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Les
Marées
Histoire des découvertes |
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Phénomènes
particulièrement remarquables le long des côtes océaniques, les marées
sont peu marquées dans les mers fermées. Le niveau de certains très
grands lacs (Victoria, Michigan, etc.) peut bien en être affecté, comme
c'est le cas aussi bien sûr de façon encore plus sensible pour la mer
Méditerranée, cela ne s'impose alors pas comme un phénomène naturel
d'importance. Sans doute pourra-t-on expliquer ainsi le désintérêt relatif,
pour cette question des anciens Grecs, qui pensent dans un contexte essentiellement
méditerranéen. Les marées ne leur étaient pas pour autant complètement
inconnues. Homère est ainsi le plus ancien auteur
qui ait parlé des marées. Posidonius d'Apamée![]() L'attraction universelle
permet de comprendre comment l'action de la Lune et du Soleil sur les masses
océaniques en déterminent les mouvements associés aux marées. Reste
que l'explication que donne Newton du phénomène révèle de nombreuses
carences. C'est que l'affaire est compliquée. L'explication des marées
n'était pas à la portée des auteurs de l'Antiquité, s'en seraient-ils
véritablement préoccupé, pas plus qu'elle ne l'était à ceux du Moyen
âge et même à Newton. Après lui, les plus fins mathématiciens
vont s'attaquer encore à la question. Et l'on ne citera pour preuve que
les noms de Bernoulli, de MacLaurin,
de d'Alembert, d'Euler,
de Laplace... Après eux, d'autres, aux noms
peut-être moins "universels", tels Lubbock et
Whewell, pousseront au XIXe
siècle, les problèmes encore posés
jusque dans leurs derniers retranchements. Mais au total, ils ne légueront
au XXe
siècle que des formules empiriques et
des méthodes graphiques. Il faudra attendre l'avènement des ordinateurs,
puis des satellites océanographiques pour que de nouveaux progrès puisent
être espérés.
Dates clés : |
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L'Antiquité
Le phénomène
des marées "Causa in Sole Lunaque, dit-il. - La cause des marées réside dans l'action du SoleilLe Moyen Âge Au Moyen âge, on se préoccupera dans un premier temps de découvrir la loi qui préside aux marées. On la cherche d'abord dans les écrits de Saint Ambroise et de Saint Basile, qui ne disent en fait rien de plus que Pline. Le cas d'Isidore de Séville (VIIe s.) est assez révélateur de l'esprit qui règne en son temps. Les marées se font sentir dans le Guadalquivir (le Boetis des Anciens) le flot monte même à 100 kilomètres en amont de Séville, où il vit. Isidore était donc exceptionnellement bien placé pour étudier de visu ce grand phénomène. Il n'en a rien fait, et ce qu'il en dit, il l'emprunte à saint Ambroise, écho lui même de saint Basile. Bède le Vénérable a beaucoup imité l'évêque de Séville, mais il est plus intelligent, il profite de ce qu'il habite à l'embouchure de la Wear pour étudier le phénomène des marées, et il constate des détails importants sur celles-ci. C'est ainsi qu'il sait que la marée ne se produit pas à la même heure sur toutes les plages que coupe un même méridien. Il possède la notion de ce que nous appelons l'établissement de port. Ces auteurs s'inspirent des idées erronées qui se trouvaient déjà chez Macrobe. Il faut dire, à son excuse, qu'étant grand-maître de la garde-robe de l'empereur Théodore II, et, en cette qualité, habitant Constantinople, il était mal placé pour être renseigné sur ces grands mouvements de l'Océan. Pour Macrobe, l'Océan est parcouru par des courants distincts, mais susceptibles de se heurter. C'est de ce choc que naît le flux, auquel succède le reflux. Cette idée fut recueillie par divers auteurs, et ceux-ci se montrent bien inférieurs à Bède le Vénérable qui avait au moins observé les faits et les avait notés avec exactitude. Mais quand on voit un Adélard de Bath, qui vivait en Angleterre au XIIe siècle, s'imaginer que la Lune n'a pas d'action sur les eaux de la mer, car cette action se ferait sentir aussi sur celles des mers plus rapprochées de la zone torride, qui ne sont pas plus éloignées de la Lune, or « il n'y a, en ces mers, aucun mouvement alternatif, parce qu'ici fait défaut la cause que nous avons dite, le concours de bras de mer qui s'enfoncent dans la masse des terres », on doit s'avouer qu'on avait fait beaucoup de chemin en arrière, depuis 500 ans. On avait vu d'ailleurs, toujours sur cette même question, d'autres idées bien extraordinaires. Pour Paul Diacre (720-778) historien des Lombards, les marées ont pour cause un gouffre très profond, voisin des côtes norvégiennes, qui alternativement absorbe et revomit les flots. Ce gouffre existe en effet, c'est le célèbre Maelstrom, mais Paul Diacre prend l'effet pour la cause, et il imagine qu'il y a, dans d'autres régions, des gouffres analogues. Il en suppose même dans la mer Adriatique, où, comme on sait, il existe une marée sensible. Les traductions d'ouvrages arabes va faire
évoluer notablement la réflexion.
