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         LES MÉRIDIENNES     

 

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            Table des matières  

Regarder le ciel à la manière des anciens

Tracer une méridienne  

                            Le gnomon lumineux   

                     Le Dôme de Florence    

                     L'église Santa Petronio de Bologne    

                     La méridienne du pape  

                     L'église Saint Sulpice de Paris      

                     La méridienne du temps moyen    

                          Les lunettes méridiennes

Des méridiennes orientent édifices, villes et états  

                  Des édifices orientés

                            La méridienne de la grande pyramide

                            Les églises chrétiennes  

                  Le tracé des villes

                            Les villes romaines

                            La cité interdite de Pékin

                            La "Meridian Street" d'Indianapolis

                            Washington DC

                  Les frontières des états américains

Les méridiennes remarquables 

                   La méridienne verte

                   La méridienne de l'Europe 

                   La méridienne de l'Inde

                   La méridienne du traité de Tordesillas

                   La méridienne du milieu du monde

 En quète d'un premier méridien  

                   Le méridien du cap sacré  

                   Le méridien des îles fortunées  

                   Le méridien du nord magnétique 

                   Le méridien de l'île de fer  

                   Le méridien de Greenwich          

 

              REGARDER LE CIEL  À LA MANIÈRE DES ANCIENS 

            C’est de la navigation que nous est venue cette idée paradoxale que pour savoir où l’on est il faut regarder le ciel.

                                                                                                                                                             Alain. Propos.1922. 

Pour définir ce qu'est un méridien ou une méridienne, nous proposons au lecteur de se rendre en un endroit relativement élevé après avoir vérifié que la météo annonce un ciel dégagé pour toute la journée.

S'il se tient debout, l’axe de son corps pointe vers un point du ciel, qu'en leur temps, les astronomes ''arabes'' nommèrent semt-al-râs, autrement dit « la direction de la tête», expression dont nous avons tiré le mot zénith. Le zénith est donc une direction personnelle, en fait « notre verticale», qu'indiquerait un fil à plomb.

La date que nous proposons au lecteur pour observer le ciel est le premier jour du printemps, autrement dit le 20 mars (depuis quelques années). C'est depuis toujours la date repère des astronomes.   

Commençons par venir observer juste avant l’aube, plus ou moins tourné vers le sud. Nous constatons que le soleil se lève à notre gauche en un point que l'on nomme Est (ou Orient)Revenons, toutes les heures. Nous constaterons sans surprise (espérons-le) que le soleil se déplace de gauche à droite tout en montant dans le ciel. Après avoir culminé  à midi quelque part entre notre zénith et l’horizon, il continue sa course en descendant et se couche à l'Ouest (ou Occident).  

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Si l’on trace dans le ciel une ligne imaginaire passant par notre zénith et la position du soleil à midi, on nomme cette ligne très logiquement notre méridien.  

Si nous arrivons à tracer ou à représenter au sol cette ligne nord-sud, il s'agit de la méridienne de ce lieu. Nous profitons ici d'une particularité de la langue française: le méridien est une ligne dans le ciel, tracée sur la voûte céleste; une méridienne court à la surface du globe terrestre.            

Notons que le soleil culmine à midi quelle que soit la date et l’endroit où l'on se trouve. Bien entendu, c’est ce que l’on nomme le midi vrai ou midi au soleil (ce qui est une évidence). Il ne s’agit nullement de l’heure à notre montre qui est fort différente et ne peut nous être utile en la circonstance. 

Le jour de l'équinoxe, le soleil décrit l'équateur! 

Le jour que nous avons choisi, à savoir le premier jour du printemps, nous constatons que le soleil reste au dessus de l'horizon pendant 12 heures, le jour est donc égal à la nuit. Ce jour particulier, nous le nommons pour cette raison équinoxe et la courbe que le soleil décrit devant nos yeux dans le ciel est la ligne équinoxiale, terme vieilli que l'on remplace de nos jours par équateur

Ceci est fondamental: l'équateur est une ligne tracée par le soleil dans le ciel ou plus exactement sur ce que les anciens nommaient la sphère céleste. Personne ne se trouve sur l'équateur, on ne peut être à la rigueur que sous l'équateur. Ce que l'on nomme équateur sur les globes et les cartes n'est qu'une projection de l'équateur sur le sol et que l'on nommait autrefois équateur terrestre. Nous quittons dans ce cas l'astronomie pour la géographie. 

Le ciel étant bleu, on ne voit pas les étoiles derrière le soleil mais elles sont bien présentes. Les anciens savaient que le soleil se présentait de leur temps devant la petite constellation du Bélier. 

Si nous revenons observer le soleil toutes les semaines, nous constaterons que ce dernier se lève tous les jours plus à gauche et se couche plus à droite, allongeant progressivement sa trajectoire. A la météo, on dit que l'on «gagne» un certain nombre de minutes de soleil par jour. A midi, à son passage au méridien, le soleil est de plus en plus haut dans le ciel ou, si l'on préfère, de plus en plus haut par rapport à l'équateur. 

Cet écart entre le soleil et l'équateur, on le nomme depuis bien longtemps déclinaisonCet angle a été observé et mesuré de tous temps par les astronomes qui se sont donné beaucoup de peine pour en établir des tables fort précises. Nous verrons pourquoi.  

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 Le solstice d'été 

Le temps passe. Notons la trajectoire du soleil lorsque nous arrivons au 20 ou 21 juin (selon l'année), premier jour de l'été. A ce moment, le soleil arrête très progressivement son mouvement ascendant. Les anciens constatant cette stagnation du soleil de midi nommèrent ce moment solstice (sol stat) car ce dernier ne peut aller plus haut au dessus de l'équateur. 

Si l'on possède un instrument permettant de mesurer les angles, on constatera que cet écart, autrement dit la déclinaison, est de 22 ½ °. Les astronomes donnent à cet angle maximum le nom pompeux d'inclinaison (ou oblicité) de l'écliptique. Cet angle est connu avec une bonne précision depuis plus de 2.000 ans 

Le jour du solstice, le soleil parcourt un cercle dit « tropique » car, après l'avoir atteint, il semble retourner sur ses pas (du grec tropos: tour). Au solstice d'été, le soleil se présentait autrefois devant la constellation du Cancer, d'où le nom de tropique du Cancer pour qualifier le cercle qu'il décrit en un jour à ce moment. 

L'équinoxe d'automne 

Le temps passe. Plus nous nous éloignons du solstice d'été, plus le soleil raccourcit sa trajectoire et plus il se rapproche de l'équateur qu'il finit par parcourir à nouveau le 22 ou 23 septembre, à l'équinoxe d'automne. Ce jour là, il se lève à nouveau à l'est et se couche à l'ouest. Il se présentait autrefois devant la constellation de la Balance (qui évoque l'équilibre entre les jours et les nuits).  

Le solstice d'hiver 

Le temps passe encore. Nous nous éloignons de l'équinoxe d'automne, le soleil continue à raccourcir sa trajectoire. Il circule en dessous de l'équateur pour culminer le 21 ou 22 décembre au solstice d'hiver. Il se présentait alors autrefois devant la constellation du Capricorne, d'où le tropique du Capricorne

Si le lecteur comprend mal le pourquoi des mouvements du soleil qui viennent d'être évoqués, il lui suffit d'utiliser les superbes simulations interactives que l'on trouve sur Internet. 

P.ex.  http://astro.unl.edu/animationsLinks.html    

                              TRACER UNE MÉRIDIENNE

Une méridienne est par définition une ligne dirigée vers le soleil à midi, autrement dit lorsque ce dernier culmine dans le ciel.  

La façon la plus simple de tracer une méridienne sans être ébloui est encore de planter en terre un pieu bien droit et vertical soigneusement ajusté au fil à plomb. Cet instrument, le plus ancien de l’astronomie, se nomme, le gnomon (qui évoque en grec la connaissance) car il sert essentiellement à connaître la position du soleil à midi.

Il faut noter au passage que les obélisques égyptiens forment par leur taille et leur verticalité de superbes gnomons. Pourtant, quoique symboles solaires, leur ombre n’était certainement pas utilisée à l'époque de leur érection car ils étaient généralement placés à proximité immédiate des temples.

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Au lever du jour, l'ombre d'un gnomon, comme celle de ceux qui l'observent, est démesurément allongée. Pendant la journée, cette ombre tourne en se raccourcissant, puis s'allonge à nouveau jusqu'au coucher du soleil. Lorsqu'elle est la plus courte, indiquant la culmination du soleilelle dessine au sol la méridienne du lieu.

Si l'on indique par un trait certaines heures du jour, on obtient un cadran solaire, mais ce n'est pas notre propos.    

Le gnomon lumineux    

Si l'on désire apprécier avec une certaine exactitude la limite de l'ombre d'un gnomon, il faut bien constater que cette dernière est fort diffuse. Pour y remédier, on a pensé depuis longtemps à surmonter les gnomons d'une plaque percée d'un trou, que l'on nomme oeilleton à cause de son aspect. Dans ce cas, l'ombre du gnomon n'a pas d'importance car c'est cette fois l'image du soleil lui même qui se projette sur le plan horizontal. Au fond, si l'on désire étudier la position du soleil, la tige est inutile, seul l'oeilleton est indispensable.  

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Il suffit donc de percer dans un bâtiment très sombre un oeilleton en haut d'un mur exposé au sud. A midi, un rayon passant par l'oeilleton tombe en oblique sur le sol dessinant l'image du soleil. Si l'on observe cette ellipse lumineuse pendant un an à midi, pour autant que le soleil soit visible, cette dernière se déplace d'un solstice à l'autre. Ces endroits sont aisés à repérer et la ligne qui les relie matérialise est évidemment la méridienne du lieu. 

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Les grandes méridiennes 

Pour obtenir un tronçon de méridienne qui soit le plus long possible, il y a intérêt à utiliser un vaste bâtiment bien orienté nord-sud. Comme ce sont généralement des églises que l'on a utilisé, cette orientation est fort rare car elles sont en principe tournées vers l'est.    

Pourtant, les gnomons d'églises sont nombreux (plus de 400 rien qu'en Europe) et n'ont jamais rien d'antique car il s'agit d'une mode « astronomique » du XIX ième siècle. Certains datant pourtant de la renaissance étaient construits pour observer les solstices et équinoxes pour des raisons scientifiques et religieuses.   

Nous nous contenterons de commenter ici les quatre gnomons « lumineux » qui sont à la fois les plus célèbres et les plus instructifs, à savoir celui:   

    du Dôme de Florence    

   de l'église Santa Petronio de Bologne      

   de l'église Sainte Marie des Anges,à Rome  

   de l'église Saint Sulpice de Paris      

Le gnomon du Dôme de Florence.     

C'est dans l'immense coupole du "Duomo" de Florence que se trouve le gnomon le plus ancien et le plus haut du monde. 

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En effet, vers 1468, l’astronome Paolo Toscanelli créa ce dernier en fixant un oeilleton tout en haut du dôme de la cathédrale, près de l'endroit où, de nos jours, les touristes se pressent pour contempler le panorama de la ville. 

Au solstice d'été (21 juin), à midi, l'image du soleil se centre 90 mètres plus bas sur une dalle ronde incrustée dans le pavement en marbre du trancept nord.

En 1510, un astronome inconnu entoura cette dalle d'une dalle plus grande correspondant à la grandeur réelle de l'image du soleil, de près d'un mètre de large.  La date de l'observation qu'il fit graver est toujours visible "Pridie Idus Junii M.D.X "autrement dit le 21 juin dans le calendrier julien.

