CHAPITRE PREMIER

HISTOI&B DES TOISES DU PiROU ET DU NORD.

La Condamine, dans la Mesure des trois premiers ^fegrés du méridien, ijSi, raconte comme il suit (p. yS) l'origine de nos deux toises :

« Nous avions emporté avec nous, en 1785, une règle de fer poli, de 17 lignes de largeur sur 4i d'épaisseur. M. Godin, aidé d'un artiste habile (^j, avait mis toute son attention à ajuster la longueur de cette règle sur celle de la toise étalon, qui a été fixée, en 1668, au pied de l'escalier du grand Ghâtelet de Paris (^). Je prévis que cet ancien étalon^ fait assez grossièrement; et d'ailleurs exposé aux chocs, aux injures de l'air, à la rouille, au contact de toutes les mesures qui y sont présentées, et à la malignité de tout mal-intentionné, ne serait guère propre à rectifier dans la suite la toise qui allait servir à la mesure de la Terre, et devenir l'original auquel les autres devraient être comparées. Il me parut donc très nécessaire, en emportant une toise bien vérifiée, d'en laisser à Paris une autre de même matière et de même forme, à laquelle on pût avoir recours s'il arrivait quelque accident à la nôtre pendant un si long voyage.

(^) Langlois, ingénieur du roi et de MM. de l'Académie des Sciences pour les instruments d'Astronomie.

(') Voir page 20 l'histoire de cette toise étalon.

Je me chargeai d^office du soin d'en faire faire une toute pareille. Cette seconde toise fut construite par le même ouvrier, et avec les mêmes précautions que la première. Les deux toises furent comparées ensemble dans une de nos Assemblées, et Tune des deux resta en dépôt à PAcadémie : c'est la n^ême qui a été depuis portée en Laponie par M. de Maupertuis, et qui a été employée à toutes les opérations* des Académiciens envoyés au cercle polaire. Celle que nous emportâmes, et qui nous a toujours servi dans le voyage, est restée à Quito, entre les mains de M. Godin, et sera vraisemblablement bientôt en France. »

Ces derniers mots nous montrent queLaCondamine, en écrivant ce qui précède, n'avait pas la toise du Pérou sous les yeux.

La comparaison des deux règles dont il est ici question eut lieu dans une des séances de T Académie des- Sciences, du mois d'avril lySS (*). Malheureusement les procèsverbaux des séances de ce mois, conservés dans les Archives de rinstitut, présentent une lacune, et M. Maindron m'a dit n'avoir retrouvé aucune trace de cette opération.

Mais Lalânde donne, au Livre XV de son Astronomiey quelques détails sur cette comparaison :

« On y appliqua, à Taide d'une loupe, im compas à verge garni de deux pointes ; méthode à la vérité où il pourrait bien se glisser ^ de ligne d'erreur : elles furent aussi ajustées l'une contre l'antre sur une table, et les deux faces de chaque extrémité, soit au tact, soit à la loupe, parurent d'une exacte continuité [Astronomie y troisième édition, Liv. XV, p. 8.)

Les deux toises étaient accompagnées de leurs étalons, c'est-à-dire de deux barres de fer, portant à leurs extrémités deux saillies ou redents perpendiculaires à la barre.

(^) Là Condàiiinb, Remarques sur la toise^étalon du Ch^teiet, etc. {Mémoires de V Académie royale des Sciences, 1772, a* Partie, p. 4^9. Ce fié^ moire fut lu à rAcadémie le 29 juillet 1758).

LES TOISES DU PÉROU ET DU IfORD. 9

ajustés de façon que la toise pût y entrer exactement (^ ). Cet étalon ou matrice servait à vérifier la conservation de la longueur de la toise, et aussi à ajuster à la même longueur les règles, ordinairement en Lois, qui étaient employées sur le terrain. L'abbé Oulbier, dans le Journal d un voyage au Nord, décrit minutieusement la série des opérations d'étalonnage de ces règles. La toise-étalon du Cbàtelet, dont il a été question plus baut, était un étalon ou matrice de cette espèce.

La toise du Pérou courut à cette époque grand risque d'être perdue.

