REPRESENTATION ET MESURE DE LA TERRE : Une éternelle recherche personnelle.

La précession des équinoxes

2012-01-26T17:12:00.001+01:00

Phénomène difficile à comprendre dans l’antiquité puisque la terre était sensée être immobile au centre de l’univers. Un autre mouvement fut découvert au XVIIIe siècle : la nutation. Leur méconnaissance entrainait des erreurs de mesure et donc interdisait d’approcher la “bonne mesure” de la terre car celle-ci reposait avant tout sur des mesures de hauteurs d’étoiles qui donnaient l’amplitude de l’arc terrestre mesuré.

On sait que la Terre tourne autour du Soleil dans le plan de l'écliptique n’étant inclinée que de 23° par rapport à ce plan. C'est ce qui provoque les saisons.

Mais le mouvement de la Terre autour du Soleil n'est pas si simple que cela.
La Terre étant en rotation, des forces physiques provoquent un déplacement de l'axe de rotation de la Terre dans une direction perpendiculaire à cet axe. Un peu comme une toupie tournant sur elle même qui, quand elle est inclinée, décrit un cône comme sur l’animation de droite. Ce déplacement s'appelle précession et a pour résultat que l'axe de rotation de la Terre décrit un cône dont un tour complet est effectué en environ 25 800 ans. Donc le pôle nord céleste n’est pas fixe. PLus d’infos Ici ou Là

C’est Hipparque, en grec ancien Ἵππαρχος (v.190 av. J.-C. – 120 av. J.-C.), , par ailleurs “inventeur” de l’astrolabe ( voir vidéo en italien ) qui fit cette découverte au deuxième siècle avant J.C., en s’appuyant sur des mesures faites par des astronomes quelques siècles avant lui.
Une des conséquences de ce déplacement est que la position des étoiles sur la sphère céleste change aussi. Actuellement, l'étoile brillante la plus proche du pôle nord céleste, est l'étoile polaire dont elle n'est distante que de 1° environ.

La nutation : Voir la page wikipedia
Elle a été découverte en 1748 par l'astronome britannique James Bradley. Découverte en plein milieu d’une activité astronomique intense qui commença au XVIIè siècle avec le magnifique travail de Picard et Auzou qui adaptèrent des lunettes de visée aux instruments. Cette nutation est due à l'action de la Lune qui vient légèrement perturber la précession en y ajoutant de petites oscillations de période 18,6 ans. C’est la nutation qui est représentée ci-contre.

Alors tout cela fait que les mesures ont été “fausses” pendant de nombreux siècles. Mais le XVIIIè est non seulement le siècle des lumières intellectuelles mais aussi celui de la maitrise de la lumière physique même s’il reste encore beaucoup à faire.

Excentricité, obliquité, précession, nutation : belle page de Wikipedia

Pour une compréhension de l’évolution de l’astronomie : cette belle page de l’observatoire de Paris : Voir

Vous y trouverez en particulier cette belle gravure :

Représentant le second observatoire connu.

“Le premier véritable observatoire (avec ses instruments, ses bâtiments et ses astronomes) n'a été fondé qu'au 13ème siècle dans la ville de Maragha en Asie Centrale. Il a été dirigé par le grand astronome et mathématicien Nasir ad Din At Tusi (qui est mort en 1274). Financé par l'empereur mongol Hulagu, il a fonctionné pendant une vingtaine d'années.

Au 14ème siècle, un second grand observatoire a été érigé à Samarcande par le prince Ulugh Beg (1393-1449). C'est l'astronome et mathématicien al-Kashi (mort en 1429) qui y dirige les travaux.

Un troisième observatoire a été fondé à Istanbul au 16ème siècle par le sultan ottoman Murad III (1574-1595). Une quinzaine d'astronomes y travaillaient, avec l'aide d'un personnel technique.

Il convient de remarquer que ces observatoires sont tous situés en Orient. Les historiens ne signalent pas d'établissements astronomiques dans la zone d'influence occidentale.”

Une triangulation simple en arpentage.

2012-01-25T14:23:00.001+01:00

Une bien belle gravure expliquant la mesure d’une longueur par triangulation : La précision des instruments utilisés ici ne pouvait permettre d’améliorer la mesure de la terre déjà évaluée par les anciens. Mais le principe me semble d’une grande clarté. La mesure de la longueur AD et celle des deux angles permettent de trouver, par proportionnalité ou par calcul les 2 autres longueurs AB et DB.

On a ici des tubes pour viser et non des lunettes avec réticule ce qui rend la visée peu précise et restreinte à de courtes distances. On retrouve un peu le schéma déjà mis en place par Alberti voir sur la page du blog.

Au sol, on peut voir 2 règles graduées. Et remarquer que les côtés perpendiculaires sont gradués : la proportionnalité était alors couramment utilisée avec un compas de proportion pour trouver les distances.

Pour les grandes distances à mesurer, les techniques furent nombreuses. Voir la page wikipedia sur la figure de la terre à la renaissance.

Exposition virtuelle de la BNF.

2008-09-04T11:50:00.004+02:00

Une belle vidéo sur l'évolution des représentations de l'univers et de la cartographie.
Cliquer sur le titre ou l'image pour la visualiser.

Arbalestrille : La réponse.

2008-03-02T18:40:00.012+01:00

Pour revoir le problème à résoudre, cliquer sur arbalestrille.

