La science au péril de sa vie
les aventuriers de la mesure du monde

Prix spécial du livre de l'Astronomie", décerné en 2002 par le Festival de l'Astronomie des villages de Haute Maurienne Vanoise
                                                          Par Arkan Simaan
Préface de Jean-Claude Pecker
Avant-propos de Jean Rosmorduc

ISBN 2-909680-41-X, Octobre 2001, 206 pages, 20 € (131,19F) franco de port
Coédition Adapt-Snes et Vuibert

   Comment a-t-on calculé la distance de la Terre du soleil ?
   Depuis quand savons-nous que notre planète est aplatie aux pôles ?
   Pour effectuer les mesures de la Terre et du ciel, des savants ont entrepris des expéditions aussi périlleuses qu'incertaines et sont allés jusqu'au bout du monde, poussés par la seule soif de connaître - alors même que l'Eurpope était en guerre.
   Ce sont les fabuleuses aventures de La Condamine au Pérou, de Maupertuis en Laponie, de Chappe d'Auteroche en Sibérie, de Méchain en Espagne et de bien d'autres astronomes souvent restés dans l'ombre que retrace ici Arkan Simaan. Il évoque également les efforts d'autres savants comme Condorcet ou Lavoisier qui, à l'époque troublée de la Révolution ont élaboré le système métrique adopté aujourd'hui dans le monde entier.
   L'auteur nous restitue en pleine action ces hommes attachants et méconnus, héroïques et humains à la fois. Il les suit pas à pas et expose, dans un langage accessible à tous et sans formalisme mathématique, leurs motivations scientifiques et les résultats de leurs expéditions.
   Scientifiquement rigoureux et aussi palpitant qu'un roman d'aventures, ce livre nous dévoile une nouvelle dimension de l'histoire de la science au siècle des Lumières.

   Abondamment illustré, l'ouvrage est également dité d'un index qui permettra de retrouver à tout instant l'information recherchée.

Accessible sur cette page :

Sommaire	L'auteur
Avant-propos de J. Rosmorduc	Interview de l'auteur (US magazine)
Préface de J. C. Pecker

Table des matières

Avant-propos

    Après avoir tracé dans "L'image du Monde, des Babyloniens à Newton" un très large panorama des représentations de l'univers depuis l'Antiquité jusqu'à l'établissement définitif de l'héliocentrisme, l'auteur s'intéresse ici aux expéditions des astronomes du XVIIIème siècle pour mesurer la terre et le ciel. Le lecteur avide de s'instruire y trouvera des informations scientifiques solides et de savoureuses histoires de voyage. Car, comme l’écrit avec lyrisme Jean-Claude Pecker, le présent ouvrage d’Arkan Simaan, est d'abord un récit d’aventures.

    C’est également un outil pédagogique, ne serait-ce que par les motivations qu’il est susceptible de provoquer, tant chez les lycéens que chez leurs professeurs. A une époque où Jules Verne reste l’un des rares auteurs classiques à être lu par les jeunes, les enseignants trouveront là de quoi susciter la curiosité à travers les aventures rocambolesques qu'ont vécues des savants aux motivations à la fois héroïques et bien humaines. C’est un instrument attrayant et sérieux qu'Arkan Simaan propose ici aux enseignants et à tout lecteur amateur d'histoire des sciences.

Jean Rosmorduc,
professeur émérite d’histoire des sciences,
université de Brest

Préface

Et penchés à l’avant des blanches caravelles,
Ils regardaient monter dans un ciel ignoré
Du fond de l’océan des étoiles nouvelles.

(J.-M. de Héredia, Les Conquérants)

    L’aventure au service de la science ? Certes ! et parfois même la science au service de l’aventure...

    Que l’on revienne par l’esprit au XVIIème siècle débutant. La période des guerres de religion de la Renaissance est quasiment finie. L’année même où Henri IV est assassiné, Galilée, à l’aide de la lunette qui porte son nom, observe les satellites de Jupiter, les montagnes de la Lune, les étoiles de la Voie Lactée, et les taches du Soleil. L’ère des découvertes s’est ainsi ouverte et avec éclat. Les penseurs du Saint Siège traquent désormais l’hérésie chez les scientifiques. C’est à la Science de se défendre, en approfondissant ses conquêtes. Et ce sera souvent des prêtres qui monteront au créneau de la vérité scientifique.