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En 1756 l'astronome Leordano Ximenez se servit compte qu'il pouvait se servir de ce repère, qui n'avait pas bougé en deux siècles et demipour vérifier si l'inclinaison de la terre sur son orbite (oblicité de l'écliptique) avait diminué, ce qui était une question à la mode à l'époque. Pour améliorer la précision de ses mesures, il fit graver juste à côté de la dalle, une véritable méridienne. Etant donné la disposition des lieux, cette dernière est très courte et n'est utilsable que du 22 mai au 22 juillet, mais cela suffisait pour ses mesures. 

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 On peut se demander comment il est possible de mesurer avec précision la hauteur du soleil à l'aide d'un procédé apparemment  si grossier.

En fait, Ximenez mesura la hauteur du gnomon à l'aide d'un long fil à plomb, en fait une chaine d'arpenteur de 277 pieds, ainsi que la distance entre l'image du soleil et la position du plomb au ras du carrelage (102 pieds). Le rapport de ces deux longueurs (0,368) donne l'angle entre le zénith (la verticale) et la position du soleil dans le ciel au solstice d'été, à savoir le tropique du Cancer. (20,2°).  

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De nos jours, les touristes s'intéressent au spectacle mais ne peuvent imaginer la précision exceptionnelle de cet instrument d'astronomie 

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 Le gnomon de San Petronio à Bologne.      

Dans les années qui précédèrent l'institution de notre calendrier moderne, dit "grégorien", une grande incertitude existait parmi les ecclésiastiques concernant l'établissement de la date de Pâques. Rappelons qu'il s'agit, par définition, du premier dimanche suivant la pleine lune qui suit l'équinoxe du printemps. La pleine lune est facile à repérer par n'importe qui, mais nullement le jour de l'équinoxe.   

Comme on n'est jamais mieux servi que par soi-même, en 1576 le père dominicain Egnazio Danti établit un gnomon dans l'église San Petronio de sa ville de Bologne. Ce gnomon traçait une méridienne qui lui permettait de s'assurer de la date des solstices et des équinoxe. Danti fut d'ailleurs appelé à Rome par le pape Grégoire XIII pour participer à la Commission de réforme du calendrier, réforme qui fut promulguée en 1582.   

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Ci-dessus, sur la figure originale de sa description, l'on voit fort bien le soleil traverser l'oeilleton et projeter son image sur la ligne méridienne, du solstice d'été au solstice d'hiver.     

Moins d’un siècle plus tard, on décida, afin d’agrandir l'église, d’abattre le mur au sommet duquel se trouvait l’œilleton, ce qui aurait entraîné la destruction du gnomon. En 1655, le conseil de Santa Petronio décida de confier la réalisation d’une nouvelle ligne méridienne au docteur Gian Domenico Cassini, le Génois”, que nous appelons de nos jours Jean Dominique Cassini. Ce dernier enseignait à l'époque l’astronomie à Bologne et avait acquis une notoriété pour la précision de ses observations. Le défi technique consistait à éviter que le parcours des rayons du soleil ne fût interrompu par les colonnes, tout en exploitant au mieux la dimension importante du bâtiment.       

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 L'oeilleton fut placé beaucoup plus haut et la méridienne devint bien plus longue que celle de Danti ce qui permettait des mesures de haute précision. Lorsque l'on voit l'image du soleil frôler deux colonnes et s'arrêter pile au pied du mur nord au solstice d'hiver, on se rend compte de l'extrême habileté de Cassini.    

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La méridienne du pape.  

Le pape de l'époque fut certes fort satisfait du gnomon de Bologne mais désira en faire installer un à Rome; que la ville éternelle n'ait pas de méridienne lui était semble-il insupportable.   

Une église, Saint Marie des Anges, se prêtait parfaitement à ce projet. Cet immense bâtiment est érigé sur les reste des thermes de Dioclétien, ce qui lui donne une stabilité inégalée.  

La méridienne  

 Plaque en marbre 

  Comme l'indique la plaque commémorative, la méridienne de Saint Marie des Anges fut construite par l'astronome Francesco Bianchini pour le pape Clément XI et inauguré par ce dernier en 1702. Elle servit à régler à midi les horloges de Rome jusqu'en 1846.   

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 Meridienne

  MeridA

Ci-dessus, on voit le tracé de la méridienne (de l'équinoxe au solstice d'été), se frayant un chemin à travers le splendide carrelage en marbre.   

Merid paques  

Ici les touristes observent à Pâques (équinoxe de printemps) le passage de l'image du soleil sur la méridienne (Terminus Paschae).      

 Le gnomon de Saint-Sulpice à Paris    

Un roman à succès (Da Vinci Code) a attiré l'attention du public sur le gnomon de l'Eglise Saint-Sulpice à Paris. L'aspect positif de ce livre, c'est qu'au milieu d'un flot de sottises, il a donné à des milliers de personnes l'occasion de regarder une méridienne pour la première fois de leur vie.    

Ce gnomon fut construit vers 1744 sous la direction de l'astronome Le Monnier. Le but de ce dernier était d'observer avec précision les mouvements du soleil, et plus particulièrement l'écart entre ses positions au moment des solstices.    

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Un oeilleton est pratiqué dans la verrière du trancepts sud. Au cours d'une année, l'image du soleil se déplace sur la méridienne, matérialisée par une lame de cuivre. Au solstice d'été, elle se présente sur une plaque en marbre.  Le trancepts étant trop court pour pouvoir indiquer le solstice d'hiver, le concepteur fut obligé de projeter l'image du soleil sur un obélisque de marbre, disposition unique.    

 Sulpice gnomon    

 L'image du soleil atteint à ce moment un repère, le symbole du Capricorne, indiquant que le soleil parcourt à ce moment le tropique du même nom. Une plaque en cuivre ovale placée derrière la porte de la balustrade du chœur est illuminée lors des équinoxes .     

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Particularité. En dessous de l'oeilleton principal, un deuxième oeilleton autorise le parcours jusqu'au solstice d'été en évitant une saillie de pierre. Il y a donc la plupart du temps deux images du soleil projetés sur la méridienne.    

La méridienne du temps moyen      

A midi, le soleil culmine dans le ciel et l'ombre d'un gnomon est la plus courte, dessinant la méridienne du lieu. Un problème: depuis toujours les astronomes se sont demandé si le soleil était bien précis car ils avaient remarqué que les saisons ne comportaient pas le même nombre de jour. Pour en savoir plus, il fallait pouvoir comparer le mouvement du soleil à celui d'une montre très régulière. Le problème ne fut résolu qu'en 1657, lorsque le scientifique hollandais Ch. Huygens conçut la première horloge précise en associant un pendule à un système d'engrenages.    

Huygens faisait ainsi découvrir une réalité incroyable aux capitaines de la flotte hollandaise : Il faut savoir que les jours mesurés de midi à midi, en d'autres termes du moment où le soleil est au sud jusqu'au moment où il est de nouveau au sud sont quelque peu inégaux, ce qui fait qu'une horloge, quoique marchant d'une façon absolument correcte, ne peut toujours être d'accord avec le soleil   

La correction à apporter selon Huygens fut nommée, par d'autres, équation du temps. Il faut bien dire que ce terme est d'une confusion parfaite.  Le mot “équation” est pris ici au sens ancien de “correction” et le mot "temps" signifie en réalité “heure”. On parlait autrefois plus heureusement de "l'équation des horloges" ou "des variations du soleil".
Dans ses mémoires, l'astronome anglais Flamsteed nous confie qu'en 1667 il tenait le raisonnement suivant: Étant donné les différentes équations du temps utilisées par divers astronomes, mais démontrées par aucun, je me mis à faire des efforts pour trouver une équation démontrable. Je travaillai dur sur le sujet et fus d'abord de l'opinion que les jours naturels étaient toujours égaux et qu'une équation du temps n'était pas nécessaire. M'efforçant toujours de la démontrer, je prouvai le contraire.
 

D'abord que l'excentricité de l'orbite de la terre par rapport à son centre crée une inégalité. Et ensuite, que l'oblicité de l'écliptique causait une autre inégalité du jour apparent; ces deux causes appliquées ensemble donnerait l'équation du temps absolue. […]   

 Autrement dit, l'équation du temps est la somme de deux « anomalies »: l'orbite de la terre est une ellipse et la terre est inclinée sur son orbite. Nous n'aborderons pas la démonstration de ce phénomène.  

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 Les touristes qui, passant par la Bourgogne, visitent l'impressionnante salle des malades de l'ancien hôpital de Tonnerre (Hôtel-Dieu) découvrent, traversant en biais le sol de la salle, une étrange méridienne gravée dans le sol peu avant la Révolution par des amateurs d'astronomie.      

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Un oeilleton pratiqué dans une fenêtre murée projette l'image du soleil sur cette méridienne. Cette dernière est en fait double car la méridienne proprement dite est accompagnée d'une seconde en forme de huit aplati qui représente l'équation du temps et que les astronomes nomment une méridienne de temps moyen.     

Le gnomon de Tonnerre a parfois des admirateurs. On les voit ici observer l'image du soleil qui après avoir traversé la méridienne à midi (vrai) tombe sur la courbe quelques minutes plus tard indiquant l'heure moyenne, puisque tout se passe comme si cette correction avait procuré au soleil un mouvement “régulier”. On espère que les touristes ont compris (ce qui est douteux) et ne consultent pas leur montre réglée sur l'heure officielle, très différente.     

L'équation du temps montre que le soleil et une horloge parfaite ne peuvent être en accord que quatre jours par an; l'écart dépasse même les 16 minutes le 3 novembre.    

Le terme d'heure moyenne est aujourd'hui bien connu de tous à cause de l'expression "GMT" (Greenwich Medium Time) autrement dit l'heure moyenne à Greenwich, mais personne ne pense à l'énorme nuance. Certains croient même qu'il s'agit du Greenwich Meridian Time.   

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 Si le gnomon de Tonnerre est exceptionnel, de nombreuses méridiennes portaient autrefois l'image de la méridienne de "temps" moyen pour permettre au citoyen exigeant de régler sa montre à midi juste (ou plutôt "moyen")..     

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Notons que de très rares photos prises sur une même pellicule à intervalles réguliers pendant un an montrent clairement dans le ciel les écarts du soleil par rapport aux horloges. Ici, du solstice d'été (en haut) au solstice d'hiver (en bas), le soleil dessine clairement le huit de "l'équation du temps". On donne aussi à cette courbe le nom pompeux d'analemme.    

Quelques horlogers célèbres mirent au point ce que l'on nomma des horloges "à équation"(du temps) indiquant à la fois l'heure moyenne et celle du soleil ou la correction pour l'équation du temps (ici un simple gadget).       

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Un scaphe romain 

Il n'est pas indispensable de disposer d'un grand local sombre pour construire un gnomon lumineux. Il existe au musée du Louvres un "cadran solaire" romain simplement constitué d'une belle coupe en marbre dans laquelle est découpé un oeilleton.

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NB. Une pièce percée d'un trou diminuait le diamètre de l'oeilleton, mais cette pièce a disparu. 

Après 2000 ans, on peut encore voir au fond de cette coupe les cercles représentant les tropiques et équinoxes, ainsi que les lignes radiales permettant de lire l'heure. 

Les lunettes méridiennes      

Les astronomes, avides de précision, se servirent longtemps  de lunettes de plus en plus longues . Ces lunettes étaient portées par un arbre qui les obligeaient à pivoter dans le plan méridien, d'où leur nom de lunettes méridiennes. On peut dire qu'il s'agit de méridiennes particulières. Ces instruments furent longtemps l'âme des observatoires.   

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  DES MÉRIDIENNES ORIENTENT ÉDIFICES, VILLES ET ÉTATS. 