En langage mathématique moderne, on peut exposer la solution du problème ainsi :
On veut que la longueur GF ( distance à mesurer) soit égale à la longueur AB ( distance parcourue par l'arpenteur lors de la manipulation) .
La figure ci-dessous représente une solution particulière :

α est l'angle GAI et β est l'angle GBI.
On se place ici dans la situation où tan β = 1 . Il suffit alors de prendre tanα = 1/3. Ces deux valeurs étant repérées sur le baton de Jacob, il suffit de se positionner en A avec la valeur 1/3 puis en B avec la valeur 1.
La distance AB donne GF.
On peut aussi étendre à des valeurs différentes.
Ayant fixé tanβ, on calcule la valeur correspondante de tan α .
On peut fabriquer un tableau du type suivant :
tan β : 1 ; 1/2 ; 1/3
Valeurs correspondantes :
tan α : 1/3 ; 1/4 ; 1/5

Il suffit alors de :
Placer le coulissant sur le bâton de Jacob en position pour que tanα = 1/x.
Faire que la visée donne GF, en se plaçant sur le plan média de GF.
Déplacer le curseur pour que tan β = 1/(x+2).
Se déplacer dans le plan médian pour faire la mise au point sur GF.
Mesurer la distance parcourue pour faire la mise au point. Elle nous donne GF.
On peut bien sûr procéder dans l'autre sens, parcourir le chemin en sens inverse.

L'apport du monde arabe.

2008-02-23T15:11:00.022+01:00

Contrairement à ce qu'on a pu dire autrefois, l'apport du monde arabe dans la mathématisation et la représentation du monde est très importante. Les savants arabes développèrent et améliorèrent l'astrolabe qu'ils utilisèrent non seulement pour des relevés astronomiques mais aussi dans les mesures terrestres. Ces instruments d'un autre temps qui furent indispensables en navigation et en astronomie, furent beaucoup utilisés dans le monde arabe qui avait besoin, de par sa religion, de déterminer l'heure des prières, la direction de la Mèque, les dates de fêtes religieuses variables en fonction du mouvement des astres. Ils ne sont plus utilisés mais restent de merveilleuses oeuvres d'art pour certains d'entre eux. Le musée des sciences d'Oxford en propose de magnifiques très bien photographiés. Oxford

Pour avoir une description de son fonctionnement : Voir.

Superbe instrument : origine, Google images.

L'astrolabe est un instrument beaucoup plus compliqué que ceux dont nous avons déjà parlé sur ce blog.
Le musée des sciences de Florence nous propose une belle vidéo qui retrace son histoire simplifiée très instructive, en italien, hélas, mais accessible me semble-t-il.
La vidéo.
Le lien suivant vous mènera à une histoire un peu plus détaillée de l'astrolabe. Les propos précédents comme ceux du site de Philippe Dutarte illustrent bien ce qui est dit dans la présentation du blog sur les déplacements des centres de connaissance, en particulier autour du bassin méditerrannéen.
Vers le site de P. Dutarte consacré aux instruments anciens.
Vous pouvez aussi comparer avec ce qu'en dit wikipedia qui cite d'ailleurs dans ses sources Philipe Dutarte.
Wikipedia.
Parmi les savants qui s'occupèrent de mesurer la terre, Al Biruni (973-1050) a laissé une mesure du rayon de la terre qui semble un exploit pour son époque.
D'après G. SINOUE, dans "Avicenne", livre qui relate la vie de ce célèbre médecin et scientifique, Al Biruni aurait fait la mesure de ce rayon et aurait obtenu 6338,80km, valeur vraiment proche de celle que nous lui attribuons aujourd'hui ( 6353,41km à la latitude de Nandana ). Mais il confesse aussi des échecs sur ce sujet. Qu'en est-il vraiment ? ... La méthode utilisée reposerait sur la mesure de la hauteur d'une montagne, à partir du sommet de laquelle on mesure les angles de la verticale avec la tangente à l'horizon.

Cliquer pour lire le texte.
Pour en savoir plus sur Al Biruni, le site de Serge Mehl : Voir
Vous verrez alors que ce fut un grand savant du moyen âge très en avance sur ce que nous faisions à la même époque en Europe, en particulier en ce qui concerne la trigonométrie qui ne se développera vraiment qu'avec Regiomontanus(1436-1476).
Le site de l'académie de St Andrews qui fait la biographie de nombreux savants, confirme qu'il obteint au XIe siècle le rayon de la terre avec une précision qui ne sera pas atteinte en occident avant le XVIe siècle.
"Important contributions to geodesy and geography were also made by al-Biruni. He introduced techniques to measure the earth and distances on it using triangulation. He found the radius of the earth to be 6339.6 km, a value not obtained in the West until the 16^th century. His Masudic canon contains a table giving the coordinates of six hundred places, almost all of which he had direct knowledge."
Voir plus. (en anglais)
Pour une connaissance plus approfondie des apports du monde arabe, voir cette belle page qui retrace l'histoire de l'astronomie de l'antiquité au XVè siècle. Ici
Ci-dessous, second observatoire connu au monde qui fut érigé à Samarcande par le prince Ulugh Beg (1393-1449). C'est l'astronome et mathématicien al-Kashi (mort en 1429) qui y dirige les travaux. (extrait de cette même page web)

Le micromètre de Galilée.

