méridienne – géodésie –

ASTRONOMIE
HISTOIRE DES SCIENCES

En géodésie , une méridienne est un arc de méridien . On le détermine par une triangulation géodésique et des mesures astronomiques.

L’objet de la géodésie est l’étude de la forme et de la dimension de la Terre. Les travaux sur ce sujet remontent à l’Antiquité mais fait de grands progrès à partie du 17e siècle grâce à des instruments de mesure plus précis et de la méthode de triangulation.
La longueur du méridien permet de connaître la forme exacte de la Terre ainsi que la force de gravité. Mesures sur le terrain et travaux théoriques (avec Clairaut , Maclaurin , Laplace , .) vont se développer à partir du 17e siècle et donner des résultats importants.
Dans la méthode de triangulation, on se base sur un triangle dans une zone plane et avec une longueur suffisante (plusieurs kilomètres) pour améliorer la précision. On réalise une chaîne de triangles adjacents dont on mesure et calcule les dimensions en appliquant les théorèmes de géométrie et les formules de trigonométrie (plane et sphérique). Les angles sont mesurés avec un quart de cercle mobile.
En un point de la triangulation on détermine la direction du méridien par des méthodes astronomiques (mesure de hauteurs d’un astre) en utilisant encore un quart de cercle.
Aux deux points extrêmes de la triangulation, on mesure la distance zénithale d’une étoile connue, on obtient ainsi la différence de latitude entre les deux points.
On peut alors calculer la longueur d’un degré de méridien.
Au 17e siècle (où la forme de la Terre est supposée sphérique), l’évolution des instruments de mesure permet à Snellius de réaliser une triangulation aux Pays-Bas et de calculer la longueur d’un arc de 1°11′ .
Puis Picard mesure à son tour un degré de méridien (1669) en améliorant les instruments utilisés, il effectue ses travaux dans la région parisienne. C’est la méridienne de Picard, elle sera reprise par Jean-Dominique Cassini et Philippe de la Hire (1683) et sera terminée par Jacques Cassini et le fils de la Hire en 1718. C’est la méridienne de Cassini , elle va de Dunkerque au mont Canigou près de Perpignan et passe par l’Observatoire de Paris.
Un des principaux objectifs est encore alors la réalisation d’une cartographie à l’échelle d’un pays.

Au 18e siècle on s’intéresse à la forme de la Terre et il se développe une controverse entre les tenants de la théorie de Cassini (Terre aplatie à l’Equateur) et ceux de la théorie de Newton (Terre aplatie aux pôles). Pour trancher cette question deux expéditions sont envoyées, l’une en Laponie conduite par Maupertuis et Clairaut, l’autre au Pérou conduite par Bouguer et la Condamine (1736). Comme on le sait c’est la théorie de Newton qui se révèlera exacte.

En 1739 on décida de refaire les calculs en tenant compte des nouvelles connaissances dont l’aberration de la lumière et la réfraction atmosphérique. Le résultat en fut la méridienne de France (qui confirma l’erreur de la méridienne de Cassini puisqu’on trouva 57183 toises pour le degré d’Amiens au lieu de 57030).
En 1781, Delambre et Méchain reprennent les mesures entre Dunkerque et Barcelone et leur résultat aboutiront à la définition du mètre.
Au 19e siècle de nouvelles mesures furent réalisées par des équipes de différents pays, affinant les résultats