Q. Latin baroque, l'observatoire

Publié le 2 décembre 2007 par Remigin07

OBSERVATOIRE DE PARIS

RESUME

· 1667 - Création de l'Observatoire royal (l'impulsion de l'Académie Royale des Sciences. Bâtiment de par Claude Perrault.

· L’observatoire contemporain (ensemble de trois stations): Paris (1667) Meudon (1876) Nançay (1953)

I - CREATION DE L'OBSERVATOIRE

1609 - Invention de la lunette astronomique (telescope) par Galilée. Dévoile relief de la Lune, phases de Vénus, taches du Soleil, tout ceci engageait à perfectionner l'instrumentation.

Fonction de l'astronome : Fournir les latitudes et longitudes des lieux avec l'exactitude que souhaitent les marins, les militaires, les voyageurs.

1665 – Auzout (physicien et astronome) expose Roi le besoin d'un observatoire astronomique.

Louis XIV et Colbert accorde la création d’un observatoire pour:

· Servir de centre de travail pour les académiciens

· Abriter les instruments conçus pour les observations astronomiques.

Le 21 juin 1667, jour du solstice d'été, les mathématiciens tracent sur le terrain, à l'emplacement actuel du bâtiment, le méridien de Paris. Il a été remesuré de 1792 à 1798 pour servir de base à la détermination de la longueur exacte du mètre en 1799. Il a été abandonné au profit du méridien de Greenwich en 1884 (suite a des discordes entre Français et Anglais).

II - LES BATIMENTS DE L'ORIGINE A NOS JOURS

· Le domaine : Superficie de deux hectares et demi et de forme pentagonale (acheté au nom du Roy)

· En 1811 se fit le percement de l'Avenue de l'Observatoire (en projet depuis 1796).

· Les plans du bâtiment : dressés par Claude Perrault au-dessus de ces anciennes carrières (qui deviendrons les catacombes)

· Le gros de l’œuvre fut terminé en 1672.

Le bâtiment :

· Compose d'un corps central rectangulaire

· Flanqué à l'est et à l'ouest, sur sa façade méridionale, de deux tours octogonales

· Une tour carrée fait sailli de la façade nord (donne aspect rigide et sévère)

· Façade sud : ornée de bas-reliefs représentant des globes et des instruments d'astronomie (de Temporiti)

III - LA DIRECTION DES CASSINI (1671-1793)

La dynastie des Cassini

Les Cassini ont contribué par travaux et découvertes au progrès de l’astronomie et géodésie française.

· 1671-1712: Cassini I

· 1712-1756: Cassini II

· 1756-1784: Cassini III

· 1784-1793: Cassini IV

L'observation astronomique - Naissance de l'astrométrie

· Premiers objectifs astronomiques : lentilles simples de quelques centimètres de diamètre qui suffisaient à de nombreux travaux

· Une lentille de 15 centimètres de diamètre; placé sur un toit cependant que l'observateur, au sol, recherche l'image dans un oculaire tenu à la main.

· Utilisant ces dispositifs, Huygens et Cassini on pu découvrir 5 satellites de Saturne (1655 -1684) et la division de l'anneau en 1684.

Cassini s'attacha à observer la surface lunaire; il dessina une grande Carte de la Lune, présentée en 1679 à l'Académie, et qui resta sans rivale jusqu'à l'apparition de la photographie au XIX° siècle.

· 1663 – désir de Colbert de voir améliorer les cartes du royaume

· 1667 – Picard et Auzout construisent le premier quart-de-cercle muni d'une lunette pour observer le temps des passages des astres

· 1738 – Première détermination d'un mouvement propre stellaire. L'univers stellaire n'est pas immuable, il n’y a pas d’ «étoiles fixes ».

Les satellites de Jupiter et la vitesse finie de la lumière

Les Tables de 1668 ont conduit à la découverte de la vitesse finie de la lumière par Römer. L’observation des satellites de Jupiter avec Cassini démontra une inégalité dans le mouvement du premier satellite: suivant la position de Jupiter par rapport à la Terre, les émersions hors de l'ombre (ou les immersions) que l'on observait pour ce satellite retardaient ou avançaient régulièrement sur le calcul. («la lumière emploie quelque temps à venir du satellite jusqu'à nous; et qu'elle met environ dix ou onze minutes pour parcourir un espace égal au demi-diamètre de l'orbite terrestre»).

Naissance de la géodésie

Géodésie : science qui mesure et représent la surface terrestre. Elle constituée sur la base des travaux des astronomes français menés entre 1668 et 1784.

