# Le Bureau des longitudes et la mécanique céleste
(1795-1932)

Colette Le Lay

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OpenEdition
Journals

## Édition électronique

URL : https://journals.openedition.org/sabix/3469

DOI : 10.4000/13bd8

ISSN : 2114-2130

## Éditeur

Société des amis de la bibliothèque et de l'histoire de l'École polytechnique (SABIX)

## Édition imprimée

Date de publication : 1 juin 2023

Pagination : 61-70

ISSN : 0989-3059

## Référence électronique

Colette Le Lay, « Le Bureau des longitudes et la mécanique céleste (1795-1932) », *Bulletin de la Sabix* [En ligne], 71 | 2023, mis en ligne le 01 janvier 2025, consulté le 22 septembre 2025. URL : http://journals.openedition.org/sabix/3469 ; DOI : https://doi.org/10.4000/13bd8

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# Le Bureau des longitudes
et la mécanique céleste (1795-1932)

Colette Le Lay

La France est la nation-reine de la mécanique céleste post-newtonienne au XIXe siècle, accumulant les succès dont la découverte de Neptune constitue l'apothéose. À la suite de la figure tutélaire de Pierre-Simon Laplace, nombre de membres du Bureau des longitudes s'y illustrent. À côté des travaux théoriques qui font la gloire de la science française et de leurs auteurs, les applications pratiques à la détermination des tables astronomiques sont essentielles pour la Connaissance des temps, l'éphéméride-phare du Bureau. Il conviendra d'examiner ici ces deux aspects. D'autre part, les contributions au progrès de la mécanique céleste s'inscrivent dans des carrières marquées par le cumul des positions institutionnelles. Les acteurs que nous évoquerons sont souvent accidentiels des sciences et membres du Bureau des longitudes. Portent-ils leurs recherches au crédit de la première ou du second ? Voilà une question que nous devrons nous poser. Enfin, nous achèverons notre propos sur la bascule des années 1860-1880 au cours de laquelle l'astrophomie française prend conscience de la montée en puissance de l'astrophysique. Afin de nous cantonner au rôle du Bureau des longitudes, nous nous appuierons essentiellement sur les pro-

cès-verbaux de séances et les trois publications du Bureau : la Connaissance des temps, l'Annuaire et les Annales. Voilà pourquoi nous nous en tien-drons à la période 1795-1932 correspondant à la numérisation des procès-verbaux<fnref n="1" />.

## Une assemblée de prestigieux mécaniciens célestes

Le Bureau des longitudes peut s'enorgueillir à juste titre de compter parmi ses membres fondateurs les deux plus grands mécaniciens célestes du tournant des XVIIIe et XIXe siècles : Joseph-Louis Lagrange (1736-1813) et Pierre-Simon Laplace (1749-1827). Chacun d'eux est l'auteur d'une œuvre monumentale : la Méchanique analitique (Vve Desaint, 1788)<fnref n="2" /> pour le premier, le Traité de mécanique céleste<fnref n="3" /> (Duprat, an VII-1824) pour le second. Les deux grands savants ont été nommés au Bureau des longitudes à titre de « géomètres ». Cette catégorie, héritée de l'Ancien régime, sera remplacée par celle des « membres de l'Académie des sciences » lors de la réforme de 1854, s'ouvrant alors à des non-mathématiciens. Nous y reviendrons.

<footnote n="1">1. Sur le site http://bdl.ahp-numerique.fr/.</footnote>

<footnote>Le lecteur qui souhaiterait un panorama plus complet et plus technique se référera à Bruno Morando, « Deux cents ans de mécanique céleste sous les auspices du Bureau des longitudes » dans Sylvio Ferraz-Mello, Bruno Morando et Jean-Eudes Arlot (dir.), *Dynamics, Ephemerides and Astrometry of the Solar System*, Springer, 1996 : http://adsabs.harvard.edu/full/1996IAUS..172....3M.</footnote>

<footnote n="2">2. Il en publiera une seconde édition « revue et augmentée », en deux volumes, avec l'orthographe « Mécanique analytique », chez la Veuve Courcier en 1811-1815.</footnote>

<footnote n="3">3. À la fin de l'entreprise, le Traité compte 5 tomes.</footnote>
MÉCHANIQUE
ANALITIQUE;

Par M. DE LA GRANGE, de l'Académie des Sciences de Paris,
de celles de Berlin, de Pétersbourg, de Turin, &c.

