MESURE DES LONGITUDES GÉOGRAPHIQUES

apercevoir une fusée lancée en un point intermédiaire C. A l'instant précis où cette fusée éclatera en l'air, on notera, en A et en B, les heures marquées par les deux horloges,

et la comparaison des deux résultats

RÉ, A . , fera. connaître la quantité dont l’une Fig. 153. des deux horloges avance sur l'autre.

Si les deux lieux dont il s’agit, sans

D être trop loin l’un de l’autre, ne sont

D cependant pas assez rapprochés pour

Fig. 154. que ce moven réussisse, on peut se

servir de plusieurs fusées lancées de

divers endroits, et d’horloges ou de chronomètres installés dans

un nombre convenable de positions intermédiaires. Une fusée lancée

entre les points À, C, fig. 454, permettra de comparer les mar-

ches des horloges placées en ces deux lieux ; une seconde fusée

lancée entre les points C, D, fera également connaître l'avance ou

le retard de l’horloge placée en D sur celle qui se trouve en C, et.

ainsi de suite ; enfin, de ces divers résultats partiels, combinés

entre eux, on déduira sans peine le résultat définitif que l’on a en

vue, c’est-à-dire l’avance ou le retard de l'horloge placée en B sur l'horloge placée en A.

L'invention toute récente et si merveilleuse du télégraphe électrique fournit un excellent moyen pour comparer les indications simultanées de deux horloges placées en des lieux qui sont reliés l'un à l’autre par un télégraphe de ce genre. Un signal, effectué à une des extrémités de la ligne télégraphique, se transmet avec une telle rapidité à l’autre extrémité de cette ligne, qu'on peut regarder cette transmission comme instantanée, sans commettre aucune erreur appréciable pour la question qui nous occupe. Ce signal, observé en même temps par deux personnes placées aux extrémités de la ligne télégraphique, proauit donc exactement le même effet que l’un des signaux de feu dont nous venons de parler.

Lorsque les deux lieux dont il s’agit sont trop loin l’un de l’autre pour qu'on puisse se servir des.signaux de feu, et que ces deux lieux ne sont pas reliés par un télégraphe électrique, on a recours aux phénomènes célestes. Nous ne pouvons, en ce moment, entrer dans aucun détail sur ce sujet; nous yÿ reviendrons plus tard, lorsque l’occasion s’en présentera. Nous nous contenterons seulement de dire qu'un phénomène instantané, qui se produit dans le ciel, peut servir tout aussi bien qu'un signal de feu, ou un signal électrique, pour comparer les marches des horloges placées en des lieux différents de la terre ; et qu’un pareil phénomène présente le

grand avantage de pouvoir être observé en même temps de lieux extrêmement éloignés les uns des autres. Nous verrons plus tard quels sont les phénomènes célestes que l’on choisit pour cela.

Enfin un dernier moyen, qui peut servir dans toutes les circonstances, consiste à transporter un chronomètre de l’un des deux lieux dans l’autre, après l'avoir réglé sur l'horloge du premier de ces deux lieux ; en comparant ce chronumètre avec la seconde horloge, on verra de combien elle avance ou retarde sur la première. Le chronomètre peut même tenir lieu de la seconde horloge, et être employé à la détermination de l'heure à laquelle une étoile traverse le méridien du second lieu. L’exactitude de cette méthode repose essentiellement sur la bonté du chronomètre dont on se sert. Le transport de ce chronomètre d’un liéu à l’autre exigeant souvent un temps assez long, il est indispensable que, pendant-tout ce temps, sa marche n’éprouve pas la plus légère variation, sans quoi il en résulterait une erreur notable pour la longitude cherchée. Cependant ce moyen de déterminer les longitudes est si commode, qu’il est presque toujours employé par les marins, et c'est dans ce but que l’on construit les montres marines, dont nous avons déjà parlé précédemment ($$ 46 et 47). Une bonne montre de cette espèce, mise d'accord au moment du départ avec l'horloge de l'Observatoire de Paris, permet pendant longtemps aux navigateurs de connaître, avec une exactitude suffisante, l’heure que marque cette horloge à un instant quelconque; en notant l’heure marquée par la montre, au moment où-une étoile particulière traverse le méridien du lieu où l’on se trouve, et comparant cette heure avec celle à laquelle on sait que la même étoile traverse le méridien de Paris, on en conclut de suite la longitude du lieu rapportée à ce dernier méridien comme origine,

