Mesurer le temps en mer
Comment mesurer sa longitude en mer ?
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Si vous avez lu l'article sur le sextant, vous savez désormais calculer votre latitude en pleine mer. Félicitations. Mais vous ne connaissez que votre position nord-sud. Pour savoir si vous approchez de New York ou de Lisbonne, il vous faut la longitude — et là, les choses se corsent considérablement.
Le problème est simple à énoncer : la Terre tourne sur elle-même en 24 heures. Chaque heure de décalage correspond donc à 15° de longitude(1). Si vous connaissiez l'heure exacte qu'il est à votre position et l'heure exacte qu'il est à un point de référence (disons, Greenwich), la différence vous donnerait votre longitude. Midi chez vous alors qu'il est 15 h à Greenwich ? Vous êtes à 45° ouest, quelque part au large du Canada.
L'heure locale, un marin sait la trouver : il lui suffit d'observer le moment précis où le Soleil atteint son point le plus haut. C'est midi solaire, par définition. Le vrai cauchemar, c'est l'autre heure — celle de Greenwich. Comment transporter l'heure d'un port d'attache en pleine mer, pendant des semaines ?
Ce problème a littéralement coûté des milliers de vies. Faute de connaître leur longitude, des flottes entières se fracassaient sur des côtes qu'elles croyaient lointaines. En 1707, quatre navires de la Royal Navy s'échouèrent sur les îles Sorlingues : près de 2 000 marins périrent. Le drame poussa le Parlement britannique à voter le Longitude Act en 1714, offrant la somme colossale de 20 000 livres — plusieurs millions d'euros actuels — à quiconque résoudrait le problème.
Deux camps s'affrontèrent. Les astronomes, emmenés par le Révérend Nevil Maskelyne, proposaient la méthode des distances lunaires : en mesurant l'angle entre la Lune et certaines étoiles, puis en comparant le résultat avec des tables préétablies, on pouvait théoriquement retrouver l'heure de Greenwich. La méthode fonctionnait, mais les calculs prenaient quatre heures et la moindre erreur de mesure faussait tout.
L'autre camp se résumait à un seul homme : John Harrison, un menuisier-horloger du Yorkshire, autodidacte et obstiné. Son idée était d'une banalité désarmante : fabriquer une horloge assez précise pour garder l'heure de Greenwich malgré les tempêtes, l'humidité, les variations de température et le roulis. Sauf qu'en 1714, les meilleures horloges perdaient plusieurs minutes par jour — une minute d'erreur, en mer, c'est un quart de degré, soit 28 kilomètres à l'équateur.
Harrison y consacra sa vie. Son premier chronomètre, le H1, pesait 34 kilos. Trop lourd, pas assez précis. Le H2, puis le H3 suivirent, chacun meilleur que le précédent, mais jamais suffisant à ses propres yeux. Il lui fallut trente et un ans pour achever le H4, en 1761 — une merveille d'horlogerie de la taille d'une grosse montre de gousset. Lors d'un voyage vers la Jamaïque, le H4 ne perdit que cinq secondes en 81 jours de mer. Le problème de la longitude était résolu.
Harrison dut pourtant batailler des années pour toucher son prix, le jury — rempli d'astronomes — lui mettant des bâtons dans les roues(2). L'histoire a retenu son nom ; les tables lunaires de Maskelyne, elles, sont tombées dans l'oubli.
Aujourd'hui, votre téléphone calcule votre longitude à quelques mètres près grâce à des horloges atomiques embarquées dans des satellites. Le principe est rigoureusement le même que celui d'Harrison : comparer deux horloges. Trois siècles plus tard, on n'a toujours pas trouvé mieux.