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A PARIS,

Chez LA VEUVE DESAINT, Libraire,
rue du Foin S. Jacques.

M. DCC. LXXXVIII

Avec APPROBATION ET PRIVILEGE du Roi,

Gallica

Si nous nous contentons de mentionner deux
noms pour chaque demi-siècle, le suivant sera
celui d'Urbain Le Verrier (1811-1877) et de
Charles-Eugène Delaunay (1816-1872) qui occu-
peront l'un après l'autre le poste de directeur de
l'Observatoire. Le premier est passé à la posté-
rité pour sa découverte de la planète Neptune
en 1846⁴, par la seule puissance du calcul. Par la
suite, il multiplie les recherches et les publications
sur les perturbations planétaires. Le second s'at-
tache surtout à la théorie de la Lune<fnref n="5" /> et à l'appli-
cation aux tables comme nous le verrons dans la
troisième partie.

Enfin, à l'aube du xxᵉ siècle, s'illustrent Félix
Tisserand (1845-1896), dont la publication du
volumineux *Traité de mécanique céleste* en quatre
tomes s'étend sur dix ans (Gauthier-Villars, 1889-
1899), et Henri Poincaré (1854-1912) dont nous
ne citerons ici que *Les méthodes nouvelles de la
mécanique céleste* en trois volumes (Gauthier-
Villars, 1892-1899).

Se borner à ces six grandes figures serait passer
sous silence des membres brillants du Bureau des
longitudes que nous rencontrerons au fil des par-
ties suivantes. En première approche, on peut les
regrouper en deux catégories. Pour les premiers,

les apports à la mécanique céleste ne sont pas
ceux qui leur valent actuellement la reconnais-
sance: Adrien-Marie Legendre (1752-1833) ou
Siméon-Denis Poisson (1781-1840), par exemple.
Pour les seconds, leurs noms ont été parfois éclip-
sés par ceux de savants de premier plan dont ils
étaient contemporains: Marie-Charles Théodore
Damoiseau de Monfort (1768-1846) ou Victor
Puiseux (1820-1883).

L'importance de l'École polytechnique pour cet
aréopage est patente. Bon nombre de méca-
niciens célestes du Bureau des longitudes y ont
fait leurs classes, comme le montre l'annuaire
qui clôture le présent volume. Par ordre d'appa-
rition dans le texte: Le Verrier (X1831), Delaunay
(X1834), Poincaré (X1873), Poisson (X1798).
Tisserand et Puiseux optent pour l'École normale
supérieure, voie de formation des membres du
Bureau des longitudes qui gagne en puissance
à compter des années 1860. D'autres membres
sont intervenus dans la création ou les réformes
de l'École polytechnique: Lagrange et Laplace,
Le Verrier et François Arago (1786-1853, X1803).
Enfin, la porosité entre le corps enseignant de
l'École polytechnique et le Bureau des longitudes
est une évidence que nous creuserons dans le
chapitre ultérieur du volume.

Une tribune pour les travaux théoriques

Tout au long de son existence, le Bureau des
longitudes se présente comme un lieu de circu-
lation des travaux théoriques, notamment dans
le domaine de la mécanique céleste sur lequel la
France exerce une domination sans partage pen-
dant une bonne part du XIXᵉ siècle. Cette circula-
tion revêt plusieurs facettes que nous explorerons
ici: il peut s'agir de simples mentions, ou de dis-
cussions entre les membres, ou de sauvegarde
d'archives, ou de Notes jointes aux procès-ver-
baux, ou de publications dans les périodiques du
Bureau pouvant servir de tremplin vers une autre
publication.

a. Simples mentions

Comme il est de tradition dans les assem-
blées savantes, les membres du Bureau des
longitudes font hommage à leurs confrères
de leurs écrits à parution. Par la suite, lors-
qu'une habitude d'échanges de publication

