Contexte et préparatifs de voyage – « citron ou mandarine ? »
La Terre est connue pour être de forme ronde au moins depuis l’époque de Pythagore 500 ans AEC. Bien que ces données se généralisèrent plus tard, la Terre était ronde depuis longtemps dans le cercle des instruits. Au 17e siecle, des observations furent faites au sujet de la gravitation, ce qui généra une discussion sur la forme exacte de la Terre. En France, le débat sur la forme de la Terre s’activa au début des années 1730 alors que l’on se remit aux activités de cartographie précise dans le royaume.
Selon les Cassini la forme de la Terre ressemblait à un citron
En France, la famille des Cassini occupait une place prédominante dans de domaine de l’arpentage. Le directeur de l’Observatoire de Paris, Jean-Dominique Cassini d’origine italienne (1625–1712) et son fils astronome Jacques Cassini (1677–1756) se mirent à prétendre à l’issue de recherches menées sur le terrain pendant 30 ans que la Terre est allongée à ses pôles à la manière du citron.
Newton fit de la Terre une mandarine
Jusque dans les années 1660, on ne savait pas que la gravitation variait d’une latitude à l’autre.
Á cette époque, l’astronome français Jean Richer (1630–1696) remarqua que sa pendule ne restait pas à l’heure, en Guyane française. Richer dût raccourcir la pendule de l’horloge pour qu’elle affiche l’heure correcte. C’était évident que la vitesse du pendule dépendait de la latitude du lieu.
C’est ainsi que Richer fut le premier à observer les variations de la pesanteur sur la surface de la Terre ; à l’équateur, la gravitation est plus faible qu’en France, par exemple.
Plus tard, le physicien, mathématicien et astronome anglais Isaac Newton (1642–1727) a présenté sa théorie de la gravitation en se basant sur le fait que l’observation de Richer prouve que le centre de la Terre est plus éloignée de la surface à l’équateur à Cayenne que plus au nord à Paris.
La Terre doit certainement être gonflée à l équateur, donc aplatie aux pôles comme la mandarine.
Les calculs théoriques de Newton étaient en contradiction avec les résultats empiriques des Cassini.
Au niveau général, La France considérait avec réserve la manière de penser de Newton. Dans la théorie de Newton, il était question de la gravitation qui était difficile à percevoir au moyen des sens. Au début du 18e siècle, les cercles scientifiques français avaient adopté la pensée du mathématicien eta philosophe René Descartes (1596–1650) reposant sur la philosophie mécanique de la nature.
Maupertuis publie en 1732 l’ouvrage Discours sur les différentes figures des astres avec une exposition des systèmes de MM. Descartes et Newton, où il compare la physique cartésienne et newtonienne : théorie des tourbillons et gravitation universelle soit la force de gravitation.
Outre Maupertuis, les personnages les plus éminents appartenant à l’école de pensée newtonienne étaient le philosophe et écrivain Voltaire (1694–1778), ainsi que la naturaliste Émilie du Châtelet (1706–1749). La dernière a plus tard traduit en français le Principes mathématiques de la philosophie naturelle de Newton.
La cartographie de la France entama la discussion au sujet des méthodes de mesure
Au début des années 1730, le Ministre des finances de France Philibert Orry (1689–1747) redémarra les activités de cartographie précise du royaume qui avaient été entreprises en 1680 mais qui étaient restées inachevées. Le projet plaça la géodésie au cœur des discussions aussi à l’Académie.
Dans un premier temps, la discussion concernait les différentes techniques de mesure et de calcul, et c’est seulement plus tard que la question de la gravitation newtonienne et de ses effets sur la forme de la Terre y a été introduite.
Les Cassini susmentionnés se mirent à travailler sur la calcul de la ligne de base axée est-ouest en 1733.
À cette même période, la France se mit à attirer l’attention sur la critique avancée dix ans auparavant par le mathématicien italien Giovanni Poleni (1683–1761) à l’égard des méthodes des Cassini. Selon lui, les résultats des Cassini n’étaient pas fiables, car ils contenaient des marges d’erreur.