    En même temps, le regard restreint de l’Europe s’est élargi au Monde. Sur les traces des Colomb, des Magellan, des Cortès, des Diaz, des Cartier, des Raleigh, des colons brutaux et avides ont pris possession des Amériques et des terres océaniennes. Ils y organisent des colonies espagnoles, portugaises, anglaises et françaises. On explore, on extermine,...surtout, on s’enrichit. L’aventure est là, certes, mais dans une incessante bataille. Le monde indien, au Nord comme au Sud de l’Amérique est en voie de disparition. Les vice-rois règnent, - moins plaisants que dans les opérettes d’Offenbach !...

    Les voies maritimes sont donc ouvertes. La science en profite. Elle va donner à ces expéditions lointaines leurs lettres de noblesse. Aux pirates et aux ruffians succèdent, avec la réputation qu’ils embarquent, avec le prestige qu’ils ramèneront, les savants armés, par Galilée et ses successeurs, des outils de leur travail quotidien.

    Il s’agit de mesurer la Terre. Est-elle parfaitement sphérique ? Est-elle ou non aplatie aux pôles ? Il s’agit de déterminer la distance de la Lune à la Terre. Il s’agit de déterminer la distance de la Terre au Soleil... Il s’agit de connaître et de cartographier le ciel austral. La science s’organise partout en Europe. Les Académies officielles s’y créent, nombreuses, actives et posent aux chercheurs de vrais problèmes, qu’on ne peut résoudre que sur le terrain. C’est la faune et la flore des nouveaux territoires découverts, c’est la cartographie, c’est la géographie humaine et physique, - c’est bien sûr l’astronomie. Et dans le sillage des pirates et des corsaires, s’engouffrent des savants parfois ambitieux et conquérants, parfois malingres, voire souffreteux, souvent parfois contraints et forcés, les uns poussés par leur ambition personnelle, les autres par le service de leur souverain, ou par la glorification de leur Eglise... Mais à tous ces voyages, c’est la science finalement qui gagne, et qui fait gagner. Les nouveaux aventuriers donnent, par cette mondialisation de l’esprit, de la culture, une sorte de dignité nouvelle à l’aventure, jusqu’alors plus mercantile et militaire que réellement humaniste.

    Des récits parfois picaresques des savants revenus en Europe, de leurs mesures toujours difficiles, parfois faites dans des conditions héroïques, émerge fortement le sentiment de la naissance d’une science mondiale. Au XVIIème siècle, on pose les premières pierres d’un humanisme qui se développera pleinement au XVIIIème siècle, notamment dans la Grande Encyclopédie de Diderot et de d’Alembert. La France aura joué un très grand rôle dans ces expéditions savantes et lointaines. Mais tous les pays d’Europe furent en vérité présents dans des efforts communs. Le second passage de Vénus devant le soleil fut à cet égard exemplaire, malgré les guerres (en Europe, en Inde, au Canada...), dont les lignes de feu n’empêchaient pas les savants ennemis de coopérer entre eux vers des résultats scientifiques coordonnées.

    On peut se demander pourquoi les maîtres du monde ont favorisé ces missions lointaines... Il faut bien voir qu’étaient en jeu certains intérêts vitaux de ce qu’on nomme aujourd’hui la géopolitique. La détermination des longitudes par exemple est une nécessité de la navigation maritime. Naviguer grâce à l’observation des astres implique une connaissance parfaite du ciel, mais aussi une technique excellente des horloges garde-temps. Sans astronomes, sans horlogers, il n’était point de bonne navigation possible !...

    La science organisée à l’échelle du Monde, cela était alors nouveau... Et cela est toujours vrai au XXIème siècle : sait-on toujours qu’aux pires moments de la " guerre froide ", un mouvement tel que Pugwash permettait aux savants de tous les pays, russes ou américains, d’échanger des informations ? Ou que le très officiel COSPAR a maintenu le dialogue sur toutes les questions relevant de l’espace ?

    Mais il n’est plus considéré comme héroïque ni hasardeux de parcourir le monde. Le congrès des astronomes se tiennent à Manchester comme à Sydney, à Buenos Aires comme à la Haye, et, qui sait ?, bientôt sur la Lune. Les astronomes européens ont un grand observatoire au Chili. Les Anglais en ont un autre en Australie. Les Canaries, ou les îles d’Hawaii, accueillent des concentrations de télescope installés par des pays très dispersés, du Japon à la Suède... Et les astronomes vont sans complexe, observer au loin... Mais tout cela est réglé, presque simple, sans surprise. Ne peut-on évoquer, sans une certaine nostalgie, ces temps anciens des voyages au long cours ? Aventures d’astronomes souvent inconscients, confrontés à des périls de toutes sortes, naturels ou humains, et allant, contre vents et marées, regarder un pendule battre la seconde à Cayenne, définir les nouvelles constellations observées depuis le Cap, ou aller voir Vénus passer devant le Soleil à l’île Rodrigues ? Ou encore être fait prisonnier par le dey d’Alger, et voir ses instruments démolis par des bergers pyrénéens ? Temps heureux pourtant, où l’enthousiasme de cette recherche qui s’ouvrait si vite au monde, permettait toutes les audaces.