<footnote n="4">4. Voir James Lequeux, https://journals.openedition.org/bibnum/692.</footnote>

<footnote n="5">5. Voir Colette Le Lay, https://journals.openedition.org/bibnum/683.</footnote>
s'est instaurée durablement avec la plupart des observatoires et institutions scientifiques mondiales, la séance débute par l'inventaire des ouvrages reçus. À titre d'exemple extérieur au Bureau, mentionnons le procès-verbal du 7 avril 1847 dont le premier paragraphe se conclut sur l'évocation d'« un mémoire qui doit paraître dans le *Nautical Almanac* de 1851 intitulé : *An Explanation of the observed irregularities of the motion of Uranus & c., by J. C. Adams* »<fnref n="6" />. Rappelons que John Couch Adams (1819-1892) est le concurrent malheureux d'Urbain Le Verrier dans la quête de Neptune, à partir des perturbations d'Uranus. À l'image de Charles-Eugène Delaunay, John Couch Adams<fnref n="7" /> abandonne Uranus et Neptune pour la Lune dont il construit des tables adoptées par la *Connaissance des temps* pour 1856. Il garde d'excellentes relations avec Delaunay et le Bureau jusqu'à sa mort puisqu'on repère 26 occurrences de son nom dans les procès-verbaux entre 1846 et 1895.

La mention d'une œuvre peut survenir avant l'accession au Bureau des longitudes et avoir alors pour fonction de soutenir une candidature. Ainsi de Joseph Liouville (1809-1882, X1825) qui adresse au Bureau « un mémoire sur la discussion des ellipsoïdes à trois axes qui peuvent être la figure d'équilibre d'une masse liquide animée d'une vitesse de rotation uniforme » dont il est fait état le 20 mars 1839⁸. Liouville sera effectivement élu au Bureau en 1840.

### b. Discussions, débats

Les controverses les plus âpres concernent Le Verrier. Celui-ci avait été élu adjoint astronome à l'unanimité dès le 14 octobre 1846, à la suite de la découverte de la planète Neptune. Mais c'était sans compter avec l'ambition irrépressible de l'impétrant qui ne tarde pas à s'opposer à François Arago autour du nom de la nouvelle planète (Arago avait suggéré de la baptiser du nom de son découvreur, Le Verrier fit circuler le bruit infondé d'un vote du Bureau des longitudes en faveur de Neptune). Deux

mois après son entrée au Bureau, Le Verrier en devient un ennemi déclaré et le restera jusqu'à sa mort, tout en continuant à y émarger. À titre d'exemple, le 22 décembre 1852, Liouville s'attaque à la théorie des petites planètes – que nous appelons aujourd'hui astéroïdes – qui circulent entre Mars et Jupiter : « M. Liouville fait observer que l'analyse de M. Leverrier dont on parle repose sur des bases inexactes et sur une approximation mal ordonnée pour le cas tout particulier qu'on discute ici, et auquel M. Leverrier a cru pouvoir l'étendre. »<fnref n="9" /> Ceci n'est qu'un échantillon des assauts à fleuret non moucheté auxquels se livrent les membres du Bureau et Le Verrier, tant lors des séances qu'à l'Académie des sciences.

### c. Sauvegarde d'archives

Après la séparation entre Observatoire de Paris et Bureau des longitudes, en 1854, le problème de la conservation des ouvrages et manuscrits appartenant au Bureau devient un serpent de mer qui refait régulièrement surface. Lors de son premier règne à la tête de l'Observatoire (1854-1870), Le Verrier avait refusé de reconnaître au Bureau le moindre droit sur la bibliothèque dont l'accès pour les membres du Bureau dépendait du bon vouloir du directeur qui multipliait les vexations. Au cours du second règne (1872-1877), il consent du bout des lèvres à un partage mais fait traîner en longueur les négociations. À la mort de Delaunay (directeur de l'Observatoire de 1870 à 1872), son fils propose de remettre au Bureau les manuscrits de son père, notamment ceux qui ont trait à sa théorie de la Lune. Joseph-Alfred Serret (1819-1885, X1838) pose le problème de l'endroit où doit s'effectuer le dépôt. Il faut attendre 1874 et l'attribution de locaux dans l'enceinte de l'Institut de France pour trouver une solution. En attendant, Serret met même son bureau du Collège de France à la disposition du Bureau des longitudes pour y entreposer des archives jugées indésirables par le directeur de l'Observatoire. Pour en revenir aux manuscrits de Delaunay, les 5666 feuillets sont finalement conservés à l'Observatoire.