DES ÉDIFICES ORIENTÉS 

Que ce soit pour des raisons pratiques ou religieuses, le tracé de la méridienne d'un lieu a très souvent présidé à l'établissement des édifices. 

La méridienne de la grande pyramide

Les égyptologues nomment généralement "complexe pyramidal" un ensemble comprenant des temples et des pyramides et dédié au culte des morts. Une chose est certaine: à partir d'une certaine période, les arpenteurs égyptiens ont fait tout ce qu'ils ont pu pour assurer à leurs édifices religieux une orientation aussi précise que possible. 

Notons que contrairement aux pyramides, les temples  étaient orientés sur des étoiles en suivant des rites peu connus. Exceptionnellement, le grand temple d'Edfou est grossièrement orienté suivant la méridienne locale.       

Des archéologues se sont amusé à viser aux instruments les quatre faces des pyramides en essayant de reconstituer en imagination le parement d'origine disparu. C'est ainsi qu'ils ont constaté que ces pyramides faisaient face aux quatre points cardinaux avec, dans certains cas une précision extraordinaire.    

Le plus soigné à cet égard, est évidemment l'ensemble de Gizeh. Il comprend à lui seul dix pyramides dont les plus connues sont évidemment les gigantesques pyramides de Kéops (la grande pyramide), celle de Kephren et celle, bien plus petite, de Mykérinos.

Si l'on veut vérifier la méridienne de la grande pyramide avec précision, on remarque que les faces Ouest et Est sont décalées en moyenne de 3 minutes d'angle  (1/20 de degré), un record inégalé.

Une particularité de cette pyramide est que ses quatre faces sont légèrement creusées en leur milieu (de l'ordre de 90 cm maximum), matérialisant en quelque sorte cette méridienne sur les faces Nord et Sud. Sur la photo ci-dessous, prise à l'équinoxe au coucher du soleil, on voit au milieu de la face Sud une ligne plus sombre indiquant ce creux  

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Pour l'établissement des bases de pyramide, l'on ignore complètement si c'est le Nord ou le Sud qui fut visé par les Egyptiens. Contrairement aux élucubrations présentes ou passées, une orientation précise ne demande aucune connaissance profonde de l'astronomie. Ce qui est par contre stupéfiant, c'est la compétence et la conscience professionnelle des arpenteurs et chefs de chantier de l'époque.    

On pense immédiatement à l'une ou l'autre visée vers le soleil à l'équinoxe ou à l'utilisation des ombres portées par un gnomon, mais ce procédé est sans doute trop grossier pour la précision obtenue. En effet, la dimension apparente du soleil est de l'ordre de 30'.

Ne pensons pas à la boussole qui n'avait pas encore été inventée et n'aurait d'ailleurs offert aucune précision.

Seule une visée vers les étoiles est envisageable. D'ailleurs, dans divers textes, le pharaon monte au ciel rejoignant les "étoiles impérissables", autrement dit celles qui tournent autour du pôle nord sans jamais disparaître sous l'horizon (étoiles circumpolaires).

On imagine bien entendu une visée précise au fil à plomb sur l'étoile polaire dont la place près du pôle était occupée à l'époque (disons vers 3000 av.JC) par Thuban, une étoile de la constellation du Dragon. Cependant, cette étoile était fort peu visible, même dans le désert une nuit sans lune. De plus, elle se déplaçait autour du pôle sur un petit cercle, comme l'étoile polaire actuelle. Cependant, la moyenne d'un grand nombre de visées à l'aide d'une très bonne vue auraient pu donner la précision constatée. 

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Une autre méthode à la fois conforme à la précision obtenue et utilisable avec les moyens de l'époque pourrait être la suivante.

Il faut d'abord établir un horizon artificiel en bâtissant un mur circulaire au sommet parfaitement horizontal (comportant par exemple une rigole remplie d'eau). Un cordeau horizontal parfaitement tendu peut aussi convenir (la tension d'un cordeau est citée dans divers textes, mais concerne l'orientation des temples).

Il « suffit » alors de viser à l'aide d'un fil à plomb la direction du lever et du coucher d'une étoile à la fois brillante et pas trop haute sur l'horizon. La méridienne cherchée sera exactement dans l'axe de ces deux directions. La méthode est aussi valable pour une visée vers le Sud où l'on peut trouver des étoiles très brillantes, dont Sirius (Sothis) bien connue des Egyptiens de l'époque. 

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Les étoiles de la Grande Ourse sont pourtant de bonnes candidates pour cette méthode, cette constellation étant souvent représentée dans les temples (sous la forme d'une cuisse de boeuf).

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Certains égyptologues ont prétendu que la méridienne de la grande pyramide divisait le delta du Nil en deux parties parfaitement égales. Ceci rejoint les différentes théories délirantes sur les pyramides. 

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Les églises chrétiennes  

Comme l'indiquait en son temps l'architecte romain Vitruve:  

Les temples des dieux doivent être tournés de telle sorte que, pourvu qu'il n'y ait rien qui l'empêche, l'image qui est dans le temple regarde vers le couchant et qu'ainsi, en faisant leurs prières, ils voient tout ensemble et le temple et la partie du ciel qui est au levant, et que les statues semblent se lever avec le soleil pour regarder ceux qui les prient dans les sacrifices.  

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On reconnaît parfaitement la disposition des églises chrétiennes anciennes, le choeur et l'autel à l'Est. D'ailleurs, lorsqu'on parle d'une église, on ne dit pas le « portail de devant » mais le portail «occidental ».

Si l'on observe, par exemple, les cathédrales françaises, on constate aisément qu'elles sont effectivement toutes orientées vers le soleil levant. L'écart par rapport à l'Est (la direction du soleil levant le jour de l'équinoxe) peut atteindre plus de 30 °. Seule la cathédrale de Meaux est "parfaitement" orientée. NB. Les traits rouges indiquent ici (pour le Sud et le Nord de la France) l'écart maximum du soleil levant (solstices). 

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Cf.http://arxiv.org/pdf/1209.2338.pdf

LE TRACÉ DES VILLES 

Les villes romaines 

En leur temps, les Romains ont conquis beaucoup de villes mais ils en créèrent aussi de toute pièce. Dans ce dernier cas, ils choisissaient un point central et traçaient une large avenue rectiligne qu'ils nommaient cardo. Cette avenue, l'axe de la ville (cardo: axe, gond) n'était autre que la méridienne locale. 

Un autre axe traversait généralement le cardo à angle droit. L'avenue créee sur cet axe est-ouest était nommée decumanus, terme d'origine obscure bien qu'on le rapproche souvent du 10 romain (X) dont la forme évoque le croisement avec le cardo.  

Inutile de dire que le terme de cardo (la méridienne) est l'origine de l'expression points cardinaux. Le forum était généralement construit au croisement de ces deux axes. 

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Ce plan est fort visible ici dans les ruines de la ville de Timgad (Algérie) fondé en 100 ap.J.C. Le décimanus traverse la ville de part en part, le cardo se terminant ici au niveau du forum.   

L'orientation du cardo bien que d'origine religieuse n'était pas toujours suivie avec une grande précision, les romains se pliant sans complexe à la disposition des lieux.  

La cité interdite de Pékin  

La cité interdite de Pékin (1406 -1420), à la fois palais et temple fut bâtie en suivant la méridienne locale, car les rites pratiqués par les empereurs chinois étaient basés sur les points cardinaux. Cette méridienne se poursuit à travers toute la ville de Pékin. La porte d'entrée principale, au sud, se nomme d'ailleurs ''porte du méridien''.    

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Washington DC: un carré de 10 miles chevauchant une méridienne 

On ignore d'où vient la propension des Américains à orienter leurs villes et leurs états en fonction des points cardinaux. Il en est de même lorsqu'ils veulent s'exprimer dans la vie courante (far west, east side, etc.). Ils se sont en tout cas mis en tête d'orienter leurs villes sur les points cardinaux.

Lorsqu'on entend parler de la ville de Washington, par opposition à l'état de Washington, sur la côte ouest, l'expression « Washington DC », avec DC pour "District of Columbia" semble étrange et mérite d'être expliquée dans la perspective de l'établissement des villes nouvelles. 

Pendant les années de lutte contre la Grande-Bretagne pour l'indépendance, le Congrès siège la plupart du temps à Philadelphie. Par la suite, d'autres états et villes se disputent l'honneur d'héberger le gouvernement de la jeune république. Pourtant, dès 1783, certains préconisent la création ex nihilo d'une capitale fédérale. La solution aurait le double avantage de mettre un terme aux rivalités entre villes déjà existante et de soustraire le gouvernement à l'influence de l'un des États fédérés en l'installant sur un territoire neutre.

Cette idée se concrétise dans un paragraphe de l'article premier de la Constitution prévoyant la création, par cessions de portions de territoire d'un ou plusieurs États, d'un district fédéral d'une superficie "not exceeding ten miles square" où prendra place le siège du gouvernement des États-Unis. Le Congrès y exercera seul le pouvoir.

NB. Il s'agit d'un carré de 10 miles de côté (100 miles carré

Les états de Virginie et du Maryland offrirent chacun une portion de leur territoire pour son établissement. Le site, marécageux, est quasiment désert, à l'exception de deux petites ports: Georgetown du côté du Maryland et Alexandria, sur l'autre rive du Potomac, en Virginie. La loi établissant la nouvelle capitale, le Residence Act, fut signé le 16 juillet 1790. L'emplacement était désigné: au confluent du fleuve Potomac et de son affluent l'Anacostia (Eastern Branch), près de l'endroit où le Potomac devient navigable.

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L'année suivante, le président Washington y choisit l’emplacement d'un carré correspondant à la surface maximum autorisée. Il la nommait lui-même the ten miles square

La nouvelle capitale était dans une position centrale parmi les 13 états de l'époque. Elle pouvait non seulement être atteinte par le Potomac qui se jetait dans la baie de Chesapeake, mais était assez à l’intérieur des terres pour être aisément défendue. Cela n'empècha pas les Anglais d'y mettre le feu en 1812 et 1814. 

Washington choisit comme architecte Pierre L'Enfant, un français qui s’était distingué pour avoir combattu pour les nouvelles colonies. Le plan de L'Enfant est une sorte de transposition de Versailles. Pour des questions de mauvaise entente, L’Enfant démissionna et partit en emportant les plans de la ville, mais ces derniers furent reconstitués. Les commissaires nommés par Washington décidèrent que le district porterait le nom symbolique de Columbia (Christophe Colomb) et que la ville sera nommée Washington, pour honorer le premier président. 

Depuis la borne sud du carré, au bord du Potomac, en avril 1791, 40 bornes furent plantées pour délimiter le périmètre du carré, une borne tous les miles. Presque toutes ces bornes existent toujours et sont considérées comme patrimoine national et comme le plus ancien "monument" fédéral des États-Unis. 

 Le capitole étant le bâtiment essentiel de la nouvelle capitale, il fut décidé que le méridien de base des Etats Unis passerait au centre de ce bâtiment.  Ce méridien fut légèrement déplacé à diverses reprises.  

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                                  Plan original de l'Enfant.

En 1846, le Congrès décida de ramener le district à une taille plus raisonnable en restituant à l'État de Virginie le territoire situé sur la rive droite du Potomac ce qui explique la forme unique au monde de ce territoire.   

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 La "Meridian Street" d'Indianapolis

En 1821, dès que l'état d'Indiana fut admis dans l'union, il fut décider de créer exactement au milieu de cet état une capitale nommée Indianapolis.

Le plan fut confié à un collaborateur de l'Enfant. L'original ci-dessous montre que la ville devait être un carré de 1 mile de côté (10 blocks) centré sur le méridien local.