« Lorsque j^écrivaîs, en 174^, ce qnî précède^ dit La Condamine (')> je croyais que cette règle de fer, que j'appelle notre toise, était encore à Quito entre les mains de M. Godin, et j'ignorais qu'elle était à Paris depuis plusieurs mois.... M. de.Maurepas avait donné Tordre à -M. Joseph de Jussieu de rapporter en France une copie des observations, la toise et les autres instruments de T Académie.... Ces instruments, arrivés à bon port à la fin de 1 748, ou vers le commencement de 1 749» à l'adresse de M. le comte de Mau repas, furent portés, sans que j'en eusse connaissance, au Cabinet des machines de rAcadémie,

transporté depuis quelques années au Jardin royal des Plantes

Trois ans et plus se passèrent, à compter de cette époque, sans que j'entendisse parler de notre toise, jusqu'à ce qu'en ayant demandé avec empressement des nouvelles à M. Godin, en 1 762, à son arrivée d'Amérique, j'appris avec surprise que la toise était en France depuis près de quatre ans. Je me donnai tous les soins nécessaires pour en faire la recherche ; enfin elle se trouva dans le garde-meuble du Jardin royal, en bon état, renfermée dans un

(*) L'abbé Odthier, Journal d'un 'voyage au Nord en i^Sô et 1737, p. 137 ; Paris, 1744* — La Lanob, Astronomie, 3* édition, t. XV, p. 7. Cet Ou- Trage de La Lande m'a fourni sur les toises un grand nombre de renseignements précieux. L'exemplaire que possède l'Obserratoire est enrichi d'une foule de notes manuscrites de la Lande, qui préparait une 4* édition de ton Ouvrage.

(') Loco citato, p. 488.

étui de bois, solide et doublé de serge, où elle avait toujours été conservée. Je De voulus point la retirer^ je réitérai seulement ma demande pour la vérification de la toise de MM. Cassini, conservée à rObservatoire, et pour la comparaison à la nôtre. »

T]ne comparaison générale des toises qui existaient à Paris eut lieu, en 1756, à Toccasion des opérations faites par ordre de rAcadémie pour mesurer la distance entre les centres des pyramides de Villejuîf.et de Jnvisy, extrémités de la base de Picard.

Sur la proposition de Godin {*), lt;s diverses toises

I II i I I. Il ■ 1 1 II « ■■ I I I— ^i^»

(') Godin, revenu du Pérou ei> 1752, avait été nommé par le roi, sur la proposition de M. d'Argenson, pensionnaire vétéran de TAcadémie en même temps que Maupertuis (Procès-verbal de la séance du 16 juin 1756). La proposition de Godin (23 juin 1766) est formulée en termes excellents qui me paraissent dignes d'être conservés :

a Pour s'entendre» il faut parler la même langue : traitons de la.

figure de la Terre sur les masures actuelles en employant la même toise. Nous avons celle du Pérou, celle de Laponie,. celle de France, celle de M. de Mairan qui a servi de modèle pour la Moscovie et pour Tllalie; nous en aurons une autre du cap de Bonne-Espérance, nous avons eu celle qui a servi à M. Picard, une règle de 4 pied« qui doit exister; enfin il y a un étalon public à Paris auquel il parait convenable de rapporter toutes ces mesures, à moins qu'on ne préfère d'en établir et conserver un autre particulier à l'Académie.

» Je crois absolument nécessaire et je demande cfue l'on compare toutes ces mesures entre elles à une même température, au-dessus et au-dessous de la moyenne ; puisqu'on a mesuré dans le chaud et dans le froid, puisque les métaux, quoique de la même nature, ne résultent pas les mêmes, et que, quand ils le seraient, il y a de la difierence entre l'allongement des mtmes métaux par la chaleur et leur accourcissement par le froid.

