877) est né dans la ville de Saint-Lô en Normandie. Le père est un humble employé. Déjà à l'école, Le Verrier montra des aptitudes pour les sciences, et des parents, qui avaient des espoirs ambitieux pour leur fils, l'envoyèrent en 1828 au collège de la ville de Caena pendant deux ans pour parfaire leurs connaissances en mathématiques. Le Verrier est diplômé du collège en 1830. Un an plus tard, il résiste avec succès au concours de l'Ecole polytechnique. Après avoir obtenu son diplôme avec mention après trois ans, Le Verrier a eu l'opportunité de choisir un travail de manière indépendante. Il est devenu chimiste dans l'une des agences gouvernementales. Le Verrier a été initié à l'astronomie par hasard. En 1837, ses connaissances en astronomie étaient encore assez faibles. Mais la carrière d'un scientifique, grâce à son grand talent, s'est avérée rapide et brillante. Déjà en 1839, après deux ans de travaux très intensifs, il soumet à l'Académie des sciences de Paris un rapport "Sur les perturbations séculaires (changements) des orbites planétaires", qui est bientôt publié. En 1840, Le Verrier publie des résultats encore plus précis sur ce problème. Au cours des trois années suivantes, il a travaillé sur la théorie du mouvement de Mercure. De la fin de 1843 jusqu'à l'été 1845, Le Verrier mena des études très intéressantes sur quelques comètes à courte période, et en publia immédiatement les résultats, qui entrèrent également dans le fonds d'or de la mécanique céleste. Il n'est pas surprenant qu'à l'été 1845, François Arago, directeur de l'Observatoire de Paris et chef de l'astronomie française à l'époque, ait suggéré à Le Verrier de s'attaquer au problème alors le plus urgent de la découverte d'une planète inconnue qui perturbait Uranus. Le Verrier aborde immédiatement ce problème. Son historique de recherche est relativement court et couronné de succès. En novembre 1845, il présente à l'Académie des sciences et publie immédiatement le premier article sur Uranus. Il reconstitue toute la théorie du mouvement d'Uranus en tenant compte des perturbations des planètes connues, recoupant et affinant tout ce qui a été fait par Bouvard. Son travail et la nature de la présentation elle-même se distinguaient par la minutie, la considération des détails les plus fins et la clarté. Tout au long de l'hiver 1845 et du printemps 1846, Le Verrier poursuit intensément ses recherches et soumet le 1er juin le deuxième article sur ce problème à l'Académie des sciences. Il se compose de deux parties. Dans la première partie, Le Verrier re-compare toutes les observations existantes d'Uranus et les calculs sur sa théorie exacte du mouvement d'Uranus. Dans la deuxième partie, Le Verrier passe à l'hypothèse de l'existence d'une planète inconnue. Tout d'abord, il analyse brièvement et clairement d'autres hypothèses concernant les raisons de la mauvaise conduite d'Uranus, en désaccord avec elles. Le Verrier pose alors un problème similaire dans son contenu à celui envisagé par Adams : déterminer les éléments de l'orbite d'une planète perturbatrice inconnue, ainsi que des corrections aux éléments de l'orbite originelle d'Uranus, de sorte qu'au final la théorie de le mouvement d'Uranus, compte tenu de l'influence de cette planète inconnue, correspondrait à des observations. Dans cet article, il donne une solution préliminaire au problème. L'ensemble de l'analyse semble généralement très solide et ne laisse aucun doute sur la véracité des résultats. En France, l'article de Le Verrier fut accueilli avec enthousiasme et considéré comme un triomphe analytique. Cependant, les astronomes français, vers qui Le Verrier s'est tourné en premier, n'allaient pas organiser la recherche d'une nouvelle planète. Il recherche de toute urgence des opportunités pour "introduire son travail dans la pratique de l'observation". Le Verrier ne s'est pas tourné vers de vénérables astronomes et directeurs d'observatoires. Il se tourna vers le jeune astronome allemand Johann Gottfried Galle, assistant à l'Observatoire de Berlin. Le 18 septembre, Le Verrier envoie une lettre à Halle, dans laquelle il écrit : "... Je voudrais trouver un observateur persévérant qui accepterait de consacrer du temps à des observations dans cette région du ciel où peut se trouver une planète inconnue. Je suis arrivé à ma conclusion sur la base de la théorie du mouvement d'Uranus..." Halle a reçu cette lettre le 23 septembre. Sa réaction a été immédiate et positive. Cette même nuit, il s'est assis devant le télescope - une lunette de 23 centimètres de l'Observatoire de Berlin. Galle a commencé à aider D'Arrest, qui a eu une idée heureuse. Il a suggéré d'utiliser une carte stellaire du ciel et de comparer immédiatement les positions des corps célestes observés et enregistrés au cours des observations. Une planète inconnue ne devrait pas être sur la carte, donc la planète sera l'étoile qui n'est pas marquée sur la carte. Certes, une carte des étoiles détaillée et précise était nécessaire, sans laquelle une telle méthode de recherche d'une planète ne conduirait qu'à des malentendus. Ni les astronomes anglais ni français n'avaient une telle carte de cette partie du ciel. Mais elle s'est retrouvée à l'Observatoire de Berlin. C'était une carte de l'atlas des étoiles de l'Académie des sciences de Berlin par Carl Bremiker (1804–1877), imprimée à la fin de 1845, mais pas encore distribuée à d'autres observatoires. Prenant la carte, Galle et d'Arrest continuèrent leur observation. Galle nomma les étoiles une à une, et d'Arrest les marqua sur la carte. Bientôt, c'est-à-dire presque exactement à minuit, Galle nomma une étoile d'environ 8e magnitude, que d'Arrest ne trouva pas sur la carte. Sa position diffère de celle calculée à partir des données de Le Verrier, mais peu. Par conséquent, c'était la planète tant recherchée. Quelques heures seulement se sont écoulées entre le début des observations et la découverte remarquable de cette nuit importante du 23 septembre 1846. La découverte a été confirmée la nuit suivante. Tout correspondait aux données de Le Verrier : position, luminosité, mouvement propre. Le 25 septembre au matin, Galle écrit une lettre à Le Verrier, confirmant le fait de la découverte de la planète : "La planète dont vous avez indiqué la position existe réellement. Le jour même où j'ai reçu votre lettre, j'ai découvert une étoile de 8e magnitude, non indiquée sur une excellente carte Bremiker) de l'atlas des étoiles publié par l'Académie des sciences de Berlin. Les observations de la nuit suivante ont confirmé qu'il s'agit bien de la planète désirée." Telles sont les circonstances de la découverte officielle et universellement reconnue de la huitième planète du système solaire. La méthode par laquelle l'existence de Neptune a été prédite a captivé l'imagination des scientifiques. Le mouvement de Neptune a commencé à être surveillé attentivement et on a rapidement découvert des différences si importantes entre les orbites observées et théoriques de la nouvelle étoile que cela ne pouvait s'expliquer que par l'existence d'une autre planète située au-delà de Neptune ! Le 18 février 1930, le jeune astronome Clyde Tombaugh de l'Observatoire Lovell en Amérique découvrit enfin (à une distance de près de trois fois le rayon de l'orbite de Neptune) une nouvelle planète du système solaire, appelée Pluton. Tombo confirma ainsi les calculs des célèbres astronomes théoriciens Percival Lovell et William Pickering. Vraiment, comme l'a dit le célèbre opticien et astronome français François Arago, "... les yeux mentaux peuvent remplacer les télescopes puissants ..." Auteur : Samin D.K.
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