(5a) Navigation

Déterminer la longitude était une autre paire de manche ! En principe, il fallait une horloge précise, réglée sur le temps de Greenwich. Quand le soleil "passait le méridien", à midi, il n'y avait seulement qu'à vérifier l'horloge : si le temps de Greenwich était 3 P.M., on savait que 3 heures avant, il était midi à Greenwich et que la longitude recherchée était de 15° X 3 = 45° vers l'ouest.

Cependant, les horloges précises exigent une technologie assez sophistiquée. Les pendules à poids peuvent être tout à fait exactes sur la terre ferme, mais le tangage et le roulement d'un bateau les rend tout à fait inaptes en mer.

Les horloges "non pendulaires" par exemple les montres-bracelets, fonctionnaient avec une " roue d'équilibre ", un petit volant tournant d'un petit angle dans les deux sens (maintenant les horloges sont devenues électroniques). Un ressort plat en spirale, enroulé autour de son axe, ramenait sans cesse la roue à sa position originale. La période de chaque aller et retour n'est déterminée que par la force du ressort et la masse de la roue, et ce système peut remplacer l'oscillation d'un pendule pour commander le mouvement des aiguilles.

La pesanteur ne joue alors aucun rôle, et les mouvements du bateau ont très peu d'effet ; ( comme il sera exposé dans une section ultérieure, une méthode vaguement semblable a été employée en 1973 pour "peser" les astronautes dans "l'apesanteur" d'une station spatiale). Cependant, ces horloges doivent être très précises pour la navigation, et ce n'est pas facile à réaliser: le frottement doit être minimal, de même que les variations de diamètre de la roue oscillante et les propriétés du ressort, qui se modifient avec la température et d'autres facteurs.

Au 17ème et 18ème siècle, les navires de Grande-Bretagne, d'Espagne, de France et de Hollande se disputaient la domination des mers, et le "problème de la longitude", qui avait pris une grande importance stratégique, occupait certains des meilleurs esprits scientifiques. En 1714 ,la Grande-Bretagne promettait un prix de 20.000 livres une somme considérable à l'époque à qui trouverait une solution fiable. John Harrison, un horloger britannique, mis des décennies pour la réaliser. Ses deux premiers "chronomètres," de 1735 et de 1739, bien que précis, étaient trop encombrants et trop fragiles. Ils ont été reconstitués et leur tic tac peut être entendu à l'observatoire astronomique royal de Greenwich. C' est seulement son 4ème instrument qui a été trouvé satisfaisant, en 1761. Il a encore fallu quelques années pour qu'il reçoive son prix.

  En septembre 1917, Wood et quelques collègues s'étaient embarqués pour l'Europe à bord du navire à vapeur "Adriatic", pour aider scientifiquement les alliés des USA dans leurs combats de la Première Guerre Mondiale. La position du bateau était maintenue secrète pour tous, y compris les passagers, par crainte des sous-marins allemands.

  Ce sont les propres notes de Wood, qui sont ici reproduites ,d'après Docteur Wood ("Doctor Wood") de William Seabrook (1940). Ce livre est épuisé, mais sa lecture est toujours intéressante (si vous pouvez le trouver) avec une grande quantité d'histoires : Celle-ci n'est qu'un échantillon.

  "Nous avions navigué nuit après nuit, le temps devenant de plus en plus froid, et l'étoile du nord s'élevant vers le zénith. Un après-midi , Colpitts [un des scientifiques du déplacement] se rappela que c' était la nuit de l'équinoxe d'automne, et donc que la longitude et la latitude pouvaient être calculées à partir de la hauteur de l'étoile polaire et de l'heure du coucher du soleil [6 heures après midi]. J'ai fabriqué un quart de cercle avec deux bâtons de bois et 'un rapporteur.

  En 1893, l'explorateur norvégien Fridtjof Nansen visait le pôle nord (situé dans l'océan arctique, couvert de glace) avec un bateau particulièrement renforcé, le "Fram." Après avoir étudié les courants de l'océan arctique, Nansen laissa le "Fram" se geler dans la glace polaire, et dériver lentement. Presque deux ans plus tard, se rendant compte que le cap du "Fram" allait à gauche du pole, Nansen ,qui s'était préparé à cette possibilité, quitta le bateau avec son collègue Johansen et essaya d'atteindre le pôle en traîneaux.

    Environ à 400 milles du pôle, ils ont du renoncer : ils hivernèrent sur une île désolée, dans une hutte qu'ils avaient construite avec des pierres , et attendirent le printemps suivant pour se diriger vers les îles de Svalbard (Spitzbergen).

  Ils parcoururent plus d'un an le désert glacial, complètement isolés, mais en sachant toujours exactement où ils étaient, parce que chacun avait un chronomètre à ressort. Mais, coup de malchance, dans un moment de distraction, ils ont oublié de remonter leurs chronomètres. Ceux ci se sont arrêtés. Du coup, ils étaient perdus ! D'après les dernières positions enregistrées, ils ont estimé leur position, et ont de nouveau réglé leurs montres, mais le reste de leur voyage a été obéré par l'incertitude. Heureusement, ils n'ont plus eu loin à aller, et ils ont eu la chance de rencontrer une expédition arctique britannique ,qui les a ramené chez eux. A peu près en même temps, le "Fram" s'est brisé lors de la fonte des glaces. Il est maintenant exposé au public à Oslo.