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(8) Christophe Colomb : la terre est ronde

[IMAGE:Image: la caravelle de Colomb]
  Réplique de la caravelle de Colomb,
  naviguant devant l'aire de lancement de la
  navette à Cap Canaveral.

    Aujourd'hui on sait bien que la terre est une sphère, ou presque exactement (renflement de l'équateur en raison de la rotation de la terre). Christophe Colomb savait aussi que la terre était ronde quand il proposa d'atteindre les Indes, en naviguant dans l'ouest de l'Espagne.

    Les Indes était source d'épices précieuses et autres rares marchandises, mais les atteindre en naviguant à l'est était difficile, l'Afrique faisant obstacle. Sur un globe, il devait cependant être possible de les atteindre également par l'ouest, et c' est ce que Colomb a proposé (il n'était pas le premier à le suggérer, voir ci-dessous).

    On dit parfois que les opposants à Colomb pensaient que la terre était plate, mais c'est faux. Dés la plus haute antiquité, les marins savaient que la terre était ronde et les scientifiques avaient non seulement prouvé que c'était une sphère, mais aussi estimé sa taille.

[IMAGE:What causes horizon]

   

    Un bateau qui s'éloigne disparaît progressivement de la vue d'un observateur situé en bord de mer. Mais ce n'est pas seulement à cause de la distance : En grimpant sur une colline ou une tour voisine, le bateau redevient visible alors qu'il avait complètement disparu. En outre, si vous observez soigneusement du rivage la manière dont le bateau disparaît de la vue, vous noterez que la coque disparaît d'abord, alors que les mâts et les voiles (ou le pont et la cheminée) le font en second lieu. C'est comme si le bateau glissait derrière une colline, ce qui en quelque sorte est exactement le cas, la "colline" étant la courbure de la surface de la terre. Pour savoir comment on calcule la distance de l'horizon, cliquer ici

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Eratosthenes, Posidonius et El Mamun

    Le philosophe grec Aristote (384 - 322 BC ) écrivait que la terre était sphérique parce que son ombre sur la lune lors des éclipses était circulaire. Un autre argument était que certaines étoiles visibles en Egypte ne l' étaient plus au nord. Ceci est détaillé ici.

    Le philosophe grec Eratosthene a été plus loin et a estimé la taille réelle de la terre. Il savait que le jour de l'été (solstice : 21 juin) à Syene ,au sud de l'Egypte (aujourd'hui Assouan, près d'un énorme barrage sur le fleuve Nil), le soleil éclaire à midi le fond d'un puits profond, et est donc vertical, au zénith. Eratosthene habitait Alexandrie, près de l'embouchure du Nil, à environ 5000 stade au nord de Syene (Le stade, de la taille d'une arène de sports, était l' unité de distance des Grecs). A Alexandrie, le soleil n'atteint pas le zénith à cette date , et les objets verticaux y produisent toujours une ombre courte. Eratosthene établit que la direction du soleil de midi diffère du zénith d' un angle de 1/50 de cercle, soit 7. 2 degrés, et à partir de cela, estimât la circonférence de la terre à 250.000 stades.

    D'autres évaluations de la taille de la terre ont suivi. Quelques auteurs ont rapporté que le grec Posidonius a utilisé la hauteur maximum de la brillante étoile Canopée, vue d'Egypte et, en même temps, de l'île de Rhodes (au sud-ouest de la Turquie ) plus au nord. Il a obtenu une valeur analogue, un peu plus petite. Le calife arabe El Ma'mun, qui régnât à Bagdad de 813 à 833, envoyât deux équipes d'arpenteurs mesurer une ligne de base nord - sud, ce qui lui a également permit d'obtenir le rayon de la terre. Comparé à la valeur connue aujourd'hui, ces évaluations étaient joliment près de la vérité.

    L'idée de naviguer à l'ouest vers l'Inde remonte au romains. Selon le Dr. Irene Fischer, qui a étudié ce sujet, l'auteur romain Strabon a rapporté les résultats d'Erathosthene et Posidonius, pas longtemps après, en les commentant :

"D'après les mesures récentes de la terre, celle ci est plus petite que prévu : Posidonius estime sa circonférence à environ 180.000 stades." "

Et il continue:

"Posidonius pense que la dimension du monde inhabité, est d'environ 70.000 stades, soit la moitié de la circonférence mesurée, de sorte que en naviguant directement à l'ouest, vous atteigniez l'Inde à moins de 70.000 stades."