La rue principale était bien entendu la Meridian Street. Elle a gardé son nom et s'étend sans interruption sur la longueur exceptionnelle de 25 kilomètres en suivant presque rigoureusement le méridien.

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LES FRONTIÈRES DES ÉTATS AMÉRICAINS 

En Europe, ce n'est que depuis la construction des autoroutes que les termes désignant les points cardinaux sont relativement à la mode (Orléans Sud, Poitier Nord, Ring ouest, etc.). Par contre, lorsqu'il s'agit de créer de toute pièce des états, comme ce fut le cas en Amérique du Nord, les méridiennes et les parallèles à l'équateur se sont imposés chaque fois que l'on ne trouvait pas de frontière naturelle, ce que l’on constate d’un simple coup d’œil. 

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C'est ainsi que l'essentiel de la frontière entre le Canada et les Etats-Unis, n'est autre (depuis 1818) que le 49 ième parallèle. Des états comme le Colorado, le Wyoming et l'Utah sont uniquement délimités par des tronçons de méridiennes et de parallèles. La plupart de ces états furent créées sur papier entre 1840 et 1870, puis délimités plus tard par bornage. Pour un certain nombre d'états, les méridiennes sont comptées par rapport à celle de Washington.  

La frontière de l'Alaska: une longue méridienne.

 Si l'on désire une définition simple de l'Alaska, il suffit de dire qu'il s'agit du morceau de l'Amérique du Nord qui se trouve à l'ouest de la 141ième méridienne.

Seule l'histoire peut expliquer cette bizarrerie. En 1741, Pierre le Grand, envoie en expédition à partir du Kamtchatka Vitus J. Bering qui prend à cette époque possession des terres et îles découvertes au nom de la Russie.

Les Etats-Unis et la Grande-Bretagne protestent. Sachant ces territoires impossible à défendre, un traité est finalement signé en 1825 pour définir la limite entre les possessions anglaises (le Canada actuel) et la Russie. C'est au cours de la signature de ce traité que fut choisi cette 141 ième méridienne que personne ne pouvait définir avec précision.

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Un peu plus tard, en 1867, l'Alaska fut racheté à la Russie par les États-Unis. Notons que ce n'est qu'entre 1904 et 1913 que le tronçon de la méridienne fut balisé en perçant dans l'immense forêt une trouée de plus de mille kilomètres. On peut la repérer dans les bois grace à 200 bornes de bronze qui jalonnent cette frontière, la plus longue frontière non gardée au monde.

La méridienne part de l'océan glacial arctique mais s'interrompt curieusement, en tant que frontière bien entendu, à quelques kilomètres de l'Océan Pacifique. Ceci tient au fait que les Russes lors du traité de 1825 s'étaient réservé l'accès à la mer sur la moitié de la côte pacifique du Canada la seule connue à l'époque. De nos jours, cette immense saucisse de 2.500 km sur seulement quelques kilomètres de large, sépare les Canadiens de leur côte pacifique et reste une pomme de discorde entre les États-Unis et le Canada malgré une série de traités.    

LES MÉRIDIENNES REMARQUABLES 

LA MÉRIDIENNE VERTE

"Dès aujourd'hui la Méridienne verte se met en fête. Il y a un an, pour célébrer l'an 2000, des milliers d'arbres ont été plantés le long du Méridien de Paris qui va de Dunkerque, dans le nord de la France, à Prats-de-Mollo, dans le sud." Article de journal  

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La méridienne verte est certes un symbole, mais un symbole des aspects les plus "républicains " de la république française, un rappel du temps de la Terreur. Nous allons voir pourquoi. 

Il est possible de considérer la mesure de la méridienne passant par l'observatoire de Paris, la « méridienne de France », dénommée de nos jours « méridienne verte» comme une pièce de théatre en 4 actes. 

Acte 1.Mesure d'un degré par l'abbé Picard en 1669.

Acte 2.Un demi siècle plus tard, mesure de cette même méridienne, mais prolongée sur tout le territoire français

Acte 3.Vingt ans plus tard, vérification de cette même méridienne

Acte 4.En 1799, remesure de cette méridienne (cette fois jusqu'à Barcelone), soit-disant pour définir le mètre.  

Acte 1. La mesure de Picard  

Dans notre ouvrage "La grandeur de la terre", nous avons vu qu'un degré environ de la méridienne de Paris fut mesurée par l'abbé Jean Picard en 1668-1669 et que ce dernier obtint une précision remarquable. Le voeu de Picard était que ses successeurs la prolonge pour gagner en précision sur la dimension de la terre. En parlant d'une erreur possible de 60 toises sur l'évaluation de son degré de latitude, Picard indiquait en effet la solution: 

"C'est une erreur peu considérable, pour un degré; mais elle le devient dans la mesure du Cercle Entier, étant multipliée 360 fois. Et il n'y a pas moyen d'être assuré de l'éviter, à moins qu'on ne mesure une plus grande portion de la Méridienne; afin qu'en faisant les observations aux deux bouts, l'erreur dans laquelle on pourrait tomber, se trouve distribuée sur toute son étendue. Par exemple, si au lieu d'un degré, on en mesurait 10, l'erreur que l'on aurait pu faire de 60 toises, ne deviendrait que de 6 toises seulement pour chaque degré, ce qui serait de très peu de conséquence."

 

Ces lignes écrites la veille de sa mort (1682) sont une sorte de testament et l'anticipation de ce qui se passera au siècle suivant. 

Acte.2 La méridienne «prolongée»  

C'est à ce moment que Colbert chargea l'Académie des Sciences de dresser une carte générale de la France. A cette fin, il fut décidé de prolonger la méridienne de Picard jusqu'à la mer du Nord d'une part, jusqu'à la Méditerranée d'autre part.  

Deux équipes d'astronomes, l'une pour le Nord l'autre pour le Sud sont chargées de ce travail qui commence en 1683 mais ne s'achève que vers 1700, étant interrompu pendant 17 ans à cause de la mort de Colbert. Les résultats furent publiés en 1723 par Cassini II sous le titre Traité de la Grandeur et de la Figure de la Terre. 

La méridienne mesurée était 8 ½ fois plus longue que celle de Picard. 

Cette méridienne « prolongée » s'appuyait sur la base que Picard avait mesuré entre Villejuif et Juvisy. Cependant, pour mieux vérifier la longue chaîne des triangles, deux autres bases furent mesurées le long de la mer: l'une à Dunkerque, l'autre à l'est de Perpignan. 

Gràce à ces mesures, les observateurs trouvent un degré de méridien de 57.097 toises, à comparer à la valeur donnée par Picard, à savoir 57.060 toises à 60 toises près.

Comme le reconnaît Cassini:

"La grandeur du degré qui résulte de nos observations, excède de 37 toises celle que M. Picard a déterminée par les observations faites entre les parallèles d'Amiens & de Malvoisine. Cette différence n'est pas si considérables qu'on ne puisse l'attribuer aux erreurs qui se sont pû glisser en partie dans nos observations, & en partie dans celles de M. Picard […]." 

Ceci revenait à confirmer la mesure de Picard. Malheureusement, ces mesures étaient entachées de diverses erreurs qui entraînèrent la polémique sur l'aplatissement du globe.

Acte 3. La méridienne « vérifée » 

Lorsque Maupertuis communique en 1737 les résultats de son expédition en Laponie , les mesures de la méridienne « prolongée » semblent peu fiables et il est décidé de les vérifier. Ce travail est essentiellement confié à l'abbé Nicolas-Louis de Lacaille et le résultat paraît en 1740 sous le titre: La méridienne de l'Observatoire de Paris, Vérifiée dans toute l'étendue du Royaume par de nouvelles Observations.   Le résultat, étonnant, de cette mesure fort soigneuse, est qu'il n'y a de nouveau pas lieu de corriger la mesure de Picard faite 75 ans plus tôt.
"A l'égard du degré moyen du Méridien, il paraît aussi […] qu'on le peut supposer sans erreur sensible de 57.050 toises.[...]. On doit observer aussi que quoique nous ayons remarqué des différences considérables, tant dans les mesures de M. Picard, que dans les arcs célestes & terrestres déterminés par les Opérations de l'Ancienne Méridienne, nous avons cependant trouvé presque la même grandeur du degré moyen; ce qui fait voir que ces erreurs se sont toutes compensées, par un heureux hazard." 

 

Acte 4. La méridienne de France des sans-culotte.  

L'on aurait pu croire éteinte la manie de vérifier la méridienne de Paris. Pas du tout. Un demi siècle plus tard éclate la révolution française. Entre autres événements, les membres de l'Académie des Sciences prennent le pouvoir dans leur domaine et décident de créer un tout nouveau système de mesures, que nous appelons de nos jours le système métrique.

Le but de ce système était de faire disparaître toute trace de la féodalité en profitant du régime dictatorial de la révolution pour unifier les poids et mesure. A ce moment, tous les scientifiques, y compris anglais, étaient d'accord pour que le nouvel étalon soit la longueur du pendule battant la seconde comme l'avaient proposé Huygens, Picard et autres, mesure qui ne posait aucun problème. C'est d'ailleurs ce que vota l’Assemblée Nationale en 1790. 

Quelques mois plus tard, suite à ce qu'il faut bien appeler une cabale, une commission de 5 membres désignée par l'Académie des Sciences décide au contraire de prendre pour unité une fraction du méridien, ce dernier étant considéré, pour des raisons discutables, comme une unité plus « naturelle » que le pendule . 

Ceci dit, le fameux mètre servant d'étalon est à construire d'urgence pour réaliser la réforme. La commission qui avait écarté le pendule, demanda que la méridienne de Paris soit à nouveau remesurée. 

Il fait peu de doute que cette nouvelle mesure était parfaitement inutile mais elle répondait à des considérations à la fois corporatistes et patriotiques. Cela fut d'ailleurs clairement expliqué au Roi à une réception qui eut lieu la veille de sa fuite à Varenne (juin 1791). Si l'on en croit Cassini, directeur de l'opération, le roi, qui avait pourtant autre chose en tête, lui demanda: 

"Vous allez recommencer la mesure du méridien que votre père et votre aïeul ont déjà faite avant vous.Croyez-vous le faire mieux qu'eux? - Sire, répond Cassini, je ne me flatterais certainement pas de faire mieux, si je n'avais sur eux un grand avantage. Les instruments dont mon père et mon aïeul se sont servis ne donnaient la mesure des angles qu'à 15 secondes près. Monsieur le Chevalier de Borda, que voici, en a inventé un qui me donnera cette mesure des angles à la précision d'une seconde, ce sera là tout mon mérite !"
L'on explique dans les écoles françaises que la méridienne fut mesurée pour pouvoir définir le mètre. Il s'agit de tout autre chose, qui tient à l'état d'esprit de l'époque. Il est évident qu'un étalon de mesures n'exige aucune définition mais des précautions de fabrication et de mesure. Il suffit de se tourner vers le yard et le pieds anglais qui n'ont jamais été vraiment définis, n'ont jamais présenté de problème et n'en présentent toujours pas. 

Le voyage de Delambre et Méchain  

Les citoyens-astronomes Delambre et Méchain sont désignés par Cassini pour faire la fameuse mesure. Ils sont pourvus d'instruments flambant neuf, de doubles toises en platine, de réflecteurs à miroirs paraboliques, d'or et de laissez-passer signés du roi. Delambre est chargé de mesurer la méridienne entre Dunkerque et Rodez. Méchain doit s'occuper de la triangulation entre cette ville et Barcelone.