2008-02-22T18:16:00.013+01:00

La photo ci-dessus nous montre bien tout le chemin à parcourir avant d'avoir des lunettes de visée que l'on utilisera pour les relevés par triangulation vers la fin du même siècle. On peut noter que micromètre est une dénomination un peu étrange pour cet instrument rajouté sur ses lunettes de visée par Galilée, surtout quand vous aurez vu la vidéo explicative ci-dessous. Cette vidéo est très bien faite : on comprend tout de suite comment Galilée procédait. Il faudra attendre pour avoir un micromètre à l'intérieur de la lunette qu'une araignée veuille bien faire sa toile dans une lunette. Cela permettra de comprendre qu'on peut placer des fils au foyer commun des deux lentilles mais encore faudra-t-il améliorer le système qui sera finalement attribué à Auzout. On remplacera les fils de la toile d'araignée par des fils en soie puis en verre.
Ci-dessous, extrait d'un texte attribuant à Auzout la paternité du micromètre à vis aussi revendiquée par les anglais pour Gascoigne. Où l'on voit que les revendiquations de paternité d'invention furent courantes dès que le monde scientifique s'organisa autour d'Académies.

Cet instrument permet de faire des mesures de distance dans l'espace en rapportant ces distances à une distance connue. Il a été mis au point par Galilée lors des observations des satellites de Jupiter. Cela lui permettait de décrire la position des satellites en donnant les distances par rapport au diamètre de Jupiter.
Si ce lien fonctionne toujours, vous pourrez visionner l'animation commentée en italien mais très explicite même si on comprend mal la langue.
Video micromètre de Galilée.

C'est une vidéo exraite du site du musée des sciences de Florence qui est très riche et qui popose des visites virtuelles, des parcours thématiques...Courrez y faire un saut, attention à ne pas se perdre :
http://galileo.imss.firenze.it/

Et toujours sur ce site, pour être surpris par le génial Galilée, une vidéo qui raconte la naissance du microscope attribuée à Galilée ! Cette fois-ci en anglais
http://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/microscopio/dswmedia/storia/estoria1.html

Une énigme avec l'arbalestrille.

2008-02-19T22:24:00.009+01:00

Comme l'indique la légende, au XVIe siècle on utilisait cet instrument pour mesurer des longueurs inaccessibles. Mais comment faisait-on donc ?

Vous pouvez cliquer pour agrandir l'image. La légende est : Par le jeu des triangles semblables on arrive à AA'=FG....Mais pourquoi ? Ou plutôt, comment faut-il s'y prendre pour que cela marche ?

Une solution est possible mais qui n'est pas forcément celle utilisée à l'époque. La suggestion des triangles semblables me semble être une fausse piste.

Réponse dans quelques temps, avec une réponse personnelle possible...

Arpentage-Portulans-Triangulation...

2008-02-19T20:00:00.007+01:00

Quelle filiation ? Il ya certainement un enchainement de découvertes et de savoir faire qui, peu à peu, sont devenus de plus en plus précis. La théorisation a progressé parallèlement. Jusqu'à ce qu'enfin au XVIIIe siècle la mesure précise d'un méridien devienne possible et surtout que l'on soit capable de cartographier le monde avec une grande précision. Rappelez vous la carte des triangles de 1744 qui n'aurait pas pu être réalisée sans la précision des instruments utilisés et la mise en place de techniques de calcul.
Retournez voir l'atlas d'Ortelius avec cette France au visage déformé.

Je vous la repropose ici, téléchargée sur le site de la bibliothèque du Congrès américain qui la met gracieusement à disposition pour consultation dans une qualité bien meilleure pour ce qui est de la technique informatique mais pas quant à sa forme, on a du mal à la reconnaître.
Pensez à cliquer pour agrandir.

La triangulation : origine-controverse.

2008-02-18T14:12:00.017+01:00

Légende : Méthode pour obtenir avec la boussole le plan d'une ville, "Delle piacevolezze delle matematiche" Alberti.

Il est habituel de lire dans de nombreuses publications scientifiques que la triangulation est née au XVIe siècle, Frisius étant le premier savant à en faire un exposé précis dans un livre célèbre : La cosmographie de Pierre Apian. Voir le site sur les instruments anciens, paragraphe triangulation ci-dessous :
http://dutarte.club.fr/Siteinstruments/Triangulation.htm
La photo ci-dessus montre bien que la triangulation était utilisée pour lever des plans de ville bien avant le XVIe puisque cette photo est exraite d'un livre de Leon Battista Alberti ( 1404-1472).
La lunette de visée n'ayant pas encore été mise au point, la précision et les distances étaient assez faibles et ne permettaient pas de réaliser ce que l'abbé Jean Picard réalisera : mesurer par triangulation un arc de méridien de 1°.
Willebrord Snell Van Royen (1580 – 1626) connu sous le nom de Snellius le fit entre Berg op zoom et Alkmaar. L'abbé Jean Picard (1620-1682) entre Malvoisine et Sourdon ( Amiens-Paris approximativement). La mesure du premier ne fera pas date car trop imprécise par contre celle de Picard sera une référence pour les siècles futurs même si certaines erreurs de mesure ont donné lieu à débat sur le facteur chance quant à la compensation de celles-ci pour obtenir un résultat aussi bon pour l'époque.

