Trouver la longitude

 

 

Depuis le temps des grandes explorations maritimes menées par les européens (Christophe Colomb, etc.), le problème de la détermination de la position est-ouest (la longitude) avait pris beaucoup d’importance et plusieurs états européens avaient lancé des prix pour récompenser le premier qui trouverait un moyen pratique d’y parvenir. C’est le cas du gouvernement britannique qui vote le Longitude Act en 1714, offrant une récompense de 20 000 livres (300 000 francs-or). Deux types de solutions théoriques avaient été présentées depuis longtemps : soit par l’étude de la position d’un corps céleste, par exemple la lune comme l’avait préconisé Jean-Baptiste Morin en 1634 ; soit par l’utilisation d’une horloge de précision embarquée comme l’avait préconisé Gemma Frisius en 1533.

John Harrison apprend que l’horloger anglais, Henry Sully, invente une Montre de la Mer qu’il présente en 1716 à l’Académie des Sciences française, et qu’un mémoire est publié à son sujet en 1726 intitulé "Une Horloge inventée et exécutée par M. Sulli".

En 1730, John Harrison dessine les plans d’un chronomètre de marine et se rend à Londres pour trouver le financement nécessaire à sa fabrication. Il arrive à convaincre l’astronome Edmond Halley et l’horloger George Graham de l’aider un peu. Harrison met cinq ans pour réaliser son premier chronomètre, qui s’appellera plus tard H1. En 1736, Harrison va en bateau à Lisbonne sur le HMS Centurion et revient sur le HMS Orford. Le calcul manuel réalisé par le commandant en second indique une position fausse de 60 miles vers l’est, alors que la position calculée par Harisson avec son H1 est exacte. Il ne s’agissait pas du voyage transatlantique requis par le Board of Longitude, mais cela impressionne suffisamment le jury pour lui octroyer une bourse de 500 livres. Harrison commence alors à construire son second chronomètre, le H2, qui est plus compact. En 1741, après trois ans de fabrication et deux ans de mise au point sur terre, le H2 est prêt. Mais la guerre de succession d’Autriche entre l’Angleterre et l’Espagne empêche l’expérimentation sur un voyage transatlantique. En attendant la fin de la guerre, le bureau des longitudes lui offre à nouveau 500 livres pour l’aider. Et comme Harrison découvre une erreur de conception des balanciers, il se met à travailler sur son troisième chronomètre, le H3, mais sans arriver à obtenir un résultat qui le satisfasse pleinement.

En 1758, Harrison va à Londres, et s’aperçoit avec surprise que l’horloger Thomas Mudge, le successeur de George Graham, a réussi à faire une montre aussi précise que ses chronomètres. Mudge a tiré profit du nouvel acier de Sheffield élaboré par Benjamin Huntsman. Harrison, de son côté, a aussi conçu une montre de précision qu’il a fait fabriquer par John Jefferys (en) vers 1752-53. Cette montre possède un nouvel échappement. Il s’en inspire pour son quatrième chronomètre, le H4. Il le réalise en six ans, avec l’aide de quelques-uns des meilleurs ouvriers horlogers de Londres. Harrison y grave son nom, le numéro 1, et la date de 1759. Cette "Sea watch" (montre de mer) se présente dans deux coques en argent d’un diamètre de 13,2 cm (5,2 pouces) avec un petit remontoir. Le mouvement a un nouveau type d’échappement. Il y a cinq battements par seconde.

Harrison, maintenant âgé de 68 ans envoie son fils William faire le voyage transatlantique requis. Donc, en 1761, William s’embarque sur le HMS Deptford qui part pour la Jamaïque. Arrivé là-bas, le calcul montre que le chronomètre H4 est en retard de 5 secondes, soit une erreur de longitude de 1,25 minute, environ un mille marin. Harrison pense que ce résultat lui permettra d’obtenir le prix, mais le jury le lui refuse, estimant qu’il a eu de la chance. L’affaire est portée devant le parlement qui accepte de n’accorder qu’une compensation de 5 000 livres, laquelle est refusée par Harrison.

Un nouveau voyage est décidé pour apporter une preuve supplémentaire. Le HMS Tartar part pour l’île de la Barbade. Le chronomètre H4 montre un temps décalé de 39 secondes, donnant une erreur de position d’une quinzaine de kilomètres. Le révérend Nevil Maskelyne, qui a fait aussi le voyage, calcule la longitude par la position de la lune et arrive à une erreur de 48 km. Les résultats sont présentés à la commission des longitudes en 1765, qui estime encore que la chance a joué un grand rôle. Le parlement offre la moitié du prix, promettant l’autre moitié quand d’autres mesures aussi précises auront pu être réalisées par des copies du chronomètre H4. Maskelyne devient astronome royal et obtient ainsi une place au bureau des longitudes. Il convainc les autres jurés de ne pas faire faire de copies du H4.

Pendant que le H4 est aux mains du jury pour examen, Harrison commence à travailler à un nouveau chronomètre, le H5. Au bout de trois ans, Harrison en a assez d’attendre, et il s’adresse directement au roi George III. Il lui confie son H5 pendant dix semaines, de mai à juillet 1772, au cours desquelles des mesures sont prises quotidiennement qui montrent que le H5 fait une erreur d’environ un tiers de seconde par jour. Le roi est impressionné. Il demande au parlement d’accorder le prix. En 1773, le parlement verse une prime de 8 750 livres (qui n’est qu’une partie du prix, mais qui est déjà une grosse somme d’argent) au vieil Harrison, maintenant âgé de 80 ans. Il meurt trois ans plus tard.

Les chronomètres H1, H2, H3 et H4 sont conservés et exposés à l’Observatoire de Greenwich à Londres.

James Cook utilisa le chronomètre K1, lors de son deuxième et de son troisième voyage, après s’être servi du calcul de la position de la lune lors de son premier voyage. Le K1 est une copie du H4, réalisée par Larcum Kendall, qui fut apprenti chez John Jefferys.