Mesurer la Terre

Jean-Pierre Escofier est maître de conférences à l’UFR de mathématiques de l’université de Rennes. Il a déjà écrit une Histoire des mathématiques puis une Petite histoire des mathématiques qui présentent le développement de cette science au cours des civilisations.

Dans l’ouvrage Mesurer la Terre, il propose un historique de l’évolution des idées et des techniques qui ont permis de connaître les caractéristiques physiques de la Terre puis de la cartographier de manière précise.

L’auteur explique que la compréhension du caractère sphérique de la Terre est très ancienne. Il récuse le mythe selon lequel on pensait, au Moyen Âge, que la Terre était plate. Chez les érudits, comme dans l’Antiquité, il était bien compris que la surface de la Terre était approximativement sphérique. La question portait sur le rayon de cette sphère et, plus tard, lorsque des mesures précises sont devenues possibles, sur son aplatissement. La distance au centre de la Terre est en effet plus grande à l’équateur qu’aux pôles.

Au Moyen Âge, on savait mesurer les latitudes sur la base de la hauteur du soleil à midi, mais les longitudes étaient beaucoup plus difficiles à estimer. Les différences de longitude entre différents lieux pouvaient être évaluées sur la base de la différence temporelle (mesurée en heure locale, fondée sur le cycle solaire dans la journée) pour des événements astronomiques. L’observation des éclipses de Lune a permis des premières estimations, mais peu précises. Plus tard, les progrès de l’astronomie ont permis d’observer les éclipses des satellites de Jupiter derrière leur planète. On tenait là un événement astronomique fréquent qui permettait de synchroniser les horloges en différents lieux, et donc de déterminer précisément les longitudes. Cette technique était accessible sur terre, mais très difficilement en mer car un pointage précis est nécessaire, incompatible avec les mouvements du bateau.

Le livre décrit aussi les efforts faits pour cartographier la France. La triangulation est une méthode qui permet de calculer des distances à partir de mesures angulaires entre trois points choisis (clochers, sommets de montagne, ou éléments créés pour l’occasion) à partir d’une base dont la longueur est mesurée précisément. Les techniques et instruments ont évolué pour conduire à des mesures de plus en plus précises. Ce sont d’ailleurs ces mesures qui ont suggéré le défaut de sphéricité de la Terre, conduisant à des campagnes de mesures dédiées à cette question en Laponie et en Équateur entre 1735 et 1739. Des campagnes successives en France ont permis de cartographier l’ensemble du territoire avec une précision croissante.

Cet ouvrage décrit donc l’évolution des méthodes et techniques qui ont permis de mesurer la Terre et cartographier la France. Il relate dans le détail nombre d’anecdotes sur les scientifiques impliqués dans cette quête. Le livre est tout public dans le sens où il ne nécessite pas de connaissances préalables. Sa lecture est aisée, malgré la présentation d’un grand nombre de personnages qui nuit un peu à la fluidité du propos.