L'énorme différence de distance se justifie par le fait que la triangulation de Delambre se fait en majorité sur des points connus, tandis que Méchain doit établir de nouveaux triangles en Espagne et dans les Pyrénées. Cette mesure de l'arc du méridien commencera le 25 juin 1792 et, après bien des péripéties, durera six années.  

Le mètre provisoire et le mètre définitif

Pendant l'absence de nos astronomes, il fallait d'urgence appliquer les lois votées sur le système métrique car il était impossible de fabriquer les nouvelles mesures en l'absence d'un étalon matériel du mètre. La Convention Nationale fit donc fabriquer en 1795 un mètre dit «provisoire » sur les mesures de la « méridienne vérifiée ». Ce mètre mesurait 3 pieds 11 lignes 444/100 de la toise du Pérou.

Dès le retour de Delambre et Méchain, il s'agit de fabriquer le mètre définitif issu de leurs calculs et en principe plus précis. Pour donner à l'opération un vernis international, le Directoire fait venir à Paris des personnalités de nations étrangères "amies ou neutres " pour vérifier tous leurs calculs et louer les savants français.

Quand Delambre et Méchain présentèrent enfin en 1799 leur rapport final, ils donnaient pour le mètre 3 pieds 11 lignes 296/100. Tout ce travail pour un écart d'une fraction de millimètre!

Il faut noter que pour calculer la valeur du mètre, les astronomes au lieu de choisir une certaine latitude s'obstinèrent à vouloir une mesure réelle du quart de la méridienne, ce qui impliquait de connaître l'aplatissement de la terre qu'ils estimèrent au mieux. Dans les 20 ans qui suivirent, de nombreuses mesures furent pratiquées en dehors de France et couvrant des arc plus étendus. Elles montrèrent que le mètre réel se situait entre le mètre « vrai et définitif » de 1799 et le mètre provisoire basé sur les mesures publiées en 1740. Par une ironie du sort, le mètre « définitif» était même un tout petit peu moins exact que le mètre provisoire!

En 1889, les physiciens sonnèrent la fin de la récréation et on copia simplement le mètre de 1799 "dans l'état". Ainsi apparu le fameux étalon « en platine iridié », chouchou des livres scolaires français. De nos jours, la définition de l'étalon du mètre est basé sur la vitesse de la lumière, autrement dit sur une mesure de temps ..un peu comme le pendule.

Question: quelle était la longueur du pendule à secondes à Paris ? 0,994 m environ. Au fond, rien n'aurait changé en pratique dans le système métrique si l'on avait adopté le pendule au lieu de tout ce chipotage patriotique!  

Des traces de la méridienne de France  

L'âme de la méridienne verte se trouve bien entendu à l'observatoire de Paris. Une méridienne y fut tracée lors de sa construction et fut équipée successivement de plusieurs gnomons. De nos jours, dans la salle dite « Cassini », ce tronçon de méridienne est agrémentée des signes du zodiaque et d'un tracé des triangles utilisés pendant la révolution.  

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On voit ici, aux équinoxes, l'image du soleil franchissant cette méridienne entre l'image du Bélier et celle de la Balance.  

En de nombreux autres lieux en France, des panneau indiquent la position de la méridienne verte. Cette dernière est parfois repérée par des piliers en béton surmontés d'un médaillon. Ce dernier symbolise le tracé de Dunkerque à Barcelone.  

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 L'idée d'une méridienne verte fut avancée en Angleterre en 1995 pour suivre en l'an 2.000 le méridien ...de Greenwich, mais faute de subsides et de volonté le projet échoua complètement.  Il en reste quelques traces éparces... 

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LA MÉRIDIENNE DE L'EUROPE (ARC GÉODÉSIQUE DE STRUVE).   

On a fait et l'on fait toujours beaucoup de cas en France de la méridienne de Paris remesurée sur près de 10 degrés pendant la révolution. Pourtant, une autre méridienne mérite notre attention par sa longueur inusitée car il s'agit de celle de l'Europe couvrant presque 25 ½ degrés de latitude. La mesure de cette méridienne  qui avait déjà été proposée en 1737 par l'astronome français Delisle, fut commencé juste après la bataille Waterloo (1816). 

La cheville ouvrière de cette entreprise fut l'astronome russe d'origine allemande F.G.W.Struve. Il s'agit d'un l'arc de méridienne s'étendant des bouches du Danube (Mer Noire) à Océan glacial arctique. La méridienne en question est en fait celle de l'observatoire de Tartu en Estonie (Dorpat, à l'époque). 

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Cette ligne est effectivement au centre de l'Europe géographique, car comme disait Struve:

"Cet arc est de très-près la méridienne moyenne du continent de l'Europe car ce continent s'étend de l'ouest à l'est depuis le cap Finisterre, longitude 8°20' de Ferro (île de fer) jusqu'à Iakatérinbourg, longitude 78°14'. La moyenne est de 43°17'; Dorpat est à 44°23'."  

De plus, Struve note que cette méridienne était assez aisée à mesurer, du moins en Russie:  

Déjà en 1812, étant étudiant à l'Université de Dorpat, j'avais été frappé de ce qu'entre le Danube et la Laponie, par une étendue d'au delà de 20°, la méridienne de l'observatoire de Dorpat offrait un terrain exempt de points considérablement élevés au dessus du niveau de la mer, sur lesquels des déviations du fil à plomb, en tant qu'elles sont produites par l'attraction des montagnes, ne pouvaient qu'être minimes, terrain qui par conséquent serait éminemment propre à la mesure d'un grand arc de méridien s'il était possible d'y établir un réseau de triangles de qualité convenable.  

On voit qu'un élément essentiel d'une mesure de méridienne est le fait que pour mesurer la latitude d'un point, la précision du zénith dépend essentiellement de la verticalité du fil à plomb équipant le secteur gradué que l'on utilise.

Suite au traité de Vienne, le tsar Alexandre Ier était particulièrement intéressé par une cartographie précise de son empire. Ce travail fut exécuté de 1816 à 1855 soit en une quarantaine d'années par des geodésiens russes, suédois et norvégiens.       

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Comme extrémité de la chaîne de triangles, l'île de Fuglenaes, près d'Hammersfest, fut préférée au Cap Nord (la pointe septentrionale de l'Europe), malgré sa valeur symbolique de ce dernier.  Struve s'en explique:  

"Le Cap-Nord [...] est en été habituellement sujet aux brouillards épais qui s'élèvent continuellement du courant de température élevée qui longe cette côte de Norvège. Par cette circonstance, il aurait été presque impossible d'y exécuter une suite d'observations astronomiques de quelque étendue, même si l'on osait braver l'ennui et les souffrances d'un séjour de plusieurs mois sur la cime d'un rocher dans une île déserte, située au-delà du 71eme degré de latitude. Par le sage choix de Fuglenaes, la commission de Norvège, en ne sacrifiant qu'un arc d'un demi-degré, a su assurer le succès complet de l'entreprise."  

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Même à l'endroit choisi, la difficulté était essentiellement de déterminer avec précision la latitude de ce lieu car il s'agissait d'observer la position de l'étoile polaire (par rapport au zénith) dans un ciel presque toujours couvert. Une colonne de marbre supportant un globe, y indique ce point géodésique important.

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Les mesures faites de ce point à Tornea au bord de la Baltique présentaient beaucoup de difficultés car pour ériger les signaux, il fallait transporter des troncs de sapins dans un terrain couvert de bouleaux nains ou de neige (à cette latitude, les neiges sont éternelles au dessus de 900 m).  

L'autre extrémité de la chaine des triangles est la ville de Staro-Nekrasowka (près d'Ismael, en Ukraine) qui possède également un monument commémoratif.  

Pour établir cette immense chaîne de 258 triangles, il fallut mesurer la latitude de 13 stations régulièrement espacées ainsi que la longueur de 10 bases. L'étalon de longueur pour leur mesure fut une copie de la toise française dite « du Pérou ».  

Il fallut aussi calculer avec exactitude la différence de longitude entre l'observatoire de Tartu et celui de Poldava (près de Saint Petersbourg) ce qui se fit par le transport de chronomètres de marine . La longitude de l'observatoire de Poulkova avait été relevée par rapport à Greenwich quelques années plus tôt.  

Depuis 2005, l'« arc géodésique de Struve » est inscrit sur la liste de l'UNESCO du patrimoine mondial, sur la base de critères culturels (World Heritage Struve Geodetic Arc). Comme il traverse de nos jours pas moins de 10 pays sur 2800 kilomètres, rechercher le nom de ces pays est un bon exercice de géographie politique. 

Ces pays se sont engagés à maintenir intacts les 34 points de repères subsistants de l'arc original qui en comprenaient à l'origine 265. Il s'agit tant de monuments (comme aux deux extrémités), de croix en fer, de cairns ou de simples trous forés dans les rochers. Ces trous étaient à l'origine remplis de plomb et fermés par une pastille de cuivre, mais il semble qu'au fil du temps des chasseurs aient enlevé le plomb pour en faire des balles. Les dernières mesures de la longueur de l'arc de Stuve faites au GPS ont confirmé l'extraordinaire exactitude de cette mesure exceptionnelle.   

LA MÉRIDIENNE DE L'INDE 

Pendant que les Français faisaient leur révolution, aux Indes, bien loin de là, des officiers anglais commençaient à mesurer le sous-continent. Cet immense travail, décidé en 1800 ne fut achevé et publié que 70 ans plus tard. La triangulation comportait un nombre invraisemblables de triangles alignés sur les méridiens, les parallèles ou suivant la frontière du pays. 

La méridienne centrale (vers 78°E) s'étendant de la pointe sud (cap Comorin) à l'Himalaya faisait de l'ordre de 26° de latitude. Il faut dire qu'au départ, le but de l'opération n'était pas vraiment scientifique. En 1799, l'armée anglaise venait juste de vaincre le royaume de Mysore, au centre de l'Inde du Sud. Toute la pointe de la péninsule, de Madras à Bombay, était désormais sous l'influence (très relative) du gouvernement de Madras.  

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C'est à ce moment qu'un officier d'infanterie, le major Lambton, propose à ses supérieurs d'entamer une étude géodésique "en vue de déterminer la position exacte de tous les grands objets à calculer pour devenir des marques géographiques permanentes destinées à servir de guides pour faciliter le cadastre général de la péninsule.". Il s'agit évidemment de faciliter la présence militaire anglaise en repérant tout ce qui existait de stratégique dans la région.  

Lambton propose, contrairement à la méthode classique, d'établir la position de ces points, non par l'observation astronomique directe de la latitude de tous ces lieux mais uniquement par triangulation en utilisant des bases de longueur très sûre. Selon lui, à moins de répéter un grand nombre de mesures au même endroit, l'erreur aurait été de l'ordre de 5 à 10 minutes d'angle. Le point de repère était l'observatoire de Madras que l'on venait de créer. Comme on peut l'imaginer, la situation politique, le relief et surtout le climat de l'Inde du Sud posèrent de gros problèmes. En effet, la visibilité des repères était telle qu'il fallait attendre pendant la saison des pluies que de fortes averses aient éclairci l'atmosphère. Sympathique pour les hommes et le matériel. 

Ce matériel, dont disposait le major Lambton, était à peu près le même que celui qui avait servi en 1787 à la triangulation du sud de l'Angleterre. Le grand soucis de Lambton était de connaître avec précision l'aplatissement de la terre à l'endroit où il faisait des mesures car des mesures de gravité faites à l'aide de pendules indiquaient des anomalies de la verticale locale dans la région. La valeur de l'aplatissement mesuré en Europe à l'époque étant douteuse, il espérait en savoir plus en faisant des mesures à la pointe de l'Inde. 