    De cette période si riche, si mouvementée, Arkan Simaan dresse un tableau superbe, vivant, excitant de bout en bout. Qu’il en soit remercié de cela et d’avoir constamment su expliquer les motivations scientifiques de ces expéditions, et faire comprendre leur méthodologie souvent déjà très élaborée et précise. Voilà un livre qui donnera à penser, et qu’on lira avec plaisir constant.

Jean-Claude Pecker,
Professeur Honoraire au Collège de France,
membre de l’Institut.

L'auteur

• A. SIMAAN est professeur de physique. Il a déjà publié, avec Joëlle Fontaine (historienne) aux éditions Adapt :
    L'Image du Monde, des Babyloniens à Newton

• La préface du présent ouvrage est de Jean-Claude PECKER, astronome, professeur honoraire au Collège de France et membre de l'Institut ;
  l'avant-propos de Jean ROSMORDUC, professeur émérite d'Histoire des sciences à l'Université de Bretagne occidentale.

Entretien avec Arkan Simaan

U.S. : Vous avez écrit " L’Image du Monde des Babyloniens à Newton " en collaboration avec Joëlle Fontaine. Votre nouvel ouvrage, " La science au péril de sa vie ", est-il la suite du précédent ?

A. S. : Il me serait facile de répondre oui : le premier livre s’intéressait aux représentations successives que l’homme s’est faites de la Terre et de son mouvement jusqu’à Newton au XVIIème siècle, alors que celui-ci se situe au XVIIIème siècle, dans la parfaite suite chronologique. Mais ceci ne serait pas honnête, " La science au péril de sa vie " relève d’une autre démarche. Il est le résultat d’un coup de foudre, d’une passion pour certains hommes de science aussi attachants que méconnus. En préparant "L’Image du Monde", j’ai en effet découvert l’histoire de certains savants aventuriers qui étaient partis mourir au bout du monde uniquement pour étancher leur soif de connaître.

J’ai été littéralement possédé par ces personnages. En effet, ce n’est pas rien pour un scientifique que d’aller risquer sa vie et vivre des aventures que l’on rencontre seulement dans les récits des Conquistadors. Pourtant, ils n’allaient pas rechercher l’Eldorado, mais tout simplement savoir si la Terre était aplatie aux pôles ou bien mesurer notre distance jusqu’au Soleil. Beaucoup de gens ignorent – et c’est dommage ! - les histoires rocambolesques de La Condamine, de Maupertuis, de Chappe d’Auteroche et de bien d’autres dont le nom même ne figure pas dans les dictionnaires. Ceci est d’autant plus injuste que leur contribution à la science a été décisive.

Ce sont surtout les aventures de Chappe qui m'ont touché en me replongeant dans mon enfance. En effet j’ai passé les premières années de ma vie dans l’Etat de Goias, à l’intérieur du Brésil. Avant que l’on bâtisse Brasilia, il n’y avait pas une seule rue pavée dans ma ville, pas d’eau courante et l’électricité manquait deux jours sur trois. J’ai vécu donc dans le paysage que les Conquistadors portugais du XVIIIème siècle, les "Bandeirantes", ont rencontré lorsqu’ils y étaient venus à la recherche de l’or.

J'ai été bercé par les récits de mon institutrice qui racontait comment l’un d’entre eux avait convaincu les Indiens de lui dire où ils trouvaient leurs émeraudes en faisant brûler de l'alcool qu'ils croyaient être de l'eau et en les menaçant de faire brûler leurs rivières… J'ai retrouvé ce même genre d'histoire avec Chappe d’Auteroche en Sibérie, où il se trouvait pour observer le passage de Vénus, événement extrêmement rare et attendu avec impatience par la communauté scientifique : il a convaincu les moujiks de lui aider à traverser une rivière dangereuse, en leur faisant croire que son thermomètre était un " animal magique ". Tout comme le " Bandeirante ", Chappe a utilisé la crédulité et l’ignorance de ses interlocuteurs pour arriver à ses fins.

U. S. : En vous lisant, on apprend l’importance du passage de Vénus pour la science du XVIIIème siècle : cet épisode n'a-t-il pas supposé une concertation scientifique internationale, y compris entre savants de pays ennemis ?