<footnote n="6">6. « Séance du mercredi 7 avril 1847 », 1847-04-07, *Les procès-verbaux du Bureau des longitudes*, consulté le 23 mai 2021, http://purl.oclc.org/net/bdl/items/show/2896.</footnote>

<footnote n="7">7. Voir mon focus « John Couch Adams, Charles-Eugène Delaunay et la théorie de la Lune » paru sur le site des procès-verbaux : http://bdl.ahp-numerique.fr/focus-expertise-cll-adams-delaunay-theorie-de-la-lune.</footnote>

<footnote n="8">8. « Séance du 20 mars 1839 », 1839-03-20, *Les procès-verbaux du Bureau des longitudes*, consulté le 23 mai 2021, http://purl.oclc.org/net/bdl/items/show/2440.</footnote>

<footnote n="9">9. « Séance du mercredi 22 décembre 1852 », 1852-12-22, *Les procès-verbaux du Bureau des longitudes*, consulté le 23 mai 2021, http://purl.oclc.org/net/bdl/items/show/9796.</footnote>
d. *Notes jointes aux procès-verbaux*

La *Note* jointe au procès-verbal est d'un usage régulier chez les membres du Bureau des longitudes. Elle joue le rôle d'annexe afin de ne pas donner une trop grande ampleur à la pièce administrative proprement dite. Elle peut concerner un rapport, un instrument ou, pour ce qui nous occupe ici, une communication de mécanique céleste.

Félix Tisserand livre le 12 novembre 1879 une *Note sur un satellite de Saturne* dont ne subsiste que la description<fnref n="10" />. Il s'agit d'une étude des perturbations dues à Saturne et Titan du satellite Hypérion, découvert en 1848 par Bond et Lassell. Tisserand poursuivra l'étude dont il communiquera les résultats à l'Académie des sciences en 1886 avant de les insérer dans son monumental *Traité de mécanique céleste* évoqué plus haut. Un mois plus tard, le 10 décembre 1879, il se penche sur les satellites de Mars, Phobos et Déimos, découverts par Asaph Hall (1829-1907) en 1877. Là non plus, nous n'avons pas trace de la *Note* dans les procès-verbaux en dehors d'un bref résumé. Asaph Hall manifeste également son intérêt pour Hypérion dans sa correspondance avec Tisserand, de même que Simon Newcomb (1835-1909). Cette effervescence internationale autour du mouvement chaotique du satellite de Saturne joue un rôle non négligeable dans le questionnement de Henri Poincaré sur la stabilité du système solaire. Côté Bureau des longitudes, Poincaré choisit l'Annuaire et son large public, plutôt que

le lectorat plus spécialisé de la Connaissance des temps ou des Annales, pour faire l'historique du problème (1898).

e. *Publication dans un périodique du Bureau*

Les mécaniciens célestes du Bureau des longitudes utilisent les Additions de la Connaissance des temps puis les Annales du Bureau des longitudes comme canaux de diffusion de leurs tra vaux. Il s'agit souvent d'un ballon d'essai avant une publication dans les journaux savants (comme le *Journal de mathématiques pures* et appliquées, souvent dénommé *Journal de Liouville*) ou dans les *Comptes rendus de l'Académie des sciences* créés par François Arago en 1835. Parfois, ils font le choix d'une parution à titre de *Notice scientifique* dans l'Annuaire du Bureau des longitudes<fnref n="11" />. Mais le public cible est alors élargi, le souci de vaste diffusion prenant le pas sur la volonté de toucher les spécialistes. Ainsi, la *Notice* de Félix Tisserand « sur les plan nètes intra-mercurielles » parue dans l'Annuaire de 1882 est-elle un récit historique et un recueil d'observations supposées de l'hypothétique planète baptisée Vulcain par Le Verrier pour expliquer l'avance résiduelle du périhélie de Mercure<fnref n="12" />.