Ainsi va-t-on puiser des idées nouvelles (en Occident)
dans l'oeuvre d'al-Bitrogi, et surtout, Ã partir de 1140,
dans l'Introductorim ad Astronomia, traduction latine
d'un ouvrage où Abou Masar (Almasar) détaille avec minutie les liens
des marées et de la Lune, la piste lunaire est de nouveau discutée. Guillaume
d'Auvergne On me demandera peut-être, écrit-il, de quelle manière la Lune augmente ou diminue la mer. Je dis que la mer semble augmentée ou diminuée bien qu'en vérité elle ne soit ni l'une ni l'autre; ainsi en est-il de l'eau bouillante; elle n'est pas augmentée par l'ébullition (elle est au contraire diminuée); cependant elle paraît augmentée à cause de l'ébullition, et de la boursouflure. [...] Aussi le flux est-il appelé effervescence ou ébullition de la mer; il provient de la multiplication et de l'ascension des vapeurs qui montent du fond de la mer, des profondeurs des terres qui s'ouvrent à l'accès de la mer et des entrailles même de la TerreOn mesure avec cet extrait à quel point l'approche du problème différait à l'époque de celle que l'on en aura plus tard. Guillaume d'Auvergne ![]() ![]() "La Lune est cause d'augmentation pour toutes choses humides".Thomas d'Aquin, peu disert sur le sujet des marées, fera quand même preuve d'originalité dans son opuscule intitulé Sur les oeuvres occultes de la Nature. Prolongeant une approche ouverte par Averroès, il y recentre la question en particulier autour du problème de l'origine des forces. "Saint Thomas d'Aquin, écrit Pierre Duhem dans le tome 9 de son Système du Monde, ne veut pas que l'on conçoive de cette façon l'action de la Lune sur les eaux de la mer. Pour mettre ces eaux en mouvement, la Lune n'a aucun besoin d'y produire, d'y imprimer quelque qualité analogue à la polarisation magnétique que le fer induit dans l'aimant; sans le secours d'aucune forme ou vertu de ce genre, la Lune applique aux eaux de la mer une forceComme le soulignait encore Duhem, au Moyen Age, on ne remarqua pas la clairvoyance dont Saint Thomas d'Aquin avait fait preuve en faisant pareille distinction; la comparaison avec l'attraction magnétique demeura longtemps la moins inexacte de celles auxquelles on recourait lorsqu'on voulait rendre compte de l'action de la Lune sur les eaux de la mer. Elle s'inscrivait bien également dans la thématique des astrologues ![]() Brunetto Latini,
Pierre d'Abano, Robert
Grosseteste, Roger Bacon, Pierre d'Auvergne Le tournant du XVIIe siècle Galilée
jugea que le flux et reflux étaient une preuve du double mouvement de
la Terre "Si la Terre cessait, dit-il dans son Introd. ad Theor. mar., d'attirer ses eaux vers elle-même, toutes celles de l'océan s'élèveraient vers la Lune; car la sphère de l'attraction de la Lune s'étend vers notre Terre, et en attire les eaux."Ce qui n'était donc encore et depuis très longtemps qu'un soupçon, et rien de plus, allait se trouver vérifié par Newton (1687) avec sa théorie luni-solaire des marées ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Nouvelles lumières La théorie de Newton était défectueuse sous plusieurs points de vue; et quoiqu'on explique grâce à elle l'essentiel, à savoir comment l'élévation et l'abaissement des eaux de la mer se fait aux mêmes instants dans les points opposés d'un même méridien, sur le continent, et plus spécialement en France où le mot d'ordre portait à se ranger sous la bannière de Descartes, les adversaires de la physique newtonienne, s'engouffrèrent dans les brèches laissées ouvertes. Les Cartésiens soutinrent ainsi pendant un demi-siècle, que si l'attraction produisait le flux et reflux, les eaux de l'océan, lorsqu'elles s'élèvent dans un hémisphère, devraient s'abaisser dans l'hémisphère opposé. Il fallut donc que la génération des opposants s'éteigne pour qu'on finisse avec la physique des tourbillons, et qu'on se préoccupe d'améliorer la théorie newtonienne. En 1738, l'Académie des sciences de Paris ayant mis au concours la question des marées, les plus illustres mathématiciens de l'époque répondirent à son appel, et cette