Leon Battista Alberti 1404-1472

2008-02-17T00:51:00.018+01:00

On peut se demander pourquoi ce savant italien du XVe siècle, humaniste, architecte, qui a travaillé pour la célèbre famille Montefeltro d'Urbino, fait partie des personnages intervenant dans l'histoire de la mesure de la terre. Vous aurez plus d'information sur lui en allant sur le site : http://fr.wikipedia.org/wiki/Leon_Battista_Alberti
Mais la vision proposée là est incomplète et donc faussée.

Allez voir sur ce site d'Urbino comment il fut longtemps spolié au profit de Piero Della Francesca du magnifique tableau de la cité idéale. On peut y lire : "La Cité idéale, vers 1470, (Urbino, Galleria Nazionale delle Marche). "La cité ne doit pas se faire seulement pour la commodité et nécessité des logis, mais aussi doit être disposée en sorte qu'il y ait de très plaisantes et honnêtes places". (Alberti, "De re aedificatoria")

http://www.aparences.net/Urbino/urbino1.html

Ce mathématicien fut à l'origine d'une méthode qui permettait de "lever" le plan d'une ville. Il en fit une descripion très précise. La méthode décrite est très proche de ce qu'on a appelé plus tard la triangulation dont la paternité est en général attribuée à Snellius, un hollandais vivant un siècle plus tard aux pays bas, surnommé l'Eratosthène Batave, qui tenta le premier de mesurer un arc de méridien par la triangulation. Le résultat obtenu ne fut pas assez précis pour être retenu. Un certain Frisius (Gemma Frison) avait déjà décrit cette méthode sans la mettre en pratique dans un livre célèbre à l'époque : La cosmographie de Pierre Apian. Ce qui fait qu'on lui attribua alors la paternité de la méthode, à tord semble-t-il puisque Luigi Vagnetti explique dans un article que Frisius avait le même éditeur qu'Alberti (à un siècle d'écart). Les dessins décrivant la méthode utilisée sont si proches l'un de l'autre qu'il semble clair que Frisius n'a fait que reprendre ceux d'Alberti, en changeant les noms des villes. Il a repris la méthode d'Alberti sans citer ses sources. On lui en attribua la paternité : petite indélicatesse de vol scientifique.

On sait que dans les siècles qui suivirent, de grandes batailles furent menées par les savants pour qu'on leur reconnaisse la paternité de leurs inventions. La plus célèbre controverse opposa, plus tard, Newton et Leibnitz sur l'invention du calcul infinitésimal comme il s'appelait à l'époque. Célèbre querelle de paternité à laquelle participa Voltaire. On ne semble toujours pas avoir pu déterniner qui avait trouvé avant l'autre...On accepte aujourd'hui que les deux savants étaient probablement arrivés au même résultat sans se copier même s'il devait y avoir un peu d'inspiration commune : toute découverte scientifique n'est-elle pas le résultat d'un long cheminement parcouru souvent sur plusieurs siècles et en plusieurs lieux, le découvreur étant le révélateur arrivé au bon moment pour faire la synthèse des connaissances antérieures ? D'ailleurs, les systèmes de notation très différents utilisés par les deux savants plaident pour une découverte simultannée.

Voyez ci-dessous les deux dessins faits à un siècle d'écart, l'un aux Pays Bas par Frisius, l'autre en Italie par Alberti.

N'est-ce pas troublant ? Vous pouvez cliquer pour agrandir les images ou les imprimer pour mieux les comparer.

Un autre site consacré à Alberti où l'on apprend qu'il avait inventé une méthode simple pour crypter des documents :

http://www.apprendre-en-ligne.net/crypto/alberti/index.html

La lunette astronomique.

2008-02-14T00:43:00.012+01:00

Elle joua un rôle fondamental dans la connaissance du monde qui nous environne. Tout d'abord instrument de spectacle montré comme objet extraordinaire dans des foires ou des cabinets de curiosité, Della Porta serait le premier à être cité pour l'avoir exhibée à un public nombreux. C'est en fait Gallilée qui aurait transformé, amélioré l'objet pour en faire une lunette utilisable pour des observations. Il le revendique dans son livre "Sidereus Noncius" dont une traduction existe à la médiathèque d'Orléans.
Ce qui est passionnant, c'est qu'en plus ce livre n'a été traduit par cet auteur que pour lutter contre les pratiques médicales de l'époque qui reposaient beaucoup sur l'astrologie dérivée de l'astronomie. Et dans ce livre, il raconte aussi que Descartes croyait que l'invention de la lunette devait être attribuée à un certain Metius. Celui-ci se fit ravir la découverte par Lippershey qui fut le premier à la faire breveter. Le mystère demeurera longtemps mais il semble qu'enfin on remette cette paternité de la lunette astronomique en cause. Voir pour cela le texte simple de Wikipédia où l'on voit la puissance d'une encyclopédie vivante sur toutes ces encyclopédies papier qui ont du mal à être réactualisées :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Lunette_astronomique
La lunette fut ensuite améliorée par l'adjonction d'un croisillon de fils de soie au foyer de la lunette suite à la découverte fortuite de cette possibilité par un savant qui vit d'abord, en guise de repère, les fils d'une toile qu'une araignée avait tissée là par hasard. Les miracles de la science tiennent souvent à peu de chose !
Picard et Auzou parachèveront le travail de conception des lunettes astronomiques par l'adjonction d'un règlage par vis du système de visée. La mire graduée prendra la relève et permettra des mesures d'une grande précision.
Il faut se rappeler que pendant des siècles, la visée ne pouvait se faire qu'au travers de pinulles, comme sur un canon de fusil, on alignait la cible avec deux fentes ou pointes de visée. On peut en apercevoir sur cet anneau astronomique très utilisé au XVIe siècle pour les mesures de longueurs inaccessibles mais aussi pour donner l'heure du jour en toute latitude.