Lambton travailla à cette opération de 1801 à sa mort survenue en 1823. Le flambeau fut alors repris par son adjoint le capitaine Everest. La partie de l'Inde cadastrée par Everest était particulièrement malsaine, aussi ce dernier fut obligé de retourner 5 ans en Angleterre pour se refaire une santé. De retour aux Indes, il commença par mesurer une base à Bengalore, au centre du pays, à la latitude de Madras. 

La base mesurée, à Calcutta, donne une idée des moyens utilisés par Everest. A cause des arbres élevés et des nombreuses habitations dont le sol est presque entièrement couvert dans cette partie du Bengale, il fallut bâtir à chacune des extrémité de cette base une tour d'une vingtaine de mètres de haut. Cette base était alignée sur le méridien de Calcutta. L'unité de mesure était constitué de règles mises bout à bout, l'ensemble faisant environ 20 mètres. Elles étaients abritées des intempéries par une longue tente.

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A partir de 1832, le colonel Everest pu utiliser des repères lumineux ce qui améliora considérablement la situation. Atteint de crises de typhus qu'il avait contracté dans la jungle, Everest fit son travail avec un courage incroyable car il n'arrivait à dormir qu'avec difficulté et ses membres étant en partie paralysés. Pendant toutes ses observations vers les étoiles, il fallait le placer et l'enlever de son siège d'observateur. Malgré ses handicaps, Everest continua ses opérations vers le Nord jusqu'au bout de la grande méridienne. Il retourna en Angleterre en 1825 pour se refaire une santé. 

Il revint aux Indes en 1830 équipé de nouveaux instruments, nommés héliotropes, inventés par le physicien C.F. Gauss. Il s'agissait de miroirs conçus pour réfléchir la lumière du soleil jusqu'à plus de 200 kilomètres. L'introduction de ce nouvel instrument pour les opérations de jour et de lampes placées au foyer d'un miroir parabolique pour les opérations de nuit renouvelait la face des choses. En effet, elle fournissait le moyen de percer l'atmosphère dense et épaisse qui recouvre la contrée pendant la saison sèche, la plus saine de ce climat. 

Everest arrète ses travaux en 1843 et quitte l'Inde pour ne plus jamais y revenir. Ses successeurs Andrew Waught et J.T. Walker terminent les mesures. Ce dernier publie l'ensemble du travail en 1870.  La triangulation est axé sur dix bases, dont cinq sont situées sur le méridien central.  

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Sur la carte d'origine ci-dessus,( Account of the great trigonometrical survey of India. Dehra Doon. 1870), on peut voir tout au nord la triangulation au pied de l'Himalaya, en dessous de Katmandu, bien connu de nos jours, ainsi qu'une des bases utilisées (Sona Khoda Base) de 11 km de long. L'on remarque le nombre immense de triangles ainsi que les visées sur les plus hauts sommets dont le Mont Everest que l'on remarque sur le 28ième parallèle et dont la hauteur fut évaluée à 29.002 pieds en 1856.

On donne aujourd'hui officiellement un chiffre de 29.029 pieds (près de 8.848 m). Pas mal pour une mesure faite il y a plus de 150 ans! En fait, ces chiffres précis ne sont utiles que dans les ridicules quizz télévisés, la montagne ne cessant de bouger. 

LA MÉRIDIENNE DU TRAITÉ DE TORDESILLAS 

Il existe une méridienne qui a influencé l'histoire du monde d'une façon surprenante bien qu'il soit plutôt difficile de connaître sa position exacte.  

Petit rappel de l'histoire des conquistadores 

En 1479, par le traité d’Alcáçovas, les rois d'Espagne et de Portugal reconnaissent leur souveraineté respective. De plus, l'autorité du roi du Portugal n'est plus contestée sur la côte de l'Afrique de l'ouest (nommée à l'époque Guinée), ainsi que sur les trois archipels découverts loin au large (Cap vert, Madère, Acores). Les Canaries depuis longtemps possession espagnole restent propriété du roi d'Espagne.  

Surprise! Le 4 mars 1493, Christophe Colomb débarque au Portugal au retour de sa première expédition. Sa découverte, qui montre que de nombreuses terrres restent manifestement à découvrir vers l'ouest, change toute la situation. Il s’agissait désormais de délimiter dans l'Atlantique les zones de conquète des Espagnols et des Portugais  

Le pape, qui tient à s'en mêler, ne perd pas de temps car deux mois plus tard il fixe d’autorité par la bulle Inter Caetera le tracé d’un méridien “de démarquation” allant d'un pôle à l'autre (comme tout méridien) et passant à 100 lieues à l'ouest des archipels des Açores et du Cap Vert. 

NB. Le pape aurait dû savoir que ces deux archipels ne sont pas du tout sur le même méridien, mais cela ne change rien à la suite des événements.    

Au fond, ce méridien coupe l'atlantique en deux par une frontière imaginaire. Toute terre découverte à l'ouest de cette frontière sera espagnole, le Portugal reçoit le reste, au fond toutes les côtes inexplorées de l'Afrique et toute la route des Indes par l'est.

Le roi du Portugal n'est pas d'accord et la guerre menace. Après une année de palabres, le 7 juin 1494, Espagnols et Portugais, déplacent le méridien “du pape” et le placent à 370 lieues à l'ouest des îles du Cap Vert et cela par le fameux traité de Tordesillas , petite ville à 25 Km de Valladolid.

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De nombreux historiens sont convaincus que le roi du Portugal avait eu vent de cette protubérance de l’Amérique du Sud que l’on nomme de nos jours Brésil. En tout cas, en avril 1500, la flotte de Pedro Alvarez Cabral, qui longeait la côte d’Afrique pour se rendre aux “Indes” en contournant l'Afrique est, soit-disant, déportée vers l’ouest par une tempête et découvre la « Terre de Santa Cruz » dont il prend possession au nom de la couronne portugaise. Le Brésil, qui fut considéré à l'époque comme une île, revenait sans conteste au Portugal, étant largement à l'est du fameux méridien

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 Où se trouvait au fond  le méridien du traité de Tordesillas ? 

Le texte du traité mentionnait explicitement que le fameux méridien serait déterminé par une expédition conjointe dont tous les détails furent actés, sauf la façon de déterminer cette position. Cette expédition n'eut d'ailleurs jamais lieu. Etant donné l'importance politique de ce méridien, divers cartographes ont essayer de définir à quelle longitude il traverse le continent américain. 

Comme on le voit ci-dessous, cette longitude variera de 42°30' en 1502 (carte de Cantino) à 49°45' en 1529 (Carte de Ribeiro).

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Le méridien du traité de Saragosse. 

Il est à noter que le méridien du traité de Tordesillas se prolongeait de l'autre côté du monde (antiméridien). Cela ne posa un problème que lorsque Espagnols et Portugais se disputèrent la possession des îles Moluques, source unique de muscade, de clous de girofle et autres épices coûteuses. La position de ces îles par rapport à la ligne définie par le traité était évidemment plus que douteuse. A noter, que le Portugal les exploitaient depuis longtemps, sans trop de publicité.  

Après le voyage de Magellan qui montrait aux Espagnols la route des Moluques, l'Espagne et le Portugal se mirent à nouveau à la table des négociations et signèrent le 17 avril 1529 le traité de Saragosse. Ce dernier n'était autre qu'une vente de ces îles au Portugal, le roi d'Espagne étant fort désargenté. Il fallait donc « tripoter » l'antiméridien du traité de Tordesillas pour que les Moluques soient indiscutablement en zone portugaise. 

Les diplomates placèrent cette fois la ligne (una linea simiçirculo de polo a polo) à 17 ° à l'est des Moluques (diez ysietegrados de los Malucos a oriente..). De toutes façon, le traité prévoyait une carte précise. 

Forts de leurs deux traités, Espagnols et Portugais considéraient tous ceux qui découvraient des terres nouvelles comme des corsaires. Évidemment, la France, l'Angleterre et la Hollande n'étaient pas liés par ces conventions qui ne concernait que l'Espagne et le Portugal et firent de leur mieux pour s'installer là où ils purent être les plus forts. Sans compter que pour les protestants des traités approuvés par des bulles du pape, ce qui était le cas, n'étaient que chiffons de papier. 

Les dispositions concernant les méridiens du traité de Tordesillas et de Saragosse ne furent supprimée qu'en 1750.  

 LA MÉRIDIENNE DU MILIEU DU MONDE

Nous avons évoqué, l'expédition française qui fut organisée jadis pour aller mesurer la longueur du degré de méridienne au niveau de l'équateur. Les travaux sur place commencèrent en 1736 au même moment que l'expédition de Laponie et se terminèrent en 1743.  

La portion de méridienne choisie à l'époque passait par une haute vallée perpendiculaire à l’équateur, s’étendant du nord de Quito aux environs de Cuenca, au sud: Cette expédition fut fort mouvementée, l'argent promis arrivait mal, des dissensions se firent jour; l'environnement était extrèmemment montagneux et la région difficile. Les querelles eurent ceci de bon que les suites de triangles furent mesurés de façon indépendante par les membres de l'expédition, et de façon fort critique, ce qui donna beaucoup de véracité aux relevés. 

Pourquoi Quito? 

Un membre de l'expédition nous dit: 

Quito étant non seulement le lieu le plus considérable dans le pays où nous avons opéré, mais une des plus grandes villes de l'Amérique méridionale, cette ville se trouvant située vers le milieu de l'espace occupé par nos triangles d'occident en orient; la latitude ayant d'ailleurs été fixée à 0°13'1/3 au delà de la ligne équinoxiale, par nos observations des Solstices de Décembre 1736 & Juin 1737; et la longitude pouvant l'être exactement par un grand nombre d'immersions & d'émersion observées des satellites de Jupiter; tout a concouru pour me déterminer à rapporter nos mesures au méridien de Quito. 

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L'équipe choisit, sur un terrain à peu près plat, deux bases situées aux deux extrémités de la chaîne de triangles délimitée par des tentes. Cette triangulation s'étendait sur un peu plus de trois degrés de latitude. Différents quarts de cercle furent utilisés pour les mesures horizontales; leurs rayon faisaient de 60 cm à près d'un mètre .  

La latitude fut mesuré en visant des étoiles placées sur l'équateur presque au zénith des observateurs. La figure ci-dessous montre deux membres de l'expédition, l'un observant dans une position inconfortable le passage des étoiles proches du zénith, l'autre notant l'indication de l'horloge. La porte entre-ouverte laisse voir un volcan en éruption, environnement classique de l'expédition.  

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L'équateur fêté en Ecuador. 

Il y a-t-il une fierté à vivre sous l'équateur ? On pourrait le croire car en 1936, pour commémorer le 200 anniversaire de la mission française dont on vient de parler, le gouvernement de l'Equateur fit construire un monument La Mitad del Mundo (le milieu du Monde), à une vingtaine de km au Nord de Quito. Il s'agit d'un des principaux lieux touristiques de cette ville. Il marque l'emplacement de l'équateur tel que calculé par l'expédition.  

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 A vrai dire, la ligne passe un peu plus loin, près d'un petit musée sans intérêt où l'on fait pour les touristes naïfs de fausses démonstrations de physique. Devant le monument du « centre du monde », les touristes mettent leur pieds des deux cotés de la représentation de l'équateur terrestre comme ils le font à Londres avec la méridienne de Greenwich.   

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 Actuellement un second monument lui fait concurrence, plus discret et plus précis car placé exactement sur l'équateur tel qu'il est localisé de nos jours par GPS. Il s'agit du centre touristique de Quitsato, endroit auquels les autochtones tiennent à donner un sens symbolique lié au nom de leur pays et aux traditions Inca. Une colonne métallique creuse haute de 10 mètres sert de gnomon et permet de voir à midi le soleil passer au zénith lors des équinoxes. Des lignes indiquent, entre autres, l'équateur (ligne est-ouest) et la méridienne du lieu. (ligne nord-sud). 

