Difficulté de ia mesure des longitudes

Les cartes anciennes, toujours à peu près correctes en latitude, cout

extraordinairement erronées en longitude. C’est que la mesure d une

longitude implique la mesure d'un temps.

Comme conséquence de la rotation de la Terre, les mêmes étoiles ne se lèvent pas et ne se couchent pas au même instant pour tous les points de notre globe. Assimilons le Soleil à une étoile (ce qui n'est que grossièrement exact en raison de son déplacement relativement rapide par rapport à ces astres); nous savons que le Soleil se lève à. Paris plus tard qu'à Nancy, plus tôt qu'à Brest. Or la longitude est liée à ces avances et à ces retards, sa mesure implique que nous sachions non seulement ce qui se passe où nous sommes, mais ce qui se passe au méme instant dans un autre lieu.

A la vérité Hipparque remarqua (dès le n° avant J.-C.) que les éclipses de Lune fournissent un signal qui, visible à la fois d'un grand nombre de lieux, permet de comparer les heures sidérales locales, c'est-à-dire les heures pour lesquelles horloge du lieu marque 0! 0 (°'au passage d’une certaine étoile au méridien de ce lieu (déterminé par la méthode dès hauteurs égales). Or, de la différence des heures locales on déduit immédiatement la longitude. \

Le procédé qui a servi le plus communément jusqu'à ces dernières années, consistait à emporter du lieu À au lieu B un chronomètre chargé de conserver l'heure locale du lieu A. Je rappelle que les montres ou horloges portatives firent leur apparition vers 1500; mais elles étaient réglées par un simple moulinet à ailettes : leur marche était très irrégulière. Huyghens leur appliqua le ressort spiral vers 1674; mais ce n'est qu'au milieu du xvur siècle que l'Anglais Harrison parvint à construire un garde-temps ne variant pas sensiblement : son chronomètre conservait l'heure à une minute près en siX MOIS.

On a fait depuis infiniment mieux, il va sans dire.

Aujourd'hui le problème est transformé par suile de l'invention de la télégraphie avec et sans fil. Si les marins reçoivent les signaux de la Tour Eiffel à des heures connues de temps moyen, il est clair que leurs chronomètres n'ont plus besoin de garder le temps que d'un jour à l'autre. C'est ainsi qu'une découverte nouvelle rend inutile çe qui avait

Ce nest pas à dire que les longitudes élaient inconnues avant le milieu du xvin siècle; mais elles étaient déterminées par une méthode analogue à celle d'Hipparque : occultations des satellites de Jupiter (Galilée), passages de Mercure, occultations des étoiles; distances

lunaires..., phénomènes visibles RL t d’un grand nombre de

points de la surface terrestre et que nous os plus loin.

12) Ka LES ÉTOILES

79. Mesure de la longitude au cercle méridien, Méthode des “parleurs. !

1° — En principe rien de plus simple. Pour faciliter le langage, supposons qu'il s'agisse des observatoires de Paris et de Nice. Les astronomes de ces observatoires règlent leurs horloges,en temps sidéral

local, de manière qu'elles marquent la même heure lorsqu'une certaine étoile E passe dans leurs méridiens respectifs. Ceci fait, ils déterminent l'avance de l'horloge de Nice par rapport à l'horloge de Paris.

Ils trouvent par exemple que lhorloge de the avance de 19% 54° 1 sur celle de Paris: d'où ils concluent que la longitude deNice est orientale et vaut 4° 57! 53”. »

Ce schéma donne une idée très simple de r opération réelle; étudions-

. en la technique. s Ona donc à effectuer deux groupes d'opérations si distinctes (bien que simultanées) qu'elles sont parfois confiées à des groupes d'observateurs indépendants : le réglage des horloges en temps sidéral local, la comparaison des horloges. PR

La première opération implique la donation du méridien local, puis la détermination de l'heure du passage d'une ou plusieurs” étoiles dans ce méridien, par rapport à l'heure de la pendule. Cette heure est définie, soit par le bruit des battements, soit par, les instants où la pendule émet des courants, définition toujours plus ou moins incertaine. La première opération est en définitive (mais avet des appareils parfois très différents) l'observation des passages telle

qu'on la fait journellement dans les Observatoires à la fanetie méri-

dienne. AS

La seconde opération consiste à créer des signaux qui soient entendus ou enregistrés (avec des retards plus ou moins grands mais calcülables) par les deux Observatoires. Ils servent de repères pour la comparaison des horloges. À

Dans les méthodes anciennes les deux groupes d'opérations sont quasi confondues, comme on va le voir par la description suivante.