Un site remarquablement bien fait sur la mesure du temps et lesinstruments utilisés, les cadrans solaires; les anneaux astronomiques :

Allez y jeter un oeil, quelques minutes...

On peut voir de belles illustrations de son utilisation dans le livre de Frisius(Gemma Frison), la cosmographie de Pierre Apian, que vous pouvez consulter sur le site anglais qui commente toutes les pages.
http://www.mhs.ox.ac.uk/students/98to99/index.html
Il se trouve aussi à la médiathèque d'Orléans.

On peut essayer d'imaginer la méthode qui n'est pas très explicite sur cette image pour mesurer les longueurs inaccessibles.
Lien vers un ste français sur les instruments anciens :
http://dutarte.club.fr/Siteinstruments/index.htm

Vision de mer au moyen-âge.

2007-10-10T19:15:00.000+02:00

La vision que l'homme a de la terre dépend beaucoup de celle qu'il a de la mer et des côtes. L'imprécision des mesures aussi bien astronomiques que topographiques n'a pas permis une représentation satisfaisante de la terre dans son ensemble. Les besoins spécifiques à la marine ont été fondamentaux dans les progrès faits pour l'élaboration des cartes et des mappemondes. Au XVIIIe siècle encore, le problème de la vraie figure de la terre était à résoudre. Ce n'était pas du tout la même chose pour un marin de se déplacer sur une terre ayant la forme d'un ballon de rugby ou d'un concombre plutôt que sur un sphéroïde aplati, forme que Huygens et Newton donnaient comme certaine de par leur analyse théorique. Ce fut un des grands combats de l'époque qui vit la victoire des Newtoniens qui s'appuyaient sur la gravitation, sur les Cartésiens qui s'appuyaient sur la théorie des tourbillons issue de la vision cosmologique du grand philosophe français Descartes. Les anglais ont eu raison, et c'est un français de Saint Malo qui leur en donna la preuve en allant mesurer un arc de méridien au pôle nord : Pierre Louis Moreau de Maupertuis. Mais c'est une autre histoire ! Pour l'instant, retournons un peu en arrière et allons visiter cette magnifique exposition virtuelle de la BNF.

Vous y retrouverez des cartes TO parmi les plus belles qui existent et plein de commentaires courts et instructifs sur la vision que pouvaient avoir les hommes de leur monde. Vous avez le choix entre une vidéo et un diaporama plus long à charger.
Suivre le lien : La Mer Médiévale.
La vidéo sur la découverte des mers est concise et illustrée de plein de cartes qui montrent leur lente évolution bien au-delà du moyen-âge. Vous pouvez aussi prendre le diaporama.
Lien : A la conquête des mers. Patience elle peut être longue à charger.

Le cercle répétiteur : Instrument du XVIIIe.

2007-10-09T19:37:00.001+02:00

Il servait à mesurer les angles des triangles vus sur la carte de 1744. Mais il était beaucoup plus précis que les quarts de cercles utilisés alors. Le cercle répétiteur servit à mesurer avec précision l'arc de méridien entre Dunkerque et Barcelone avec une précision angulaire de quelques secondes afin de définir la longueur du méridien de Paris et par là le "mètre" qui sera défini comme la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre. On croyait à l'époque la mesure suffisamment universelle pour durer indéfiniment et rallier toutes les nations à cette unité. Ce ne fut pas le cas. Mais c'est une autre histoire. Les anglo-saxons n'étaient pas prêts à se défaire de leurs pieds et de leurs pouces... La France a laissé tomber la toise de 2m environ, la ligne et autres mesures complexes pour le système métrique qui mit des siècles à se répandre sur la quasi totalité du monde.

Ces quelques vues du cercle répétiteur conçu par le chevalier Jean Charles de Borda mais qui fut construit par un génial artisan de la région centre, E. Lenoir, proviennent d'un livre écrit par Jean Baptiste Delambre :
Base du système métrique décimal ou Mesure de l'arc du méridien compris entre Dunkerque et Barcelone.
Ce livre se trouve à la médiathèque d'Orléans. Les graveurs de l'époque faisaient un travail d'une grande précision. Ce qui est important de comprendre, c'est qu'en moins d'un siècle on passe d'un instrument encombrant, difficile à transporter et à installer dans des lieux parfois inconfortables comme les clochers d'église, à un instrument léger, qui se pose sur une table et qui permet de faire des mesures beaucoup plus précises sur une distance de plusieurs dizaines de km. Il fallait pour cela un temps qui permette de voir les signaux installés sur toute la France comme le montre la carte de 1744. Ces signaux, placés aux sommets des triangles) étaient souvent construits par les observateurs quand ils ne pouvaient utiliser les clochers, sommets ou autres objets visibles de loin.

L'instrument complet.

Clic pour agrandir

Observez le système tripode permettant de placer le pied dans un plan parfaitement horizontal par un système de trois vis.

Deux gros plans pour comprendre comment on pouvait s'en servir et apprécier la précision des graduations.

A gauche, le limbe gradué comme un rapporteur, à droite la base vue du haut.