· 1668 - Un plan de travail est proposé: mesure d'un degré de méridien; carte détaillée de la région parisienne; carte des côtes. L'Académie chargea Picard de l'opération. Pour la triangulation, il employa un quart-de-cercle à deux lunettes à micromètre (il effectua le travail en 1669 et 1670).

· 1671 – « Mesure de la Terre » de Picard (31 pages), où il décrit et expose son travail (forment la base de la géodésie et de l'astronomie de précision).

Valeur du degré de Meridien obtenu par Picard : 57060 toises, correspond à 111 092 mètres; la valeur réelle, à la latitude moyenne entre Paris et Amiens, est de 111 220 mètres.

Les premières cartes géodésiques

La Carte particulière des environs de Paris, levée sur le terrain par l'ingénieur Vivier à partir de 1669, est gravée sur cuivre, et publiée en 1678. Elle est rattachée au méridien de Picard: c'est donc la toute première carte géodésique.

La Carte de France corrigée par ordre du Roy est fondée sur les déterminations astronomiques que Cassini, Picard et La Hire effectuèrent entre 1676 et 1681, en Bretagne, en Gascogne et en Normandie. Publiée par La Hire en 1693.

La mesure de la méridienne (1683-1739) - L'aplatissement terrestre

L'arc nord-sud présentait un intérêt scientifique particulier: on pouvait espérer en détecter la figure de la Terre selon que la méridienne mesurée, portion d'une section de la Terre par un plan passant par les pôles, aurait exactement ou non la forme d'un arc de cercle.

Peu après apparaissait la théorie de Newton, et sa gravitation universelle entraînait l'aplatissement de la Terre; d'où l'importance du sujet dans la controverse entre cartésiens et newtoniens.

La Carte de France, dite des Cassini (1756-1790)

Au cours de la campagne de Flandre, Louis XV demanda à Cassini III de lever le plan du pays occupé par les armées. La carte détaillée que Cassini présenta au Roi l'émerveilla tellement qu'il demanda qu'on entreprît la carte du Royaume.

· 1750 – 40 000 livres sont débloquée pour cette grande opération

· 1752 – debut des travaux.

· 1784 – Mort de Cassini, plus que deux feuilles de la Bretagne à terminer

· 1790 – Travail de 182 feuilles achevé et présenté

· 1793 – Convention confisque la carte de France. L'ensemble deviendra propriété de l'État.

IV - L'OBSERVATOIRE SOUS LA DIRECTION DU BUREAU DES LONGITUDES (1795-1854)

La transition (1793-1795)

L'argent va manquer pour l'entretien du bâtiment, l'Observatoire sera inactif et à l'abandon pendant deux ans.

Le Bureau des longitudes

L'Académie des sciences, supprimée en même temps que les autres académies en 1793, fut rétablie comme «Classe des sciences physiques et mathématiques» en 1795. Mais un nouvel organisme avait été instauré peu avant: le Bureau des longitudes.

Le décret assigne au Bureau des longitudes la mission de développer l'astronomie au profit des sciences, de la navigation, de la géographie ; il lui fait attribution de l'Observatoire national de Paris.

Les directeurs délégués par le Bureau des longitudes

· Lalande (de 1795 à 1800)

· Méchain (de 1800 à 1804)

· Delambre (de 1804 à 1822)

· Bouvard (de 1822 à 1843)

· Arago (de 1843 à 1853)

Arago, avait été nommé astronome-adjoint en 1807. La contribution de cet éminent physicien à l'astronomie est marquée par :

· Talents dans l'enseignement

· Diffusion de la culture

· l'Organisation

· Influence stimulante sur ses élèves.

Le système métrique

Le célèbre projet «d'unification des mesures» est présenté par Talleyrand en 1790. Va-t-on se rattacher à la longueur du pendule battant la seconde, ou à une fraction définie du méridien terrestre?

· 1792 – le Pendule servira à déterminer l'intensité de la pesanteur. Le Meridien déterminera l'unité de longueur (c'est la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre).

· 1799 - sanctionne définitivement le nouveau système des Poids et Mesures.

· 1803 - « Les étalons du mètre et du kilogramme, et de toutes les règles qui ont servi aux diverses mesures de la Terre par les astronomes français, seront déposés à l'observatoire National, sous la surveillance du Bureau des longitudes.»

La physique

Découvertes d'Arago : en électromagnétisme et sur la polarisation.

Les observations astronomiques

Le plus important de l'action d'Arago concerne l'astronomie équatoriale.

1845 – Arago réalise la grande coupole qui surmonte la tour est du bâtiment, et à celle de la monture de la grande lunette équatoriale qui y sera installée (objectif de 38cm et une distance focale de 9m). L'un des plus grands réfracteurs de l'époque.