En 1997, les ruines d'une construction semi-circulaire ancienne ont été localisées en haut d'une montagne de près de 3000 mètres (monte Catequilla). Les débris de murs positionnées, dit-on, exactement sur l'équateur, ont pu avoir une fonction religieuse.   

            EN QUÈTE D'UN PREMIER MÉRIDIEN   

Lorsqu'il est question de la latitude, la ligne de référence est tout naturellement l'équateur. De plus, une latitude ne peut être comptée qu'au nord et au sud de ce dernier. 

Si l'on pense à la longitude, la situation est tout autre car aucun méridien ne se présente naturellement comme méridien privilégié. En outre, la façon de compter les longitudes par rapport à ce dernier (vers l'est ou vers l'ouest) est totalement libre. De nos jours, le méridien « passant » par Greenwich est le repère incontesté mais il n'en a pas toujours été ainsi. Voyons comment cette question a évolué au fil du temps. 

Le méridien du Cap sacré.  

Lorsque les premiers géographes grecs pensèrent à établir une carte, ils choisirent tout naturellement un méridien passant par l'extrême Ouest de l'Europe.   

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Même Eratosthène en son temps connaissait, un peu au delà des ''colonnes d'Hercule'' (Gibraltar) et faisant saillie dans l'Atlantique, un cap bien typé faisant l'affaire. Il s'agissait du « cap sacré », aujourd'hui Cabo de São Vicente (cap Saint Vincent), au Portugal. 

Le géographe Strabon, qui écrivait au début de l'ère chrétienne, nous le confirme:

Pour décrire maintenant le pays en détail, nous reprendrons du promontoire Sacré. Ce cap marque l'extrémité occidentale non seulement de l'Europe, mais de la terre habitée tout entière 

On notera que cette façon de procéder permettait de n'indiquer que des longitudes positives vers l'est, contrairement à notre habitude actuelle qui consiste à compter ces dernières à l'est ou à l'ouest de notre méridien de Greenwich.  

Le méridien des Îles fortunées 

En son temps, le fameux astronome Claude Ptolémée décida que le premier méridien passerait un peu plus à l'Ouest, à savoir par les îles de l'archipel des Canaries, au large du Maroc. Il s'agissait à l'époque des « Iles Fortunées », dénomination prophétique quand on sait les millions de touristes qui y dépensent leur argent de nos jours.  A vrai dire, Ptolémée se contenta d'imaginer ce méridien comme situé, par définition, à 60° à l'ouest d'Alexandrie où il vivait.

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Ci-dessus, sur une carte ancienne, on voit fort bien ce « premier méridien » sous forme d'une règle graduée en degrés de latitude et passant au bord ouest des Iles Canaries (Fortunate Insule) disposées erronément du Nord au Sud. En effet, contrairement aux représentations anciennes, cet archipel comprend sept grandes îles disposées d'Ouest en Est, nous y reviendrons.

Le méridien du Nord Magnétique

Lorsque les navigateurs osèrent s'aventurer loin dans l'océan Atlantique, ils constatèrent que l'aiguille de leur boussole indiquaient une différence avec la direction du pôle, sauf à un certains endroits. Comme disait un cartographe:  

Les Portugais ont observé que, lorsqu'un vaisseau est au méridien des Açores, l'aiguille marine frottée d'aimant regarde directement le Septentrion, sans aucune variation ni vers l'Orient, ni vers l'Occident: mais qu'au delà et au deçà elle incline un peu vers l'une ou l'autre partie du monde. 

Bien entendu, il était impossible à ces navigateurs de préciser exactement dans l'archipel des Acores la position de ce méridien, que l'on peut considérer comme « naturel ». Les uns tenaient pour l'île de Corvo à l'ouest, d'autres pour Sao Miguel à l'est.   

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En 1595, l'un d'eux disait pourtant sans hésitation: 

La longitude est cette portion de l’équateur contenue entre le méridien de Sao Miguel, une des îles des Acores, et le méridien de l’endroit dont on désire connaître la longitude. La raison pour laquelle le comptage des deux longitudes commence à cette île est que le compas n’y a pas de déclinaison. (Voir Cap géographique et Cap magnétique).

En tout cas, sur la carte de Guillaume Blaeuw çi- dessus, datant de 1630, on voit fort bien ce méridien de référence « magnétique » passer en plein milieu de l'Atlantique, au bord ouest des Acores.    

Le méridien de l’Île de fer 

Trente ans plus tard, dans son immense atlas, son fils Johan Blaeuw en revenait aux Îles Fortunées (les Canaries) en proposant cette fois un premier méridien passant par le sommet de Ténériffe, le Pico del Teide: 

Nous avons en Ténériffe la plus grande, la plus riche, et la plus excellente des sept Isles de Canarie. S’il y a quelqu’un qui trouve un autre lieu plus propre en tout l’Univers, ce sera judicieusement fait de le choisir.  

C’est aussi ce que proposaient tous les navigateurs hollandais. Il faut dire que cette montagne, surgissant de l'océan et visible de très loin, car plafonnant à près de 4.000 m, fut considéré à cette époque comme la plus haute du monde. 

En regardant la carte des Canaries, on constate cependant d’un coup d’oeil que l’île la plus avancée dans l’océan Atlantique et qui mérite, en tout cas sur ce critère, d’être choisie comme premier méridien est celle de Hierro. L’on pense que ce terme nous vient du langage des anciens occupants de l’île qui n’ont pas résisté à leur découverte par les Européens. Le terme est devenu Hierro, «fer» en Espagnol.    

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C'est ainsi que cette ile désolée, qui ne contient pas plus de fer qu'une autre, a atteint la renommée internationale pour son fameux méridien dit de l' "Île de fer" ou "Insula da ferro" ou " Insula ferri" ou  simplement "Isla del Meridiano". 

En 1634, Richelieu convoque une docte assemblée pour décider du méridien-origine: 

La "commission" fut d’avis, conformément à l’opinion de Ptolémée et Garcia de Cespedes, cosmographe majeur du roi d’Espagne, que la ligne du vrai méridien devait passer par les Canaries et particulièrement par l’Île de Fer, comme étant la plus occidentale de ces îles.

Le roi en profitait pour dénigrer le méridien des Acores basé sur le fait que la boussole y indiquait le nord magnétique : 

..sans s’arrêter aux nouvelles inventions de ceux qui par ignorance, et sans fondement, l’ont placé aux Açores; sur ce qu’en ce lieu aucuns navigateurs auroient rapporté l’aiguille n’avoir point de variation (déclinaison); étant certain qu’elle n’en a point à plusieurs endroits, qui n’ont jamais été pris pour le premier méridien.

La longitude de l'île de fer fut longtemps assez incertaine (à quelques minutes près). Dans un mémoire, le géographe Guillaume Delisle l'arrondit à 20°. Ce méridien devenu ainsi « français», si l’on veut, ne fut pratiquement jamais utilisé que par des Français et cela jusqu’à la Révolution, qui lui substitua officiellement le méridien de l'observatoire de Paris.  

Le méridien de Greenwich

La construction de l'observatoire de Greenwich avait un but unique: établir une carte précise du ciel pour résoudre le problème des longitudes par la méthode des distances lunaires. (Voir. La longitude: impossible).

Dans ses mémoires, Flamsteed, l'astronome royal, nous précise les circonstances de cette construction: La chose suivante à laquelle il fallait penser était de trouver un endroit pour s'installer. Plusieurs furent proposées, comme Hyde Park et Chelsea College. J'allai voir les ruines de ce dernier et jugeai qu'il pouvait convenir et que c'était le meilleur endroit car il était près de la Cour. Sir Jonas inclinait plutôt pour Hyde Park, mais Sir Christopher Wren mentionnant la colline de Greenwich, cela fut décidé.  

Il s'agissait de l'emplacement d'une vieille tour féodale dominant la rive droite de la Tamise, à 10 km en aval de Londres 

Le roi accorda 500 livres en monnaie, ainsi que des briques du fort de Tilbury où il en existait un stock de réserve et du bois, du fer et du plomb d'un corps de garde démoli à la Tour. [...] En juillet suivant [...], je me rendis à Greenwich pour avoir un œil sur les ouvriers. Les fondations furent établies le 10 août 1675 et le travail avança au point que le toit fut placé et le bâtiment couvert à la Noël. »  

On ne peut qu'être impressionné de la différence entre le luxe de l'observatoire de Paris subsidié par Louis XIV pour servir à sa gloire et celui de Greenwich bâti en 4 mois avec du matériel de réemploi. Plus grave, Charles II ne donna jamais un penny de plus pour cet observatoire. Il faisait construire un observatoire sans instruments! 

Le bâtiment était constituée d'une tour octogonale pourvue de hautes fenêtres et d'une façade dirigée vers la Tamise, " a little for the pompe" disait lui-même l'architecte. Le rez de chaussée était le logement de « l'astronome royal ». Il y demeura le reste de sa vie. Aujourd'hui, on nomme ce vieux bâtiment ''Flamsteed House''; c'est le moindre hommage que l'on puisse lui rendre.   

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Flamsteed, de santé fragile, fut en effet obligé d'observer en plein air à quelques centaines de mètres du bâtiment pendant plus de 10 ans à l'aide d'un grand secteur qui ne lui donnait pas entièrement satisfaction et cela jusqu'en 1689. Ce n'est qu'à ce moment qu'il réussit à faire construire dans l'observatoire un cercle calé sur le méridien et adossé à un mur stable ce qui permettait des mesures précises de la position absolue des étoiles et des planètes. Ce cercle mural définissait le tout premier méridien de Greenwich.   

En fait, dans l'histoire de l'observatoire, trois autres lunettes méridiennes se sont succédé dans un bâtiment logiquement nommé Meridian Building. Leur trace apparaît en blanc sur les photos aériennes. La dernière de ces lunettes, conçue par l'astronome royal Airy, fut utilisée à partir de 1851 et le centre de son oculaire visait notre méridien de Greenwich actuel. Ceci fut décidé à la fameuse conférence de Washington. 

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La conférence de Washington  

Prélude 

En 1871, un premier congrès international se réunit à Anvers. Il y est question d'adopter dans un délais de 15 ans le méridien de Greenwich comme méridien initial pour les cartes marines et pour la communication de la longitude entre bateaux. En 1875, un second congrès se réunit à Rome sans grand progrès.

Le premier octobre 1884, Washington vit s'assembler les délégués des principaux pays du monde. Ce mélange de diplomates et de scientifiques étaient invités par le président des États-Unis à une réunion essentielle devant décider de la position du premier méridien et de la création d'une heure universelle.   

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Les décisions prises lors de cette conférence influencent de façon insoupçonnées notre vie quotidienne qu'il s'agisse de l'heure (heure de Greenwich ou GMT) et la façon de l'exprimer (par exemple : 16 heures au lieu de 4 heure de l'après-midi). C'est également lors de cette conférence que fut prise la décision de compter les longitude vers l'ouest et l'est du méridien de Greenwich.  

Le progrès des chemins de fer 

Pour comprendre les enjeux de cette conférence, il faut se rappeler l'immense essor des chemins de fer établis d'Est en Ouest vers les années 1880 à travers les États-Unis et le Canada. Ces énormes distances étaient ponctuées de gares qui affichaient l'heure locale (au soleil) ce qui provoquant un véritable casse tête pour ceux qui devaient établir des horaires. Plus grave, la situation représentait un réel danger, car on s'inquiétait de la possibilité de voir deux trains obéissant à des horaires différents roulant l'un vers l'autre sur la même voie.  