Un scoop : la Terre a toujours été ronde !

2007-10-07T17:53:00.000+02:00

Dans ce magnifique livre de Gemma Frison dit Frisius, on rappelait encore aux hommes pourquoi la terre ne pouvait être que ronde ! Mais cela était connu depuis les grecs et probablement avant.

Le mythe demeure, résiste : " Autrefois, les hommes ont cru que la terre était plate". Si cela reste vrai pour une majorité d'humains ordinaires peu intéressés aux sciences, qui ne se sont jamais vraiment intéressés au sujet, cela n'a jamais été le cas des savants de l'antiquité dans leur majorité, en tout cas à partir de Pythagore soit le VIe siècle avant J.C.
Voyez ce qu'en dit la BNF en suivant ce lien : http://expositions.bnf.fr/ciel/catalan/ puis /contexte puis /une terre sphérique.
Ci-dessous, une représentation de la terre très fréquente au moyen âge mais dans une vision théologique. Sur cette carte, extraite d'un site de la marine américaine, on a une représentation simplifiée du monde : En haut l'Asie avec Sem le fils de Noé qui lui est associé dans la bible, en bas à gauche, l'Europe associée à Japhet et enfin l'Afrique associée à Cham, donc les trois continents connus à cette époque associés aux trois fils de Noé.
L'est est placé en haut, de là dérive cette habitude que nous avons encore de dire que l'on "oriente la carte" pour dire que l'on met l'orient en référence. Les continents sont séparés par la méditerranée qui fait la barre verticale du T sur la carte et la mer noire, le Danube et le Nil formant la barre horizontale. Le reste des mers, "Mare Oceanum", l'océan entourant l'ensemble. Cette représentation en cercle semble d'ailleurs une bonne symbolisation de la sphéricité de la terre. La ville de Jérusalem étant censée se trouver à l'intersection des deux barres du T.

Lien vers le site de la marine américaine sur lequel on peut trouver cette carte :
http://beatl.barnard.columbia.edu/maritime/

Autre lien vers un site historique sur ce sujet et qui est plus nuancé quant à la croyance ou non en la sphéricité de la terre.
http://www.publius-historicus.com/plan_mag.htm

Enfin, Wikipedia nous informe davantage sur les interprétations possibles et les certitudes qui n'en sont pas.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Carte_en_T

http://fr.wikipedia.org/wiki/Figure_de_la_Terre_dans_l%27Antiquit%C3%A9

L'Atlas catalan. Au XIVe siècle.

2007-10-05T23:23:00.001+02:00

Pour voir toutes les reproductions proposées par la BNF : ICI.

"... l'Atlas catalan rend compte d'un monde dont une grande partie reste encore à découvrir : Orient magique aux épices, soieries et richesses décrites par Marco Polo, royaumes de la reine de Saba, des Mages et du Grand Khan... Ce document exceptionnel était l'un des joyaux de la " Librairie " royale fondée au Louvre, en 1368, par Charles V (1338-1380)." Gallica BNF

Ci-dessous, une représentation du bassin méditerranéen qui fut le principal lieu d'expérimentation et de développement de la navigation au moyen-âge. La boussole y est apparue, venant de chine, peu de temps avant les portulans, cartes de navigation sur lesquelles sont représentées les côtes avec les principaux ports. La carte est construite sur un réseau de lignes donné par des roses des vents dessinées sur l'ensemble de la carte. Les directions de navigation sont en relation directe avec les vents qui ont des noms précis.

En cliquant sur la carte vous aurez une image plus lisible. Dans l'intérieur des terres sont représentés les royaumes les plus célèbres, parfois mythiques, comme le royaume de Gog et Magog que vous pouvez voir dans la première vignette en haut de page.

Ci-dessous la carte de l'Asie.

Autres détails de la carte.

Une superbe exposition sur le web par la BNF : http://expositions.bnf.fr/ciel/catalan/

L'atlas de la mer de Petro GOOS. 1667

2007-10-05T22:07:00.001+02:00

Cet atlas est un recueil de cartes qui représentent les côtes du monde entier. Il est très décoré. Vous noterez que sont souvent représentés le bâton de Jacob et l'astrolabe. Les relevés n'avaient pas une grande précision aussi le dessin des côtes est-il peu précis mais de nombreux ports sont reportés sans que l'on se préoccupe de l'intérieur des terres. Certains ports importants sont dessinés avec précision comme l'île de Madère.

Ces cartes appelées portulans ont commencé à être utilisées en méditerranée. Le plus célèbre des portulans est probablement l'Atlas catalan qui représente plus de 3 siècles avant le monde connu de l'époque donc sans l'Amérique. Il se trouve sur le site de la BNF et vous pouvez aller le consulter et importer certaines images.

Le livre se présente dans un format assez grand avec une couverture blanche incrustée de dorures. Ci-dessous, une vidéo qui vous baladera dans le livre pour en admirer les merveilles.

Lien vers une chronologie de cartes.

http://beatl.barnard.columbia.edu/maritime/

puis cliquer sur "Chart room" dans le menu de gauche.

Le théâtre du monde au XVIe siècle.

2007-10-04T22:06:00.000+02:00

Le théâtre du monde d'Abraham Ortelius

est un atlas complet des cartes du monde et des pays.

C'est un ouvrage remarquable et parfaitement conservé.

