John Couch et la découverte de Neptune

Publié le : 16 septembre 20218 mins de lecture

C’est l’histoire de John Couch Adams, célèbre mathématicien britannique, et de ses précieuses contributions à l’astronomie, parmi lesquelles les études qui, analysant les causes des irrégularités du mouvement d’Uranus, l’ont conduit à la découverte d’une nouvelle planète toute proche : Neptune.

John Couch Adams et Neptune

Tout le monde ne le connaît pas, bien qu’il ait contribué à la découverte de la planète Neptune. Tout le monde ne sait pas qui était John Couch Adams (1819-1892), bien que diverses peintures le représentant montrent un visage qui n’est certainement pas facile à oublier : son expression est une synthèse parfaite entre un aplomb anglais de style industriel clair et un sentiment de contentement plus mal dissimulé.

La solution du visage représenté à 45° par rapport à l’observateur est vraiment efficace, un angle qui souligne son regard attentif et scrutateur tout en rendant l’impact visuel-optique moins rude. Fils aîné d’un métayer, il est né dans une ferme à Lidcot, près de Launceston (Angleterre).

Après avoir terminé l’école primaire dans son village natal, il fréquente une école privée à Devonport, dirigée par un cousin maternel, le révérend John Couch Grylls, où il reçoit une éducation classique approfondie et apprend l’astronomie et les mathématiques de manière indépendante. Il entre au Saint John’s College, à Cambridge, en tant que boursier en octobre 1839, et s’y distingue dans les études bibliques.

Après avoir obtenu son diplôme en littérature en 1843, il a été nommé membre du collège et a commencé à étudier les irrégularités périodiques observées dans le mouvement de la planète Uranus, en supposant qu’elles dépendaient de l’influence gravitationnelle d’une planète non découverte.

Découverte de la planète Neptune

En septembre 1845, il soumet au directeur de l’Observatoire de Cambridge sa solution, dans laquelle il donne la masse et les éléments elliptiques de l’orbite de l’hypothétique planète. De plus, ayant échoué à deux reprises à établir un contact personnel avec l’astronome royal, George Biddel Airy, de qui il avait reçu les données d’observation précises nécessaires à cette recherche, il a laissé un mois plus tard un document similaire à l’Observatoire à l’attention d’Airy.

Mais avant que ce dernier ne prenne une quelconque initiative pour prouver la validité de la solution d’Adams, en effectuant une recherche avec un télescope du corps prédit théoriquement, l’astronome français U.J. Le Verrier a calculé indépendamment la longitude céleste de ce corps à 1° près de la valeur d’Adams. Ce n’est qu’à ce moment-là qu’Airy a demandé au directeur de l’Observatoire de commencer les recherches avec le télescope équatorial.

Cependant, grâce au fait qu’il disposait d’une bien meilleure carte des étoiles, J.G. Galle, de l’Observatoire de Berlin, fut le premier à voir la nouvelle planète près de la position prédite, le 23 septembre 1846. La véracité des affirmations respectives d’Adams et de Le Verrier étant clarifiée, il fut reconnu que le mérite de la découverte devait être attribué aux deux, et le nouveau corps céleste fut nommé Neptune.

Adams a reçu la médaille Copley de la société royale de Londres pour son travail, qui continue d’être commémoré par l’attribution du prix Adams bisannuel à la meilleure dissertation sur un sujet astronomique, physique et mathématique par un étudiant du Saint John’s College. Bien que, par modestie, il ait décliné l’offre du titre de baronnet en 1847, il a accepté la présidence de la Royal Society en 1851.

Mouvements de la Lune, de Jupiter, de Saturne et d’Uranus.

C’est précisément à ce moment précis de l’histoire et de la chronologie qu’il porte son attention sur la Lune et qu’il publie, en 1853, un important article sur l’accélération régulière du mouvement moyen du satellite, dans lequel il insiste sur le fait que l’interprétation de ce phénomène par P.S. de Laplace contient une erreur qui est passée inaperçue au cours des 65 années précédentes.

Après une autre controverse scientifique prolongée, la validité de la critique d’Adams a été pleinement reconnue. La Royal Society lui a décerné une autre médaille d’or pour la qualité fondamentale de ses recherches. Entre-temps, Adams avait passé l’année universitaire 1858-1859 comme professeur de mathématiques à l’université de St. Andrews en Écosse et, de retour à Cambridge comme titulaire d’une chaire distinguée d’astronomie et de géométrie, il succéda en 1861 au directeur de l’Observatoire.

C’est à cette époque qu’il entreprend une analyse élaborée des perturbations de la pluie de météores Léonide par Jupiter, Saturne et Uranus, et les résultats obtenus sont publiés en 1867. Il effectue sporadiquement des calculs laborieux sur les constantes de la théorie du magnétisme terrestre de K.F. Gauss, qui ont été publiés à titre posthume par son frère William Grylls Adams dans le deuxième volume de la collection de ses publications scientifiques. En 1867, il a calculé la valeur finale de la constante d’Euler jusqu’à 263 décimales, à l’aide de 62 nombres de Bernoulli, dont il avait calculé la moitié l’année précédente.

Un autre travail effectué pour son propre plaisir, auquel Adams a consacré beaucoup de temps et d’énergie, a été la tâche de classer et de cataloguer la célèbre collection de Portsmouth des manuscrits mathématiques d’I. Newton à l’université de Cambridge en 1872. Un compte rendu par Adams de ces travaux a été imprimé en 1888 par la presse universitaire de Cambridge. Un peu plus tard, sa santé commence à décliner et, après une longue maladie, il meurt à l’Observatoire de Cambridge le 21 janvier 1892. Il a été enterré dans le cimetière voisin de St Giles.

Sous le signe des « Gémeaux »

C’était un Gémeaux, John. Ce qui nous frappe chez lui, en confirmation des caractéristiques du signe du zodiaque auquel il appartient, c’est son extraordinaire intuition et sa perspicacité marquée. Ce n’est pas un hasard si les calculs qu’il effectue pour détecter et révéler l’existence d’un corps céleste transuranien ont été réalisés à son bureau.

Il semble vraiment que sa plume ait été mue davantage par la sagacité que par des considérations pragmatiques rigides. Habile communicateur, il ne pouvait certainement pas éviter de remplir les fonctions de diffusion académique et d’enseignement scolaire : son travail à fort impact pédagogique et à valeur éducative est donc admirable.

Adams entendait transmettre à ses étudiants, à ses disciples, l’art de sentir, l’art d’entendre à partir des yeux, en transférant la vue de sa dimension originelle de sens du direct, à un sens plus suggestif de l’attendu. En cela, il était authentiquement un Gémeaux. Il savait vraiment comment mettre en évidence la dualité des choses dans le contexte apparemment univoque du phénoménal.

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