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La Grande Bretagne fut le premier État à uniformiser l'heure sur son territoire, sous la pression, justement, des compagnies ferroviaires qui adoptèrent dès 1848 l'heure de Greenwich. A partir des années 1860, le premier câble transatlantique permettait de synchroniser avec précision les observatoires sur l'heure observée à Greenwich.  

A l'époque, Sandford Fleming, un immigrant écossais installé au Canada, s'était rendu célèbre comme ingénieur des chemins de fer. La question de l'heure était un de ses dada. Il proposa pour le monde entier ce qu'il nommait le « cosmic time»  

En fait, Fleming proposait surtout de diviser la surface du globe en 24 « fuseaux horaires » et de régler toutes les horloges sur la même heure à l'intérieur de chacun de ces fuseaux, la ligne de changement de date étant le méridien 180°. Pendant des années, cette proposition fut rejetée par les gouvernements et par les sociétés scientifiques.

En grande partie grâce aux efforts de promotion de l'infatigable Fleming, les chemins de fer et de nombreuses collectivités d'Amérique du Nord adoptent finalement le concept. En effet, le 18 novembre 1883, soit un an avant la conférence de Washington, la direction des chemins de fer des États-Unis et du Dominion du Canada décident d'adopter seulement quatre heures locales pour l'ensemble du réseau ferroviaire, heures décalées de respectivement 5, 6, 7 et 8 heures par rapport à l'heure de Greenwich. (75 , 90 , 105  et 120 degrés à l'ouest de ce méridien ); décision donnant pleine satisfaction et considérée comme irrévocable. Ces temps locaux furent aussi adoptés par les états traversé par les chemins de fer. On aura compris que lorsque la conférence de Washington fut convoquée, ce fut simplement pour entériner cette situation.

L'opposition de la France  

A l'époque, le gouvernement français avait obtenu que la plupart des pays rende chez eux le système métrique obligatoire; seuls s'y opposaient les États-Unis et la Grande Bretagne. Les délégués français auraient bien voulu que cette adoption puisse être discutée à la conférence de Washington, mais, ce point ne fut jamais envisagée, n'étant pas à l'agenda de cette conférence. 

En effet, contrairement à une légende tenace que l'on trouve partout, il n'était pas question pour les États-Unis et la Grande Bretagne d'adopter le système métrique en « échange » du méridien de Greenwich. La délégation française savait que la plupart des délégués avaient reçu de leur gouvernement l'ordre de voter pour l'adoption du méridien de Greenwich. Il ne s'agissait donc que d'éviter de perdre la face.

Pour ne pas tomber dans le ridicule, les délégués de la France s'abstinrent donc de proposer le méridien de Paris, mais déclarèrent qu'ils ne pourraient voter qu'en faveur d'un méridien dit « neutre » c.à.d. ne portant pas le nom d'une nation particulière. Ces délégués proposaient de faire passer ce méridien loin des continents, par exemple près des Acores ou au milieu du détroit de Behring.  

Leurs opposants leur firent remarquer que ce méridien, à inventer, devait forcément passer par un observatoire à créer et que ce dernier serait implanté dans un pays. Les délégués français défendirent bec et ongle leur méridien « neutre »; tout plutôt que le méridien de Greenwich et du renforcement supposé du prestige de la Grande Bretagne!  

Sandford Fleming, délégué de la Grande Bretagne, voulant en finir avec ces interminables discussions sur le méridien neutre, présenta le tableau suivant montrant clairement l'usage des méridiens par diverses nations. 

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Ce tableau montre que si l'on considère soit le nombre de bateaux (ou de capitaines) soit le tonnage transporté à l'époque, l'emploi du méridien de Greenwich dans le monde était de loin le plus répandu. Notons que 2% des capitaines utilisaient toujours l'antique méridien de l'Île de Fer (Ferro). Comme on le voit, la statistique portait sur près de 60.000 navires.  

Le vote  

Après de nombreuses discussions, les 7 résolutions suivantes furent acceptés:  

1. L'opinion de cette conférence est qu'il est désirable d'adopter un seul méridien initial pour toutes les nations à la place des multiples méridiens qui existent actuellement. 

2. La conférence propose aux gouvernements ici représentés d'adopter le méridien passant par le centre de l'instrument de transit de l'Observatoire de Greenwich comme méridien initial pour la longitude.  

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Lors du vote du point 2, les délégués de la France et du Brésil s'abstinrent comme ils l'avaient annoncé. Le délégué de Saint-Domingue vota contre pour des raisons obscures. Notons que le méridien adopté n'était nullement dénommé « méridien de Greenwich » mais initial meridian ou prime meridian  

3. A partir de ce méridien, la longitude sera comptée dans deux directions jusqu'à 180 degrés; la longitude est étant plus et la longitude ouest moins.  

L'autre solution, rejetée, consistait à compter la longitude de 0 à 360° vers l'est, à la manière de Ptolémée.  

4. La conférence propose l'adoption d'un jour universel (a universal day) pour tous les buts jugés convenables et qui n'interfèrera pas avec l'usage de temps locaux ou autres temps standards là où ils sont désirables. 

Le dernier morceau de phrase fut ajouté à la demande du délégué de l'Empire Ottoman de façon à ne pas s'engager à modifier les heures des prières musulmanes, basées sur le lever et le coucher du soleil. 

5. Ce jour universel sera un jour solaire moyen. Il commencera pour le monde entier au moment du minuit moyen du méridien initial et coïncidera avec le début du jour civil et la date de ce méridien et sera compté de zéro à 24 heures.  

On remarque qu'il s'agit de promouvoir une nouvelle façon de compter les heures. Il n'est aucunement question de « fuseaux horaires ».  

6. La conférence exprime l'espoir que dès que possible les jours astronomiques et nautiques seront modifiés partout pour commencer à minuit moyen. 

Il est à noter que les astronomes ont généralement compté le début des jours à la culmination du soleil c.à.d. à midi. Il devenait nécessaire d'apporter progressivement une correction de 12 heures dans les futurs documents d'astronomie et surtout dans les almanach nautiques. 

7. La conférence émet le voeu que les études techniques destinées à régler et à étendre l'application du système décimal à la division des angles et du temps soient reprises de manière à permettre l'extension de cette application pour tous les cas où elle présente de réels avantages. 

Cette décision un peu confuse n'avait d'autre but que de consoler les délégués français de l'abandon de leur méridienne de Paris au profit de celle de Greenwich et cela sans compensation. La décimalisation des angles et du temps était une vieille marotte française qui ne fut d'application que pendant la Terreur. Cette décision ne coûtait rien aux autres délégués et ne fut d'ailleurs pas suivi d'effet. 

Il faut cependant faire remarquer qu'actuellement les angles et le temps sont décimalisés mais seulement au delà de la seconde. Ainsi, l'on n'écrit pas pour un angle 25° 10' 25'' 30 ''' mais 25° 10' 25,5'' De même, pour le temps 19 h 35' 40 '' 15''' se lit 19 h 35' 40, 25'' .

Pourtant, la tendance à décimalisation existe, comme sur "Google Maps". Sur ces cartes, 48°47' 54 ", par exemple, devient   

48 + 47/60+ 54/3600 = 48.79 83 33 ° 

De toutes façon, la France n'a jamais vraiment admis le méridien de Greenwich. Ses cartes sont toujours basées officiellement sur le méridien de Paris. Par contre, elle adopta en 1911 le méridien de Greenwich comme origine de l'heure, mais en refusant de prononcer le mot maudit. La formule fut la suivante: "L'heure légale pour la France est l'heure moyenne de Paris retardée de 9 minutes et 21 secondes". 

La méridienne de Greenwich de nos jours

Si le méridien de Greenwich, est bien connu, la méridienne de Greenwich autrement dit sa trace au sol n'est représentée en Angleterre que par un petit nombre de repères. Cependant pour le plaisir des touristes qui visitent « la ville du méridien », une barre en bronze a été installée dans le prolongement de l'instrument méridien d'Airy; ils peuvent ainsi mettre un pied à l'est et à l'ouest de la méridienne. 

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Parmi ces touristes, ceux qui possèdent un récepteur GPS s'attendent à ne voir que des zéros sur l'écran en lisant leur longitude. Ils sont déçus. Leur GPS indique une position d'une centaine de mètres plus à est; le méridien zéro passe...près d'un parking. 

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Comment cela est-il possible? En fait, un méridien déterminé par un astronome comme Airy est basé sur une mesure très précise de la direction du zénith ce qui ne peut se faire que par l'utilisation d'un niveau de haute précision. Il dépend donc de la direction de la gravité. 

Par contre, dans le cas du GPS, la position de la méridienne est calculée en considérant la terre comme un ellipsoïde. Le plan du méridien passe par le centre de la terre; il s'agit donc ici d'une pure construction géométrique. Sans entrer dans les détails, on conçoit qu'il puisse y avoir une infime différence. Notons que cet endroit se déplace lentement en fonction de la dérive des continents d'environ 1 cm par an. 

Dans le monde, on trouve quelques rares traces de la fameuse méridienne, comme ici dans le nord de l'Algérie. 

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La France a décidé d'ignorer le méridien de Greenwich. Il existe pourtant en Gironde un point remarquable c.à.d. le croisement de la méridienne de Greenwich et du 45 ième parallèle. Ce point est facile à repérer au GPS par celui qui se rend de Bordeaux à Clermont-Ferrand par l'autoroute A89. Il se fait que l'endroit, à deux pas de l'autoroute, est parfois visité par des Anglo-saxons. L'un d'eux, sans doute choqué de cet oubli, a installé lui même un panneau "commémoratif". Les Français du coin se sont contenté de corriger les fautes d'orthographe.

On trouvera toute information sur les croisements des méridiens et des parallèles (confluence) sur le site http://www.confluence.org  

 

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Les "fuseaux" horaires

Le traité de Washington a bien plus d'un siècle. Le méridien de Greenwich est devenu la référence universelle, mais qu'en est-il de l'heure dans chaque pays? Il est évident que chacun veut vivre à peu près en accord avec le soleil et que midi doit correspondre en gros à la culmination de ce dernier. Il est donc nécessaire d'ajouter un certain nombre d'heures à l'heure de Greenwich lorsqu'on se déplace vers l'Est. Mais combien? La décision est purement politique. Une proposition ancienne, non évoquée à la conférence de Washington, était de diviser le monde en 24 zones dans lesquelles l'heure serait la même. Comme les méridiens convergent vers les pôles, on nomma ces zones "fuseaux horaires".

Ce système a largement échoué, chaque pays ayant pris une décision différente à cet égard. Pour une excellente analyse de l'historique du problème, voir  http://rhcf.revues.org/416#tocto1n1 .

Les zones "à heure constante" que l'on continue à nommer "fuseaux horaires", dieu sait pourquoi, sont de nos jours très diverses. Voir  http://nbbc.fr/worldtime.htm  et  http://geographie.forumactif.com/t112-les-bizarreries-des-fuseaux-horaires 

L'heure de Greenwich (GMT) a été rebaptisé Temps Universel (UT), puis Universal Time Coordonné (UTC). Etant donné l'importance prise par une heure précise, il existe des différences, mais cela ne concerne que des spécialistes pointus. 

On dit donc de nos jours GMT/UTC, GMT signifiant désormais "Greenwich Meridian Time" au lieu de" Greenwich Mean time". De cette façon, l'expression est toujours correcte et cela évite de se référer à la notion de temps moyen que personne ne connaît.

 

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