A. S : Encore plus stupéfiant : il est pratiquement inconnu en France, pays qui a pourtant donné les voyageurs les plus hardis et les plus compétents. Mais, je voudrais ici faire un pari : cette lacune sera réparée avant 2004, date du prochain passage de Vénus : tous les amateurs de science et d’astronomie seront alors au rendez-vous. On s’y prépare déjà aux Etats-Unis, en Angleterre, en Australie et dans bien d’autres pays : ce serait vraiment lamentable que mon livre soit le seul à rendre hommage à cet événement en France.

U. S. : Comment expliquez-vous que ces savants soient si peu connus ?

A. S. : Je me le demande moi-même. Ce n’est pas que leurs recherches soient dépourvues d’intérêt : au contraire, elles sont au centre même de notre science. Malheureusement, les savants pâtissent d’une fausse image dans l’opinion : on les croit différents, renfermés, plongés dans leurs laboratoires et réalisant des expériences incompréhensibles pour le commun des mortels.

D’autre part, les historiens biographes qui ont en général une formation littéraire s’estiment incapables d’apprécier une œuvre scientifique et ne s’intéressent donc pas aux savants. A l’exception de quelques figures illustres comme Galilée, Newton, Lavoisier et Pasteur, ils sont pratiquement ignorés. Et pire encore : les biographes de Voltaire par exemple ne mentionnent presque jamais son rôle éminent dans la diffusion du newtonianisme, révélant par là un dédain incompréhensible pour les affaires scientifiques.

Dans la mesure de mes moyens, je voudrais évoquer certaines de ces personnalités oubliées. Ne trouvez-vous pas injuste que l’on connaisse dans le détail le moindre malaise de Napoléon, les frasques de Joséphine, la vie du plus petit dictateur ou du plus méprisable des pirates, que chaque saint ait des dizaines d’hagiographes et que seuls les hommes de science restent inconnus ?

U.S. : Y a-t-il donc autant de savants inconnus, autant d’expéditions ignorées ?

A. S. : Même si je le voulais, je ne pourrais pas les raconter toutes. Je me limite à trois grands types d’aventures astronomiques du XVIIIème siècle : celles qui ont eu pour but de mesurer la Terre, celles entreprises pour mesurer le ciel et enfin celles destinées à établir le système métrique décimal.

Dans le premier groupe figure la mission du Pérou en 1735 avec La Condamine et d’autres académiciens, assistants et domestiques et celle de Laponie en 1736 intégrant Maupertuis et d’autres académiciens. La mesure de l’arc du méridien à ces deux endroits si éloignés devait décider si notre planète est aplatie aux pôles comme le prétendaient les newtoniens. En d’autres termes, elles devaient trancher un rude débat entre ces derniers et les cartésiens à propos de la " figure de la Terre ". Particulièrement longue et meurtrière, l’odyssée du Pérou a décimé l’équipe : les survivants sont rentrés avec de graves problèmes de santé, en laissant sur place plusieurs de leurs amis, emportés par la maladie ou par les poignards des amants jaloux.

La deuxième série de voyages concerne les passages de Vénus devant le Soleil en 1761 et 1769, événements rarissimes, attendus depuis plus d’un siècle, et qui devaient permettre d’établir la distance Terre-Soleil. Les savants du monde entier mobilisés s’étaient mués en aventuriers. Rien ne les a arrêtés. Surtout pas la Guerre de Sept Ans dont ils ont traversé courageusement les lignes.

Le dernier chapitre traite des expéditions qui ont fondé le système métrique, opérations qui ont nécessité la mesure du méridien allant de Dunkerque à Barcelone et passant par Paris : celles-ci se sont déroulées pendant la Révolution, alors que la guerre contre l’invasion étrangère avait éclaté aux deux extrémités de la Méridienne et que la guerre civile faisait rage sur le reste du territoire.

U. S. : Votre livre décrit-il uniquement les aventures des savants ?

A.S. : Au départ, je voulais me limiter à la description de leurs vies et de leurs personnalités avec l’idée de valoriser l’engagement et le courage des savants et de les montrer tels qu’ils étaient : des hommes comme les autres, pleins de force, mais aussi de faiblesse. Si certains étaient courageux et hardis, désintéressés et généreux, ils côtoyaient parfois d’autres jaloux et mesquins, couards, hargneux et cupides.