» Il faut donc exposer ces toises pendant quelque temps ensemble, avec un thermomètre d'une construction connue, à un même degré de chaleur que la saison actuelle fournit, et à un même degré de froid que l'on peut obtenir par différents moyens. Il faut comparer ces toises affectées de ces différentes impressions, constater cette comparaison, et la rapporter à un étalon qui, déposé à l'Académie, sera un modèle permanent pour les étrangers et pour la postérité ; que cet étalon soit d'une matière et d'une construction les moins susceptibles de variation, de verre par exemple, quant à la matière ; qu'il soit d'ailleurs relatif à la température moyenne de Tair ; et qu'il soit fait mention expresse de ma représentation et de soi exécution, si elle a lieu, tant dans les registres de l'Académie, que dans son histoire imprimée. »

furent rassemblées à TÂcadéinfie et comparées entre elles, à l'exception de la toîse de France ou des Cassini. Latoîse du Nord et son étalon furent apportés le 23 juin par Le Monnier, qui les avait gardés depuis le retour de l'expédition de Laponie.

« J'ai aussi» dit-il, déposé à T Académie, le 23 juin^ la toise de Mess" du Pérou, que j'ai retirée des mains dé M. de BufiPon, trésorier de TAcadémie, à qui elle a été renvoyée d'Amérique, et cela sur un avis que m'en a donné M. de la Condamine dans sa lettre datée du i5 .avril à Rome, de cette année 1^56. Il ne reste plus qu'à faire une nouvelle comparaison de tontes ces toises, afiA que les Commissaires, instruits successivement de Tauthenticité qu'elles ont, et des accidents qui ont pu leur arriver, soient en état de faire un rapport à T Assemblée. » (Procès- verbaux de l'Académie, séance du 26 juin i^Sô.)

La comparaison des deux toises eut lieu quelques jours après, probablement le 26 juin. Le résultat en est consigné dans le Mémoire d'une des Commissions chargées de vérifier la base dé Picard.

o Nous nous sommes servis, disent-ils (pour étalonner les perches en bois employées à la mesure de la base], de la toise des Académiciens du cercle polaire, et nous avons regardé les arêtes de ses extrémités comme les vrais termes de sa longueur. La toise du Pérou, marquée par deux points assez gros, n'est pas absolument la même ; mais la différence est très peu considérable : nous Pavons évaluée à un vingtième de ligne, ou crue à peu près égale à la moitié du diamètre d'un des points (^). ^

JLa Condan^ine constate aussi la différetice de longueur des deux toises et il en fait connaître la cause :

(*) Opérations faites par ordre de l'Académie pour mesurer l'intervalle entre les centres des pyramides de Villejuif et de Javisy, etc., par MM. Bouguer, Camus, Cassini de Thury et Pingre (p. 178). — Laldnde dit aussi : « Il y a sur l'excédent de cette toise d.eux points dont on s'est toujours servi pour les opérations de l'équateur, mais ils sont exactement à la même distance que les entailles {AstronomiCf Livre XV, p. 10).

la C. WOLF.

« La toise du Nord, dans son état présent^ est plus courte de Yï ^^ ligne que celle de TÉquateur, à laquelle elle était égale.... On sait que le vaisseau sur lequel elle était embai> quée, au retour, fit naufrage dans le golfe de Bothnie; la toise fut mouillée de Teau de la mer; c*est surtout aux extrémités et aux arêtes d'un fer limé que la rouille s'attache. Cette rouille n'a pu être enlevée sans que la toise perdit un peu de sa longueur ( * ) ».

Le Journal du voyage au Nord, de l'abbé Oulhîer, contient (p. i^^o) le récit de ce naufrage ou plus exactement de réchouagedu vaisseau (lundi lo juin 173 7) qui ramepait à Stockholm les instruments de la Commission du cercle polaire et quatre membres de cette Commission, Maupertuis, Clairaut, Sonimereux et Herbelot. Les autres membres, qui revenaient par terre, accoururent au secours de leurs collègues, échoués sur la côte à deux milles de Pitliea, ei tous ensemble revinrent à Stockholm, où ils procédèrent, dans Taprès-dînée du 26 juillet, au nettoyage et à l'emballage de leurs instruments [ibid,^ p. 189).