théorie reçut des perfectionnements importants. Parmi les travaux remarquables que ce concours fit éclore, nous citerons ceux de MacLaurin, de Daniel Bernoulli et d'Euler. Néanmoins aucun n'a répandu autant de lumières sur ce sujet que Laplace, à la fin du XVIIIe siècle. La premier, il traita ce sujet comme une question générale d'hydrodynamique. Mais, afin de simplifier ses formules, il fut forcé d'avoir recours à l'hypothèse d'un fluide couvrant entièrement un sphéroïde régulier, et, par suite, les résultats qu'il a obtenus, bien qu'exprimant d'une manière rigoureuse les lois générales des marées, laissent de côté une foule de circonstances particulières. Thomas Young a essayé d'étendre la méthode de Laplace au cas d'un océan couvrant seulement une partie de la surface de la Terre, et plus ou moins irrégulier dans sa configuration : Il a cherché en même temps à renfermer dans ses calculs les effets du frottement de l'eau sur les heures et la grandeur des marées: Mais, il faut le reconnaître, il sera sans doute toujours impossible de comprendre dans la même formule l'ensemble des circonstances accessoires qui exercent leur influence sur l'heure et l'étendue de ce phénomène; d'ailleurs, aujourd'hui même, la plus grande partie de ces circonstances sont encore inconnues. Déjà Laplace écrivait : "Tout ce que nous pouvons faire, c'est d'analyser les phénomènes généraux qui doivent résulter des actions combinées de la Lune et de Soleil, et de déduire de nos observations les données indispensables pour compléter la théorie des marées pour chaque port particulier".Plusieurs autres auteurs (notamment, Lubbock, qui discuta les observations de marées faites à Londres pendant dix-neuf ans, et Whewell, qui chercha une formule empirique pour relier entre eux ces résultats) s'occuperont à partir de là de remplir les lacunes que présente encore la théorie des marées, et particulièrement de rechercher les phénomènes locaux qu'il peut être possible de réduire sous des lois générales; mais ce résultat exigera de longues séries d'observations et l'étude du phénomène des marées dans des régions encore peu explorées. -
Au-delà des Océans... Les marées atmosphériques. Le mouvement général de la mer entre
les tropiques de l'Est à l'Ouest, est plus difficile à expliquer; ce
mouvement cependant est rendu patent par la direction constante des corps
qui nagent à la merci des flots. De plus, dès la fin du XVe
siècle, c'est-à -dire depuis le début des voyages transatlantiques,
il a été observe que, toutes choses d'ailleurs égales, la navigation
vers l'Occident est prompte, et le retour difficile. L'explication
du phénomène va s'avérer d'autant plus difficile,
que l'intuition ne permet pas de deviner ce
que le seul calcul permet de dégager. Il faudra
attendre d'Alembert et ses Recherches
sur la cause des vents , pour montrer pourquoi en effet cela doit être
ainsi; que l'action du Soleil et celle de la Lune, doivent mouvoir les
eaux de l'Océan sous l'équateur F. Folie, qui fut
nommé en 1885 directeur de l'Observatoire
de Bruxelles et qui se démit de ces fonctions en 1897,
a accompli le pas suivant. Il a étudié les marées atmosphériques en
les considérant comme dues elles aussi à l'action du Soleil et
de la Lune. Des observations faites pendant près de 50 ans à l'Observatoire
de Bruxelles, il a déduit, en 1887,
que le Soleil exerce sur le baromètre une action en vertu de laquelle
la hauteur de cet instrument est minima aux équinoxes Hervé Faye, enfin, après avoir écrit en 1877 : Quant à l'influence prétendue de la Lune sur le temps, ce n'est qu'un vulgaire préjugé, bien des fois combattu,constate que la chaleur totalement réfléchie par la Lune n'est que de 1/200 000 de la chaleur solaire, et que l'attraction de la Lune sur notre atmosphère se manifeste, d'après Bouvard, par une variation barométrique de 1/15 de millimètre seulement. II attribue tous les changements de temps aux cyclones que la chaleur solaire détermine dans les régions équatoriales.
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