Mais mes éditeurs m’ont convaincu que le lecteur resterait sur sa faim si je n’expliquais pas pourquoi ces scientifiques s’aventuraient au loin, si je ne donnais pas en même temps le résultat de leurs efforts. Ainsi, peu à peu le livre s’est enrichi d’une foule d’explications qui se trouvent cependant dans des encadrés. Cette astuce permet de le dédoubler : le lecteur qui recherche un exposé de science positive, depuis les méthodes de travail des savants jusqu’aux résultats de leurs opérations, trouvera les renseignements regroupés dans les encarts. A contrario, celui qui serait intéressé par les seuls aspects romanesques peut parfaitement les éviter : en effet, le récit a été conçu de manière à ce que les informations qui s’y trouvent ne soient pas indispensables à la compréhension du texte.

Il va sans dire que je recommande la lecture de la totalité, les parties scientifiques étant écrites sans formalisme mathématique avec le souci constant d’être compréhensibles par un public littéraire. On remarquera d’ailleurs dans les remerciements que j’adresse dans ce livre, que le manuscrit a été soumis à autant de collègues enseignants de disciplines littéraires (histoire et français) que scientifiques. Ceci m’a permis de rectifier les paragraphes qui semblaient difficiles.

U. S. : Vous dites que votre manuscrit a été lu par des collègues enseignants. Croyez-vous qu’il puisse servir dans les classes, et notamment dans les TPE ?

A. S. : Absolument, sinon j’aurais raté mon coup. Dois-je dire que je suis moi-même enseignant de physique en lycée et que j’ai essayé pendant l’année scolaire 2000-2001 un thème de ce livre (le système métrique) avec mes élèves de Seconde ? J’en tire un bilan positif et enrichissant. J’ai organisé une visite au musée du Conservatoire National des Arts et des Métiers de Paris, où sont exposés les anciens et les nouveaux étalons de mesure, des montres décimales, des montres marines et ce qui reste du merveilleux laboratoire de Lavoisier. Je rappelle que ce savant est fortement concerné par l’établissement du kilogramme, l’unité de masse du système métrique.

Ainsi j’ai abordé le programme de seconde de manière concrète : ce dernier comporte la mesure des distances par triangulation, la mesure du rayon de la Terre et l’étude du fonctionnement du pendule, questions profondément liées au système métrique, crée par la Révolution Française. Tout d’abord, les révolutionnaires définissent le mètre comme étant la longueur du pendule qui bat la seconde. Peu après, étant donné que cette longueur varie d’un lieu géographique à un autre, ils changent d’avis et adoptent comme unité une petite fraction du tour de la Terre. Ceci implique qu’ils doivent mesurer le méridien, en d’autres termes mesurer le rayon de la Terre, ce qu’ils font par triangulation.

J’ai également étudié la décimalisation et les puissances de dix autour des préfixes (kilo, hecto, déci, centi, etc.) introduits dans la nomenclature scientifique avec le système métrique (décimal, faut-il le rappeler ?).

Enfin, le programme de seconde comporte un chapitre sur le " Temps " : on doit montrer aux élèves comment un phénomène périodique peut servir à se repérer dans le temps et évoquer quelques dispositifs qui permettent de le mesurer. Là encore, l’histoire du système métrique permet d’illustrer le thème et intéresser les élèves. J’ai déjà parlé de l’histoire du pendule, mais il y a aussi un autre point important : en poussant la décimalisation à son paroxysme, la Révolution a en effet introduit un calendrier Révolutionnaire et bouleversé la division de la journée qui est passée à " dix heures ". Quelques montres décimales ont alors été fabriquées (certaines sont exposées au musée du CNAM). Cette heure décimale fut vite abandonnée : elle heurtait l’habitude des gens et compliquait la recherche de la longitude en mer donc la navigation. J’en profite pour rappeler que ce dernier point est étroitement lié au programme de géographie de Seconde et que le programme d’histoire de cette classe comporte l’étude de la Révolution, ce qui peut servir à un travail en parallèle : bien des personnalités liées au système métrique ont joué une rôle de premier plan dans les événements révolutionnaires, par exemple Condorcet, Prieur de la Côte d’Or, Talleyrand, Monge, etc.

Malgré l’intérêt de ce livre que je viens d’évoquer pour la classe de seconde, c’est cependant dans le cadre des TPE qu’il peut se révéler le plus utile, notamment autour du thème " Temps, rythmes et périodes ". Enfin, il peut aussi intéresser les collègues de français car il s’attarde sur le rôle de certains hommes de lettres comme Condorcet et Voltaire (dont j’évoque surtout les travaux scientifiques).

Propos recueillis par Gérard Hattab

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