On peut le consulter à la médiathèque d'Orléans

dans la salle des documents précieux. Et précieux, il l'est !

Ci-dessous,

le monde 100ans après la découverte de Amérique.

Une représentation qui peut nous étonner.

La France est encore plus surprenante.

En 1744, 200ans plus tard et après bien des vicissitudes,

la France aura son vrai visage, grâce à la triangulation.

Voir dans ce blog la carte de 1744.

Amérique est, elle aussi, plutôt difforme.

La méthode de représentation et la précision

des mesures donnent cet étrange résultat.

Atlas de Blaueu du XVIIe.

2007-09-27T21:24:00.000+02:00

Un magnifique atlas de 1627 de la médiathèque d'Orléans. Un plan de Paris qui laisse songeur !

En moins de 5 siècles, on est passé au Paris d'aujourd'hui !

Que restera-t-il de la France dans 5 siècles ?

Le livre est très décoré.

Il suffit de cliquer sur le titre pour en voir un album photo et lancer un diaporama.

Un instrument ancien : L'arbalestrille.

2007-09-27T19:43:00.005+02:00

Au moyen-âge, on mesurait les angles avec une arbalestrille ou bâton de Jacob qui était très peu précis. C'est ce que vous voyez sur l'image du bas. Juste au dessus, peut-être, comment mesurer la distance terre lune. Image extraite encore une fois d'un magnifique livre de la médiathèque d'Orléans, écrit par Gemma Frison dit "Frisius" considéré comme le premier savant à avoir mis en place la méthode de triangulation qui est aussi revendiquée par les italiens en effet Gianbattista Alberti qui vivait un siècle avant Frisius avait déjà exposé la méthode de triangulation dans un livre célèbre : Ludi Matematici dans lequel il décrit la méthode pour faire le plan d'une ville ou d'une région. Il semblerait en effet que les italiens aient été les précurseurs mais avant eux...d'autres avaient déjà mis en place des méthodes qui se sont améliorées au fil des ans et des lieux.

Lien vers un site en anglais qui fait une étude complète du livre de Frisius ( Gemma Frison )

http://www.mhs.ox.ac.uk/students/98to99/index.html

Un autre lien vers un site franças qui traite des instruments scientifiques anciens :

http://dutarte.club.fr/Siteinstruments/index.htm

Lien vers une histoire du baton de Jacob qui aurait été inventé par Rabbi Levi ben Gershon (1288-1344), un étudiant juif qui vivait en Provence, au sud de la France, aussi connu comme "Gersonides."

Lien vers ce site.

La carte de 1744.

2007-09-27T15:58:00.002+02:00

Cliquer pour agrandir cette photo prise à la médiathèque

d'Orléans qui renferme tant de merveilles.

C'est la première carte qui décrit la France telle que nous la connaissons actuellement. Il a fallu trianguler toute la France à l'aide d'instruments mis au point par L'abbé Picard et son complice Auzout sur lesquels ils réussirent à installer des lunettes de visée ce qui améliora grandement les mesures. De nombreux artistes comme l'anglais Graham, l'allemand Mayer et enfin le français Borda avec son cercle répétiteur poursuivirent cette avancée technique.
Les relevés ont pris de nombreuses années à être effectués. Il existait un corps des ingénieurs géographes qui parcouraient la France avec leurs drôles d'instruments. Ils seront parfois pris pour des espions et ils devaient travailler dans des conditions de confort très mauvaises, attendant dans les clochers ou au sommet de montagnes de pouvoir voir les autres points de repères appelés signaux et mis en place à des distances de plusieurs dizaines de km. Le perfectionnement du canevas de triangles dont on a ici que le premier niveau se poursuivra jusqu'au 20e siècle. Le France fut pionnière en la matière puis imitée par toute l'Europe.

Ci-dessus, un zoom sur un des cartons formant cette carte qui représente les landes où l'on voit qu'il n'y a pas de triangles, la région marécageuse à l'époque ne se prêtant pas à ce type de relevé.

Un très beau travail, simple de la BNF sur l'histoire de la cartographie :

http://expositions.bnf.fr/globes/bornes/v/21/index.htm

Au temps des Grecs.

2007-02-12T17:34:00.001+01:00

C'est ce type de cartes du monde habité, ou considéré comme tel qui réapparaît plusieurs siècles après Ptolémée, un mathématicien géographe du 2ème siècle après J.C. qui traça la géographie du monde pour plusieurs siècles. Son livre le plus célèbre, l'Almageste, faisait l'état de toutes les connaissances cosmologiques de l'époque.

On peut parler d'un schéma de la forme de la méditerranée et de l'ensemble des côtes connues, basé sur des relevés astronomiques qui permettaient de placer plus de 1000 villes ou lieux célèbres mais qui ne pouvaient permettre un tracé très précis. Sur le plan esthétique, ces cartes sont belles avec des couleurs parfois superbes et encore bien conservées. Notez tout autour les vents, symbolisant aussi les directions, qui soufflent sur le monde, chacun ayant sa spécificité.

En cliquant sur le titre vous aurez accès à une page qui résume les évolutions de la vision du monde dans l'antiquité. Vous pouvez aussi suivre le lien :

http://www.henry-davis.com/MAPS/Ancient%20Web%20Pages/TM1.htm

Une carte de France de 1553.