Est-il vrai que la toise du Nord ait été rouillée dans ce naufrage et que la rouille n^ait pu être enlevée sans que la toise perdît un peu de sa longueur? Était-elle primitivement égale à la toise du Pérou à moins de ^ de ligne, et la constatation actuelle de cette différence de -^ prouvait-elle que la loîse avait été altérée? Voici les documents que j'ai pu recueillir sur cette question, qui souleva, dit-on, dans l'Académie des querelles dont le souvenir confus laisse encore aujourd'hui, dans l'esprit de quelques savants, des doutes sur l'intégrité de la toise du Nord.

Dans sa Note lue à l'Académie le 26 juin 1756, dont j'ai cité plus haut le dernier passage, Le Monnier s'exprime

ainsi :

(*) Mémoire sur les toises, p. 49^»

LES TOISES DU PÉROU ET DU lîOBD. l3

Il A mon retour du Nord, j'ai comparé Tétalon fait sur Ri toise que MM. du Fay et de la Condaroine nous ont assuré être égale à celle du Pérou, avec une autre toise appartenant à M. de Mairan et à laquelle cet étalon avait été trouve parfaitement égal avant notre voyage.

Cette comparaison faîte, en 1738, en présence de M. de Mairan, me fit voir que, malgré le naufrage, l'eau de la mer n'avait pas endommagé sensiblement notre étalon, puisque les deux toises y entraient comme auparavant sans être forcées ni sans que ces mêmes toises parussent trop courtes. Depuis ce temps, M. Camus % m'ayant emprunté l'étalon, je lui ai toujours entendu dire, pendant notre voyage à Amiens fait en 1739, ce qu'il m*a répété les années suivantes, que cet étalon était trop court de ^ de ligne. Voilà tout ce qui concerne l'étalon que nous avons porté au NÔrd, et que j'ai déposé à l'Académie le 23 juin de cette année 1756,

Je trouve aussi-que la toise que nous ont laissée MM. du Pérou, conjointement avec notre étalon du cercle polaire, entre comme autrefois dans l'étalon lorsque je l'ai comparée à notre retour avec la toise de M. de Mairan. >

A ce moment 26 juin, Le Monnier admettait donc que ni la toise ni son étalon n'avaient souOert du naufrage. Mais Camus disait dès 1789 que Té talon était devenu trop court.

Plus tard, Le Monnier lut à l'Académie son Journal des observations faites pour la mesure de la base de Yillejuif , qu'il avait déposé le 24 juillet 1756; ce jQurnal est transcrit tout au long dans le procès-verbal de la séance du 26 mars 1737 (*).

{*) Le Monnier l'a publié aussi dans une brochure anonyme intitulée : Premières observations faites par ordre du Roi pour connaître la distance terrestre entre Paris et Amiens, avec les mêmes mesures qui ont servi au Nord et au Pérou, oit Von déduit successivement divers détails préliminaires pour constater la grandeur du degré de France et pour décider de la courbure du méridien, Paris, Impi^imerie royale, 1757. Je n'ai trouvé à la. Bibliothàquo nationale que la p^raiére partie de cette publication , contenant le Journal des observations entièrement conforme au texte du procès-verbal de rAcadémie.

l4 C« WOLF.

J'en extrais Jes passages relatifs au sujet qui nous occupe.

« Le a6 juin. — I. La distance des points marqués sur la toise du Pérou a paru tant soit peu plus grande que les deux extrémités de la toise du Nord : Ton en mesurera bientôt la quantité avec une macfaiue que Ton construit; cela ne va guère qu'à -^ de ligne

II. La toise du Nord entrait dans l'étalon ou compas d'épaisseur , qui est de fer et d'acier, mais non pas assez librement.

m. La toise de M. de Mairan est plus courte que l'étalon d'environ -^ de ligne, mais l'on en doit mesurer la quantité avec la même machine que ci-dessus.

Autre considération. M. Camus nous a révélé qu'il avait fait mettre au feu l'étalon du Nord, qu'il devait être en effet tant soit peu trop courte et depuis que l'on j a touché les faces n'en sont plus parallèles : l'on a résolu de le réformer.

Le 28 juin. — I. L'on a usé les faces de l'étalon, en sorte que la toise du Nord y entrait librement^ mais sans laisser de vuide, et cela par les milieux des faces : la toise du Nord ne descendait pas au delà du milieu de chacpie carré d'acier.