Ne pouvant faire supporter son poids à la voûte qui coiffe la tour, on le fit reposer sur une armature de poutrelles métalliques ancrée sur la paroi circulaire : cette armature est un chef-d'oeuvre de métallurgie. La lunette, elle, ne fut achevée qu'en 1855 après la mort d'Arago.

V - LE REGNE DE LE VERRIER (1854-1877)

Arago est mort le 2 octobre 1853. Un décret impérial du 31 janvier 1854 nomme Le Verrier, déjà célèbre, comme directeur de l'observatoire impérial de Paris.

Le successeur d'Arago…La «dictature»

Le rapport que le nouveau directeur établit en 1855 est prometteur :

· Un tableau un peu sombre de l'état des instruments de l'Observatoire

· Augmentation de la précision des mesures de l'heure

· Diffusion de celle-ci par télégraphe

· Déterminations de longitude,

· Etudes de météorologie

Les bonnes dispositions de Le Verrier manifeste envers le personnel de l'Observatoire seront démenties par ses actes; son caractère autoritaire et son caractère lui coutera leur sympathie. En 1870, 14 astronomes de l'Observatoire démissionnent collectivement, Le Verrier est relevé de ses jonctions de directeur de l'Observatoire.

L'oeuvre de Le Verrier - Travail mathématique considérable qu'a été l'élaboration de théories cohérentes pour les mouvements des planètes. Malgré son antipathie, il a créé les Annales de l'Observatoire de Paris, dont il a publié quatorze volumes de Mémoires et vingt-trois d'Observations.

VI - LA PERIODE MODERNE (1877-1945)

Les tâches de service, nécessaires et peu gratifiantes, se poursuivent. L´Astronomie méridienne (détermination de l´heure, catalogues de positions d´étoiles). Le grand équatorial de la tour de l´est va être utilisé quelque temps à la planétographie visuelle, mais s´oriente déjà vers l´observation des étoiles doubles, à laquelle il est encore apte aujourd'hui.

1878-1892 : l´amiral Mouchez

· Détermination de la distance Terre-Soleil

· Promoteur de l´opération internationale de la Carte du ciel.

1892-1896 : Tisserand

· Il fonde le Bulletin astronomique en 1874

· « critère de Tisserand » : permet de savoir si une comète nouvelle peut s´identifier à une comète anciennement observée

1897-1907 : Lœwy

· Atlas de la Lune (1896-1910)

· Prend part active à l´entreprise de la Carte du ciel.

1908-1926 : Baillaud

· Création du Bureau international de l´heure

· Rénovation de l´équipement astronomique français, réalisation de grands miroirs.

1927-1929 : Deslandres

· Il étudie la rotation de l´anneau de Saturne, et celle de Jupiter et d´Uranus.

1929-1944 : Esclangon

· Au second mois de la Première Guerre mondiale, idée du repérage par le son des batteries d´artillerie, aériens et sous-marins

L´épanouissement de la coopération internationale

· 1751 - La première opération scientifique mondiale (organisée à l´occasion de l´opposition périhélique de Mars).

· Première entreprise internationale permanente: la Carte du ciel (nom français utilisé dans toutes les langues du monde).

Le Bureau international de l´heure (BIH)

L´unification nationale de l´heure découle du développement du chemin de fer (auparavant déjà les horaires des trajets en diligence, devenus précis, faisaient apparaître des écarts de durée entre l´aller et le retour, du fait de l´emploi des heures locales). En France l´unification date de 1891, et impose l´heure du méridien de Paris. La transmission de l´heure s´effectuait par télégraphe.

23 mai 1910 – Des signaux commandés depuis l´Observatoire sont émis par la Tour Eiffel

Les opérations de longitude

La position d´un point sur la Terre est déterminée par sa latitude, qui se mesure localement, et par sa longitude, rapportée à un méridien origine et qui ne peut se mesurer qu´en rattachant les lieux de proche en proche (on détermine astronomiquement l´heure locale des stations et on effectue un transport d´heure entre elles). Astronomes et géodésiens fournissent cette position, mais sont aussi utilisateurs des résultats, respectivement, pour le rattachement, de leurs observations astronomiques et celui de leurs mesures sur le terrain.

En 1933, étude des hypothèses relatives aux mouvements de la croûte terrestre (dérive des continents prévue par Wegener, effets des plissements sous-marins). On sait aujourd'hui que la dérive des continents existe, mais ne revêt ni l´intensité ni l´aspect prévus par Wegener).

VII - LA DIRECTION DE DANJON (1945-1963) - L´expansion scientifique