2007-01-24T12:41:00.001+01:00

Avant de maîtriser la triangulation, ce qui prendra au moins deux siècles, les meilleurs cartographes-mathématiciens obtenaient ce genre de carte. Il est très étonnant de voir l'imprécision du tracer et d'imaginer les conséquences que cela pouvait avoir sur le terrain. Il s'agit ici d'une carte attribuée à Oronce Fine grand savant mathématicien du roi.

En cliquant sur l'image vous pourrez voir plus de détails. En particulier, notez la forme des grands fleuves, celle de la Bretagne : c'est très approximatif.

3- Un livre du XVIIe siècle.

2007-01-23T16:34:00.002+01:00

C'est un petit livre à couverture de cuir édité après la mort de l'abbé Picard par son ami La Hire. Nous en avons déjà parlé pour les instruments de mesure. Il demande à connaître avec précision le rayon de la terre pour pouvoir effectuer les travaux de nivellement. Ce qui amènera ses successeurs à mesurer l'arc du méridien de Paris entre Dunkerque et Barcelone.

Il avait mesuré un arc de méridien de un degré environ entre Amiens et Paris, mesure qui servira de référence pendant plusieurs décennies. Pour cette époque, c'était d'une remarquable précision.

Vous pouvez le consulter à la médiathèque d'Orléans dans la salle des documents précieux.

2- Un site de cartographie.

2007-01-23T16:08:00.003+01:00

Sur ce site américain, mais que l'on peut consulter avec peu de vocabulaire, vous trouverez de très nombreuses cartes du monde qui nous permettent de voir comment la vision de notre monde a évolué. Les chronologies, en particulier sont remarquables.

La photo est extraite du site et donne une idée de ce que pensaient nos ancêtres longtemps avant JC. Attention toutes les époques ne sont pas toujours disponibles, le site est à la recherche d'un mécène mais ce que j'y ai vu est riche et très documenté.

Lien vers le site : http://www.henry-davis.com/MAPS/Ren/Ren1/carto.html
Lien vers une chronologie de cartes dans l'antiquité :
http://www.henry-davis.com/MAPS/Ancient%20Web%20Pages/TM1.htm

Hélas, lors de mes dernières tentatives, le site ne répondait plus...Espérons qu'il nous reviendra un jour. C'est fait, j'ai pu y retourner.

1- Un instrument du XVIIe siècle.

2007-01-19T01:15:00.001+01:00

C'est un quart de cercle avec des lunettes de visée qui fut utilisé par l'abbé Picard pour faire des relevés qui ont préparé la création des nouvelles cartes de France.

Par des mesures astronomiques, il précisa la position des côtes de France, les ramenant vers l'est de plusieurs km, ce qui fit dire à Louis XIV que ces messieurs de l'académie le dépossédaient d'une grande partie de son territoire. La carte ci-dessus est la superposition d'une ancienne carte des côtes réputée très précise à l'époque et de celle refaite après les relevés astronomiques de l'abbé Picard et de son équipe. Louis avait de quoi s'inquiéter de la bonne utilisation de ses louis !

Remerciements

2006-12-12T23:11:00.000+01:00

L'histoire de la mesure et de la représentation de la terreest aussi vieille que l'histoire de l'humanité. Les documents écrits sontnombreux mais rarement accessibles. Grand merci à la médiathèque d'Orléans quinous permet de consulter ses documents précieux dans une salle superbe et avecl'aide d'un personnel dévoué et compréhensif. Merci à la BNF qui met à notredisposition de nombreux livres numérisés qui sans cela ne pourraient êtreconsultés par de simples citoyens intéressés. Le web sera-t-il la prochaineniche de lieux toujours renouvelés qui autrefois ont permis la lente évolutiondes "Savoirs" loin des luttes de pouvoir qui hélas s'opposenttoujours à une remise en cause du savoir établi dont on sait qu'il ne doit pasêtre immuable. Merci à tous ceux qui mettent à notre disposition tant dedocuments jusqu'ici confidentiels, réservés à une élite et qui nous permettentainsi de construire notre propre savoir même s'il va parfois à l'encontre despensées officielles. Qu'ils pardonnent ces emprunts qui illustrent ce blog quine se veut pas refléter des certitudes mais une perception de cette histoirereconstruite au fil de rencontres sur le web et dans les bibliothèques etautres médiathèques. Certains disent que rien ne doit être publié sansl'autorisation de son "auteur", mais de quel auteur s'agit-il dansnotre recherche, les documents étant tous tombés dans le domaine public ? Celuiqui a produit le document et qui souvent n'est plus là pour le revendiquer oucelui qui le détient ou en détient une copie ? Au fond tout le monde copie toutle monde, vous trouverez ici donc seulement des documents volés à d'autres quiles avaient eux-mêmes souvent volés à d'autres...La science, la connaissancen'est pas à vendre mais à découvrir et à redécouvrir par soi-même avec parfoisla complicité d'une tierce personne qui souvent se fait rétribuer pour cetteaide. Si cette personne souhaite une rétribution pour ce qu'elle a mis enligne, qu'elle empêche alors la copie de ces documents qui produits il y a tantd'années sont patrimoine de l'humanité dont je fais partie ou qu'elle utiliseun système de paiement pour téléchargement. La référence au publicateur dudocument emprunté ici est un de mes devoirs. Aucun de ces documents n'estdestiné à la vente et il n'est autorisé aucune reproduction à but lucratif deces documents sans l'accord du détenteur des droits.