Dresser l'inventaire de tous les mémoires de mécanique céleste dans les Annales est simple puisque seuls huit volumes paraissent entre 1877 et 1932.

<table><thead><tr><th>Année</th><th>Auteur</th><th>Titre</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">1882</td><td>Antoine Yvon Villarceau</td><td>Note sur les méthodes de Wronski</td></tr><tr><td>Antoine Yvon Villarceau</td><td>Nouvelle forme des équations différentielles du mouvement des planètes et des comètes</td></tr><tr><td>1890</td><td>Ossian Bonnet</td><td>Note sur le mouvement elliptique et sur le mouvement troublé d'une planète autour du Soleil</td></tr><tr><td>1911</td><td colspan="2">L'intégralité de ce tome VII est consacré aux Tables de la Lune de Delaunay</td></tr></tbody></table>

<footnote n="10">10. Nous ne désespérons pas de retrouver cette *Note* dans les archives du Bureau des longitudes dont nous avons débuté l'inventaire.</footnote>

<footnote n="11">11. Pour un inventaire de toutes les *Notices* avec des liens vers Gallica, voir https://site.bdlg.fr/wp-content/uploads/2021/04/CLL-Annuaire.pdf.</footnote>

<footnote n="12">12. Rappelons que cette avance ne trouve son explication que dans la théorie de la Relativité d'Einstein.</footnote>
Antoine Yvon Villarceau (1813-1883), entré au Bureau en 1862, occupe les fonctions de secrétaire pendant de nombreuses années et met à profit cette position pour parler abondamment de ses travaux. Jozef Hoëné-Wronski (1776-1853)

est un mathématicien français d'origine polonaise dont les écrits ne font pas l'unanimité au sein du Bureau qui les juge peu originaux<fnref n="13" />. Mais il consent néanmoins à leur publication.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Antoine Yvon Villarceau,
Bibliothèque nationale
de France</figcaption></figure>

Pierre Ossian Bonnet (1819-1892, X1838) s'est essentiellement consacré à l'enseignement et nous nous arrêterons plus longuement sur sa carrière dans le chapitre ultérieur du volume.

Présenter de manière exhaustive toutes les contributions théoriques de mécanique céleste à la Connaissance des temps sort du cadre de notre propos. Nous nous limiterons à quelques exemples permettant de mettre à l'honneur des personnages non encore cités.

Dans la Connaissance des temps pour 1824, Johann Carl Burckhardt (1773-1825) publie une Addition Sur le mouvement de la Lune et sur l'équation à longue période. Les tables de la Lune sont du

reste l'œuvre majeure de cet astronome français d'origine allemande.

Les Additions à la Connaissance des temps pour 1847 comportent un Mémoire sur la détermination des perturbations absolues dans les ellipses d'une excentricité et d'une inclinaison quelconques de Hansen, traduit par Victor Mauvais. Peter Andreas Hansen (1795-1874) est le célèbre directeur de l'observatoire de Seeberg dont les tables de la Lune seront adoptées postérieurement par la Connaissance des temps. Rendons ici hommage au traducteur Victor Mauvais (1809-1854) qui eut un destin tragique. Protégé d'Arago, il fut très ébranlé par l'arrivée de Le Verrier à l'Observatoire et le renvoi de Claude-Louis Mathieu (1783-1875,

<footnote n="13">13. Dans le volume 139, n° 3 de février 1897 de la Revue des Deux Mondes, Joseph Bertrand se demande s'il s'agit « d'un charlatan, d'un fou ou d'un homme de génie ».</footnote>
X1803) et d'Ernest Laugier (1812-1872, X1832). Il se suicida en 1854.

Pour clore cette brève série d'exemples, mentionnons la *Théorie nouvelle de la Rotation des Corps* publiée par Louis Poinsot (1777-1859, X1794) à titre d'Addition de la Connaissance des temps pour 1854.