Dans certaines circonstances toutes spéciales, où l’on a besoin de connaître la longitude d’un lieu: avec une grande exactitude, on se sert de plusieurs chronomètres que l’on transporte simultanément, afin de pouvoir comparer constamment leur marche. Si tous ces chronomètres restent d’accord pendant toute la durée du voyage, il est extrêmement probable que leur marche a été aussi régulière que celle d’une excellente horkbge fixe, et l’on peut entièrement se fier aux indications qu'ils fournissent. En faisant faire d’ailleurs plusieurs fois le même trajet à ces chronomètres, on obtient autant d'évaluations distinctes de la longitude cherchée; et la moyenne de ces divers résultats, qui ne diffèrent jamais beaucoup les uns des autres, peut être prise comme la véritable valeur de cette longitude. La première opération de ce genre fut faite en 1824 ; par ordre de

l’amirauté anglaise, 35 chronomètres traversèrent six fois la mer du Nord, pour déterminer les longitudes d’Altona, de l’île de Héligoland et de Brémen, rapportées au méridien de l'observatoire de Greenwich. En 1843 l’empereur de Russie fit. de même déterminer la longitude de son nouvel observatoire de Pulkowa (près Saint-Pétersbourg), par rapport à celui de Greenwich, au moyen de 68 chronomètres que l’on transporta d’un lieu à l’autre et qui restèrent toujours parfaitement d'accord.

Pour trouver la longitude d’un lieu, on a besoin d'observer le passage d’une étoile dans le méridien de ce lieu. Il ne faut pas croire que, pour cela, il soit nécessaire d’y installer une lunette méridienne. A l’aide du théodolite, si l’on-est sur terre, ou du sextant, si l’on est en mer, on peut effectuer toutes les opérations néces saires à la détermination des longitudes, ainsi que des latitudes. Plus tard, lorsque nous serons en mesure de compléter les premières indications que nous venons de donner sur la mesure des longitudes, nous ferons voir comment on se sert de ces instruments portatifs, de manière à suppléer à l'emploi des grands instruments fixes des observatoires.

$ 98. Divers aspects du mouvement diurne aux différents lieux de la terre. — Le mouvement dont tous les astres semblent animés, par suite de la rotation de la terre autour de son axe, ne présente pas partout les mêmes apparences ; ce mouvement change d’aspect avec la latitude du lieu d’où on l'observe.

Si l’on était placé à l’un des pôles p de la terre, fig. 455, on verrait l'axe du monde dirigé suivant la verticale pZ; l'équateur céleste serait dans le plan de l’horizon HH'; toutes les étoiles situées dans l’un des deux hémisphères resteraient constamment visibles, et celles de l’autre hémi.

. Sphère constamment invisibles. Chaque étoile située au-dessus du plan de l’horizon, tournerait autour de la verticale, en décrivant un cercle parallèle à ce plan, et restant par con-

. séquent toujours à la même hau-

teur. Aucune étoile ne se lèverait ni ne se coucherait.

Étant placé en un lieu quelconque A, fig. 456, situé entre l’équateur et l’un des pôles de la terre, on verra les choses se passer tout

autrement. L’axe du monde aura une direction P AQ parallèle à l'axe de rotation p q de la terre. L’inclinaison de cette ligne P A Q sur l’horizon HH” variera avec la latitude géographique du point A, puisque l'angle P AH’ est égal à cette latitude {$ 96). Toutes les étoiles situées dans l’hémisphère EPE’, et dont la déclinaison est plus grande que l’angle E’ AH, resteront constam- , ment au-dessus de l'horizon ; toutes # celles qui sont dans l'hémisphère opposé, et dont la déclinaison est.

. également plus grande que E’ A H”, ou, cé qui est la même chose, plus grande que E AH, ne s’élèveront :

jamais au-dessus de l'horizon. Toutes les étoiles intermédiaires, c’est-à-dire dont la déclinaison est plus petite que l’angle E A H ou E’ A H”, quel que soit celui des deux hémisphères où elles se trouvent placées, s’élèveront au-dessus de l'horizon, et s’abaisseront au-dessous de ce plan, dans l’espace de chaque jour sidéral. Mais l'intervalle de temps compris entre le lever et le coucher de chacune d’elles, sera loin d'être le même pour toutes; le cercle ee’ décrit par chaque étoile, est coupé par l'horizon H H’ en deux portions em, e’m, qui sont généralement inégales, et d’autant plus inégales que l'étoile est plus éloignée de l'équateur E E' : la portion em, située au-dessus de l’horizon, est plus grande que l'autre portion em, pour les étoiles situées dans l'hémisphère EP E’, et plus petite, au contraire, que cette autre portion e’ m, pour les étoiles de l'hémisphère E Q E’. C’est ainsi qu’à l'Observatoire de Paris, dont la latitude est de 48° 50’ 41”, on voit les étoiles de l'hémisphère boréal, dont la déclinaison surpasse 4199’ 49/”, rester constamment au-dessus de l'horizon ; les étoiles de l'hémisphère austral, dont la déclinaison surpasse la même limite de 41°9’49”, restent toujours au-dessous de ce plan, et par conséquent ne sont jamais visibles ; enfin, les étoiles dont la déclinaison est inférieure à 41° 9’ 49”, se lèvent ef se couchent chaque jour, en restant plus ou moins longtemps au-dessus de l'horizon, suivant qu’elles sont plus ou moins rapprochées du pôle boréal de “la sphère celeste. | En allant du pôle de la terre vers son équateur, on verra l’axe du monde s’abaisser de plus en plus vers l'horizon ; le nombre des étoiles qui restent constamment au-dessus de ce plan, ira toujours