La recherche empirique en tant que solution à la polémique
La plupart des académiciens ont présenté leurs vues sur les méthodes de mesure. La théorie des Cassini sur une Terre rétrécie commença à avoir des visions concurrentes.
De nombreuses études et observations empiriques virent le jour dans le domaine de la géodésie.
Á la fin de l’année 1733, Louis Godin (1704–1760) a présenté que l’Académie équipe une expédition pour aller faire des mesures de degré à l’équateur. L’année suivante, le Roi Louis XV (1710–1774) a ordonné l’expédition de se mettre en route.
L’expédition d’Amérique du sud leva les voiles en mai 1735. Immédiatement après le départ de la première expédition, Maupertuis a suggéré que la France équipe une deuxième expédition. Selon lui, une seule expédition ne suffirait pas à élucider complément la question.
À la fin de 1735, le roi prit la décision d’envoyer une expédition géodésique au cercle polaire arctique.
L’Académie des sciences avait motivé à la Cour l’importance de l’affaire, et ses effets sur la précision de la navigation marine et par conséquent, sur le commerce. Les recherches sur la forme de la Terre visait donc soit disant un profit économique.
Une des raisons principales, sinon la plus importante, était de montrer la puissance de la France aux autres États. Les efforts scientifiques soulignèrent la force de la France aussi dans le domaine scientifique.
Les théoriciens se préparent au travail sur le terrain
Ce voyage de recherche fut le premier pour Maupertuis et Alexis Clairaut (1713–1765) où ils eurent la possibilité d’expérimenter la mise en œuvre de leurs connaissances théoriques. Maupertuis n’avait aucune expérience du travail sur le terrain, mais ceci ne l’a pas empêché de se désigner comme chef de l’expédition.
Tout d’abord, la destination prévue du voyage était soit l'Islande, soit la Norvège. Sous l’influence de l’astronome suédois Anders Celsius (1701–1744), la décision fut prise de réaliser les mesures dans la Suède de l’époque au bout de la baie de Botnie.
Le voyage était précédé de préparatifs : il fallait se procurer les instruments de mesure, équiper les bateaux et se mettre en contact avec les autorités locales pour obtenir de l’aide.
L’expédition se mit en route au départ de Paris le 20 avril 1736.
Au port de Dunkerque, sur le littoral nord de la France, un groupe sûrement enthousiaste d’hommes jeunes embarqua à bord.
Outre Maupertuis, 37 ans, Clairaut 23 ans et Celsius 35 ans, voyagèrent également en direction du Nord les astronomes Charles Étienne Louis Camus (36), Pierre-Charles Le Monnier (21) et le membre le plus âgé de l’expédition, l’abbé Réginald Outhier (42).
Voyage de Paris à Tornio au printemps et au début de l'été 1736
Sources:
Filosofia.fi https://filosofia.fi/fi/ensyklopedia/newton-isaac ja https://filosofia.fi/fi/ensyklopedia/varhaismoderni-luonnonfilosofia
Markkanen, Tapio. “Maantieteellinen pituus – paikanmäärityksen vuosituhantinen haaste.” Maan muoto. Ed. Poutanen, Markku. Ursan julkaisuja 86. Jyväskylä, 2003.
Pekonen, Osmo. “Johdanto: Maan muotoa mittaamassa”. Maan muoto ynnä muita kirjoituksia Lapista. Ed. Osmo Pekonen. Väyläkirjat, 2019.
Pekonen, Osmo. La rencontre des religions autour du voyage de l’abbé Réginald Outhier en Suède en 1736–1737. Lapin yliopistokustannus, Rovaniemi, 2010.
Terrall, Mary. Maupertuis. Maapallon muodon mittaaja. Trans. Osmo Pekonen. Väyläkirjat, Tornio, 2015 (orig. 2002).
Turunen, Tauno ja Kultima, Johannes. “Kreivi Pierre-Louis Moreau de Maupertuis, Lapin tieteellisten mittausten aloittaja”. Maan muoto. Ed. Poutanen, Markku. Ursan julkaisuja 86. Jyväskylä, 2003.
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