## Une nécessité pour la Connaissance des temps

Le perfectionnement de la Connaissance des temps<fnref n="14" />, dont le Bureau des longitudes prend la responsabilité à la suite de l'Académie des sciences, nécessite des travaux dans deux directions principales : le mouvement des planètes et des satellites et la théorie de la Lune. L'objectif est de fournir les tables les plus précises possibles aux deux grandes familles d'utilisateurs de la Connaissance des temps : les astronomes et les marins (pour la détermination des longitudes). Il en va également de la position de la France dans la concurrence avec les autres éphémérides et notamment le Nautical Almanac anglais et américain.

Guillaume Bigourdan (1851-1932) qui a écrit l'histoire du Bureau des longitudes<fnref n="15" /> nous fournit une liste des tables publiées sous le titre générique Tables astronomiques publiées par le Bureau des longitudes. Nous les situerons dans leur contexte.

### a. Le mouvement des planètes et des satellites

Les premières sont les Tables de Jupiter et de Saturne, calculées d'après la théorie de M. Laplace, et suivant la division décimale de l'angle droit d'Alexis Bouvard (1767-1843). La première édition paraît en 1808. Une seconde qui ajoute Uranus et dont le sous-titre devient construites d'après la théorie de la Mécanique céleste est publiée chez Bachelier et Huzard en 1821¹⁶. Elles méritent qu'on s'y arrête puisque ce sont les écarts entre calculs de mécanique céleste et observations sur le mouvement d'Uranus qui conduiront à la découverte de Neptune.

Viennent ensuite les Tables écliptiques des satellites de Jupiter. D'après la Théorie de M. le Marquis de Laplace et la totalité des Observations faites depuis 1662 jusqu'à l'an 1802, par Jean-Baptiste Delambre (1749-1822) (Vve Courcier, 1817)<fnref n="17" />. Les satellites de Jupiter demeurent fondamentaux pour la détermination des longitudes terrestres.

Elles sont suivies par des Tables écliptiques des Satellites de Jupiter, d'après la théorie de leurs attractions mutuelles et les constantes déduites des observations par Damoiseau de Monfort (Bachelier, 1836). Ce dernier est aujourd'hui tombé dans l'oubli en dépit de sa contribution significative à l'amélioration des tables.

### b. La théorie de la Lune

Rappelons pour débuter que c'est sur le mouvement lunaire que les trois grands mécaniciens célestes du milieu du XVIIIᵉ siècle, Alexis-Claude Clairaut (1713-1765), Jean Le Rond D'Alembert (1717-1783) et Leonhard Euler (1707-1783) s'affrontent. C'est le prototype de problème des trois corps, l'un (la Lune) étant soumis à l'attraction gravitationnelle des deux autres (la Terre et le Soleil). Aucune solution exacte n'existe, les solutions approchées engendrant et se nourrissant des perfectionnements du calcul différentiel. Avant la généralisation tar dive des chronomètres de marine, la méthode des distances lunaires demeure le pilier de la détermination des longitudes en mer<fnref n="18" />.

Mais revenons au Bureau des longitudes. Les premières tables de la Lune publiées en 1806 sous les auspices du Bureau, figurant dans l'histoire de Guillaume Bigourdan, sont celles de Johann Tobias Bürg (1766-1834), astro nome à Vienne, correspondant de l'Académie des sciences. Elles résultent essentiellement des observations. Viennent ensuite celles de Damoiseau de Monfort dont le titre précise qu'elles sont « formées par la seule théorie de l'Attraction ». Elles paraissent en 1824 et 1828 sous deux formes : la première avec une « division de la circonférence en 400 degrés » et la seconde avec les 360 degrés qui continuent à

<footnote n="14">14. Sur la Connaissance des temps, voir les travaux de Guy Boistel: https://cdt.imcce.fr/exhibits et http://bdl.ahp-numerique.fr/ source-dossiers.</footnote>

<footnote n="15">15. Parue dans l'Annuaire du Bureau des longitudes pour 1928 à 1933, elle est publiée dans le volume 6 de la Collection du Bureau des longitudes, 2020: https://site.bdlg.fr/wp-content/uploads/2021/01/Bigourdan-pour-site.pdf.</footnote>

<footnote n="16">16. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k9668766k.textelimage.</footnote>

<footnote n="17">17. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3200481w/date.</footnote>

<footnote n="18">18. La Connaissance des temps n'y renonce qu'en 1905.</footnote>
prévaloir dans le monde des astronomers malgré les volontés de décimalisation.