    Notez que Strabon a ramené, pour d'obscures raisons, les 250.000 stades d'Eratosthene à 180.000, et puis a décrété que la moitié de cette distance était 70.000. Manipulant ainsi ces nombres , il pouvait dire que l'Inde n'était pas lointaine par l'ouest!

De nouveau Colomb

    Tous ces résultats était connus par l'équipe d'experts que le Roi Ferdinand avait désigné pour examiner la proposition de Colomb. Ils n'étaient pas d'accord avec sa façon de voir parce qu'avec la valeur originale donnée par Eratosthene, le calcul donnait une trop longue distance de l'Espagne à l'Inde en passant par l'ouest.

[IMAGE: Columbus]
  Christophe Colomb
    Colomb avait sa propre évaluation. Quelques historiens ont dit qu'il s' était aligné sur Strabon, mais le Dr. Fischer pense qu' il a plutôt utilisé des unités incorrectes de distance. Il s'est basé sur une évaluation fausse de Ptolémée (qui nous rencontrerons encore), basée sur une définition ultérieure du stade. Pour estimer la taille du monde, il a confondu le mille arabe, employé par El Ma'mun, avec le mille romain sur lequel notre propre mille est basé. Finalement son évaluation de la distance vers l'Inde était proche de celle de Strabon.

    En fin de compte, la Reine Isabelle passa outre l' avis des experts, et le reste est historiquement connu. Nous ne saurons jamais si Colomb a sciemment faussé ses valeurs pour justifier une expédition vers l'inconnu, ou si il a réellement cru que l'Inde n'était pas trop lointaine de l'ouest de l'Espagne. Il a appelé de bonne foi les habitants des terres qu'il a découvert des "Indiens," erreur qui persiste toujours.

    Mais nous savons que si le continent américain n'avait pas existé, les experts auraient eu raison : Colomb et ses minuscules bateaux n'auraient jamais pu traverser un océan aussi large que Atlantique et Pacifique réunis. Rétrospectivement, l'exploration de l'inconnu n'était pas assez justifiée!

    Quant à la taille de la terre, on l' a depuis souvent exactement mesurée (voir l'article "géodésie" dans une encyclopédie), un effort notable étant celle de l'académie française des sciences vers la fin du XVII s. Son but était de concevoir une nouvelle unité de distance, égalant 1/ 10.000.000 ème de la distance du pôle à l'équateur (comme Eratosthene l'a montré, il suffit de ne mesurer qu'une partie de cette distance). De nos jours, la distance est encore plus exactement connue, mais l'unité présentée par l'académie française est encore employée pour toutes les mesures de distance. C'est le mètre.

En savoir plus:

Une ressource pour les enseignants : Estimating the Earth's size estimer la taille de la terre à la manière de Eratosthene ,comme projet de classe.

Un site sur les instruments de navigation employé par Columbus une partie d'un vaste site consacré à Colomb, ses voyages ,et tout ce qui lui est relié.

"Une autre façon de voir les déterminations d'Eratosthene et de Posidonius sur la circonférence de la terre"   ("Another look at Eratosthenes' and Posidonius' Determinations of the Earth's Circumference") par Irene Fischer, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society (journal trimestriel de la société astronomique royale) vol. 16, p. 152-167, 1975.

Un livre illustré délicieux pour de jeunes lecteurs au sujet d'Eratosthene, le bibliothécaire qui a mesuré la terre (The Librarian who Measured the Earth) par Kathryn Lansky (illustré par Kevin Hawkes), Little Brown et Cie., 1988.


Prochaine incursion (8a) Distance de l'horizon

Prochaine étape: (9a) La terre tourne elle autour du Soleil ?

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Chronologie et Glossaire

Auteur et responsable : Dr. David P. Stern
Mail au Dr.Stern:   stargaze("at" symbol)phy6.org
Traduction française: Guy Batteur guybatteur(arobase)wanadoo.fr

Dernière mise à jour : 12.23.2003