2° — Un procédé très simple consiste à relier électriquement à la même horloge deux ou plusieurs parleurs (Descriplion.…, $ 267); ils sont intercalés avec l'horloge sur le même circuit formé par des lignes télégraphiques mises en série. Ils sont placés dans les observatoires dont on veut les longitudes relatives. Les astronomes ‘s'en servent comme d'horloges pour déterminer les différences des temps de pas-.

sage des mêmes éloiles. C'est en définitive comme si la même horloge : se OR simultanément à portée des oreilles des observateurs don $ la distance peut être, par exemple, 609 kilomètres (Paris- Brest). On imagine aisément des procédés" simples évitant de confondre les secondes entre elles; par exemple,les parleurs commencent à fonctionner au début d’une certaine minute; on les arrête à des intervalles connus pour que les astronomes puissent reprendre la seconde. Pendant

les observations on étudie avec soin la marche de l'horloge mère (Aorloge directrice), celle qui produit les contacts émetteurs des courants, contacts qui ferment la ligne télégraphique.

Deux causes d’erreur se présentent.

. 8° — ÉquarIoN PERSONNELLE DES OBSERVATEURS.

La première est l'équation personnelle des observateurs. Nous savons (Description, $ 259), qu'il existe un certain décalage e entre le passage de l’astre sous les fils et l'instant déterminé par l'œil et l'oreille: ce décalage, à peu près constant pour chaque observateur, varié d’un ébservateur à l’autre. La différence des équations personnelles e intervient comme erreur dans la différence des temps de passage.

-Deux procédés éliminent théoriquement cette erreur.

a) Dans le premier, les observatoirés échangent leurs astronomes,

Soit H,+e, Hi-+e', les heures déterminées dans la première affectation; d’où la longitude :

L,=(Hi—H,)+(e—e).

Dans la seconde affectation, les heures sont : H,+e’, H'+e. D'où la longitude :

DA He cd} La somme :

L, ME L, ee (H Sr HIE (5 Et

représente le double de la longitude vraie.

b) Dans le second procédé, les observateurs déterminent la différence de leurs équations personnelles, Ils opèrent à la même lunette dont le. réticule a, par exemple, 9 fils d'ascension droite ($ 46), de distances connues. L'un des observateurs détermine les temps de passage d’une éloile aux quatre premiers fils, l’autre aux quatre derniers. L'intervalle de Lenfps entre les passages aux divers fils, de l’ordre de 15 à 20s (ordinairement), permet aisément l'échange des observateurs.

On admet que la variation des équations personnelles est la cause des irrégularités qui se présentent Fa dans la mesure des longitudes. / NS

. Pour prendre un exemple célèbre, la longitut e relative de Greenwich, par rapport à Paris, est de 9" 24, plus une fraction qui, dans la déters mination la plus récente (1910) a varié de 0,082 à 0 315,

L'incertitude est de 0°,3; et encore il s’agit dé moyennes!

c) Il ne-faut pas que le lecteur se tata illusion sur la valeur de ces procédés théoriques d'élimination des équations personnelles.

Un savant èst habitué à son laboratoire: s il en change, il est dépaysé; la finesse de $es organes s’ émousse, il travaille mal,

Les appareils des deux observatoires ne sont généralement pas iden+

16h | LES ÉTOILES.

tiques: or, l'observateur finit par faire corps avec son instrument habituel, de même qu'un mécanicien de chemin de fer finit par épouser sa machine.

Les raisonnements Deco sur l'élimination des erreurs sont. vrais sur le papier : ils oublient la plupart des conditions réelles. Aussi lès astronomes qui ne sont pas idiots (il en existe), se méfient de ces … échanges et autres balivernes qui font la joie des imbéciles et des expérimentateurs de carton pâte. Quand on vantera devant vous ces fichaises, méfiez-vous de votre interlocuteur : ikne connaît pas son mélier. |

Le second procédé est lui-même illusoire, non pas si l'où veut pour éliminer des équations personnelles d’une de (cela se rencontre, voir mon Cours sur la Descriplion...,), mais pour lé dixième de seconde. Encore une fois l'instrument et l’état physiologique actuel interviennent.