La deuxième moitié du XIXe siècle est marquée par l'entreprise titanesque des tables de la Lune reposant sur la théorie de Delaunay. Un volume entier des *Annales du Bureau des longitudes* (1911)<fnref n="19" /> leur est consacré par Rodolphe Radau (1835-1911) qui en fut l'un des principaux maîtres d'œuvre. Donnons ici quelques étapes de cette histoire mouvementée. La mort accidentelle de Delaunay en 1872 met un terme à ses travaux non achevés. Victor Puiseux accepte de prendre la relève en 1873 mais démissionne du Bureau des longitudes en 1875. Il faut alors attendre l'arrivée de Tisserand en 1878 pour relancer l'entreprise supervisée par le calculateur principal Léopold Schulhof (1847-1921). Mais Tisserand décède lui aussi prématurément en 1896 et les embûches s'accumulent car, depuis la mort de Delaunay, des progrès importants ont été accomplis par la communauté internationale des mécaniciens célestes sur la connaissance du mouvement lunaire. Les bases théoriques de l'édifice doivent être consolidées. Le relais est alors pris par Rodolphe Radau, devenu membre astrophérique du Bureau en 1899, chargé de mener le navire à bon port. Les dépenses sont considérables pour un usage de bien courte durée : adoptées en 1915 par la *Connaissance des temps*, les tables de Delaunay-Radau n'y seront utilisées que jusqu'en 1925.

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

## La bascule des années 1860-1880

Si la mécanique céleste a encore de beaux jours devant elle au Bureau des longitudes, son hégémonie est quelque peu battue en brèche à partir des années 1860. Trois facteurs contribuent à l'expliquer. Le premier tient à une mutation progressive de l'astronomie mondiale. Jusque-là, celle-ci se concentrait essentiellement sur le système solaire et l'étude des mouvements en son sein. Mais en 1860, les travaux de Gustav Kirchhoff (1824-1887) et Robert Bunsen (1811-1899) ouvrent la voie à l'analyse spectrale des étoiles et au développement de l'astrophysique. L'expression « analyse spectrale » fait sa première apparition dans les procès-verbaux le 27 mars 1867 avec la description par Jules Janssen (1824-1907) de son observation de l'éclipse annulaire du 6 mars 1867. Dès 1869, Janssen s'attelle à obtenir la création d'un observatoire d'astronomie physique et n'hésite pas à dresser, en 1874, un parallèle avec la mécanique céleste : « C'est chez nous que les D'Alembert, les Clairaut, les Lagrange, les Laplace et plus récemment Mr Le Verrier ont donné à la mécanique céleste ses plus magnifiques développements. Aujourd'hui des horizons immenses s'ouvrent tout à coup dans une direction nouvelle, et une autre astrophérique plus sublime peut-être que sa devancière, se constitue rapidement. La France ne peut s'en désintéresser. »<fnref n="20" /> Quelques années après la défaite dans la guerre franco-prussienne, l'appel au sursaut nationaliste permet d'espérer obtenir gain de cause. Effectivement, le décret de création du futur observatoire de Meudon est promulgué en 1875.

Le deuxième facteur date de 1854 : c'est la séparation du Bureau des longitudes et de l'Observatoire et le conflit ouvert avec Le Verrier. Sa « Théorie de Mercure » parue dans les *Additions de la Connaissance des temps* pour 1843 et 1844 et revue en 1848 est, à notre connaissance, sa derrière contribution dans le cadre du Bureau. Les travaux de mécanique céleste promus par l'Observatoire utilisent par la suite d'autres canaux de diffusion. Et le Bureau qui lutte pour son existence diversifie ses champs d'expertise, avec la montée en puissance de la géodésie, et concentre ses efforts financiers sur la théorie de la Lune de Delaunay. Il faut attendre le décès de Le Verrier

<footnote n="19">19. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6547630w?rk=21459;2.</footnote>

<footnote n="20">20. Rapport au ministre de mai 1874 cité par Françoise Launay, *Un globe-trotter de la physique céleste L'astronome Jules Janssen*, Vuibert et Observatoire de Paris, 2008, p. 125.</footnote>
pour qu'une nouvelle génération de mécaniciens célestes (Tisserand, Poincaré) s'épanouisse au Bureau des longitudes.

Le troisième facteur tient à la modification du recrutement des membres du Bureau des longitudes engendrée par la réforme de 1854. Les

deux « géomètres » des origines sont remplacés par deux « membres de l'Académie des sciences ». La diversité des classes de l'Institut dont sont issus ces membres est perceptible dans le tableau suivant récapitulant toutes les entrées de 1854 à 1932²¹.

<table><thead><tr><td>Année de titularisation au Bureau</td><td>Nom</td><td>Classe de l'Institut</td><td>Formation</td></tr></thead><tbody><tr><td>1862</td><td>Charles-Eugène Delaunay</td><td>Astronomie</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1862</td><td>Urbain Le Verrier</td><td>Astronomie</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1873</td><td>Alfred Serret</td><td>Géométrie</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1878</td><td>Hippolyte Fizeau</td><td>Physique générale</td><td>Collège de France</td></tr><tr><td>1883</td><td>Ossian Bonnet</td><td>Géométrie</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1886</td><td>Alfred Cornu</td><td>Physique générale</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1893</td><td>Henri Poincaré</td><td>Géométrie</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1897</td><td>Léon Bassot</td><td>Géographie et Navigation</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1898</td><td>Gabriel Lippmann</td><td>Physique générale</td><td>ENS</td></tr><tr><td>1902</td><td>Gaston Darboux</td><td>Géométrie</td><td>ENS</td></tr><tr><td>1912</td><td>Émile Picard</td><td>Géométrie</td><td>ENS</td></tr><tr><td>1917</td><td>Paul Appell</td><td>Géométrie</td><td>ENS</td></tr><tr><td>1921</td><td>Robert Bourgeois</td><td>Géographie et Navigation</td><td>Polytechnique</td></tr><tr><td>1931</td><td>Paul Painlevé</td><td>Géométrie</td><td>ENS</td></tr></tbody></table>

<footnote n="21">21. Victor Puiseux et Félix Tisserand n'y figurent pas puisqu'ils deviennent membres à titre d'astronomes.</footnote>
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Robert Joseph Émile Bourgeois, X1876, Collections de l'École polytechnique</figcaption></figure>

L'autre enseignement que l'on peut tirer de ce tableau concerne la formation. Autant le monopole de l'École polytechnique est incontestable pendant le premier siècle d'existence du Bureau des longitudes, autant l'École normale supérieure prend le dessus par la suite, y compris chez les « géomètres ».

La conclusion évidente de cette étude est son aspect partiel. Nous appelons de nos vœux un panorama plus exhaustif de l'histoire de la mécanique céleste française, les sources secondaires se limitant souvent aux « figures de vainqueurs » (Laplace, Le Verrier, Poincaré) et omettant les autres acteurs. Le rôle considérable du Bureau

des longitudes dans cette histoire est patent. La plupart des mécaniciens célestes de la période 1795-1932 en ont été membres et y ont partagé leurs travaux avec leurs confrères. Qu'il s'agisse du simple hommage de leurs ouvrages, d'Additions dans la Connaissance des temps, de Notices dans l'Annuaire, les traces abondent qu'il suffirait de creuser. 1854 marque une transition, si ce n'est une rupture. Pour les raisons invoquées dans la dernière partie, le Bureau des longitudes se diversifie tant dans le recrutement de ses membres que dans ses champs d'opération. La mécanique céleste, si elle continue à occuper une place considérable, n'est plus aussi hégémonique que dans les débuts.
<figure><img src="image_7.png" /></figure>