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Alors, euh, par où commencer… Ah oui! Figurez-vous, s'il fallait choisir une expédition scientifique sur le terrain qui a vraiment tourné au vinaigre, je crois que la palme reviendrait à celle de l'Académie Royale des Sciences française au Pérou en 1735. Imaginez un peu le tableau: une équipe de scientifiques et d'aventuriers, menée par un certain Pierre Bouguer, un hydrographe, et Charles Marie de La Condamine, un mathématicien militaire. Leur mission? Mesurer, à l'aide de la triangulation, la distance à travers les Andes. La triangulation, c'est une méthode géométrique classique, hein? Si vous connaissez la longueur d'un côté d'un triangle et les angles à ses extrémités, hop, vous pouvez calculer tout le reste. Un peu comme si, vous voyez, on voulait mesurer la distance jusqu'à la lune. On se mettrait à deux, genre vous à Paris et moi à Moscou. On lève les yeux en même temps vers la lune et on imagine un triangle avec vous, moi et la lune. On mesure la distance entre nous, la base du triangle, et les angles à nos extrémités. Après, c'est du gâteau.
Bon, à cette époque-là, il y avait, comment dire, une soif de savoir sur la Terre... Une envie de tout connaître: son âge, son volume, où elle se situait dans l'univers, comment elle s'était formée. L'équipe française devait mesurer la longueur d'un degré de latitude, c'est-à-dire un trois cent soixantième de la circonférence terrestre, sur environ 320 kilomètres, le long d'une ligne droite allant de Yarouqui, près de Quito, jusqu'à un point au-delà de Cuenca, dans l'actuel Équateur. Le but? Aider à déterminer la circonférence de notre planète.
Eh bien, les problèmes ont commencé presque immédiatement, et pas des petits, hein! Déjà, à Quito, les visiteurs se sont mis à dos les habitants, on ne sait trop comment, et se sont fait chasser de la ville par une foule en colère armée de pierres. Ensuite, un médecin de l'équipe a été assassiné à la suite d'une histoire de cœur… ou plutôt, d'un malentendu avec une femme. Le botaniste est devenu fou. D'autres sont morts de fièvre ou en tombant. Et le numéro trois de l'expédition, un certain Jean Godin, s'est enfui avec une jeune fille de 13 ans, impossible de le faire revenir à la raison.
À un moment donné, l'équipe a dû interrompre son travail pendant huit mois! Pendant ce temps, La Condamine est parti à cheval jusqu'à Lima pour régler un problème de permis. Finalement, Bouguer et La Condamine ne se parlaient plus et refusaient de coopérer. Et partout où cette équipe de plus en plus réduite passait, elle suscitait la suspicion des fonctionnaires locaux. Ils avaient du mal à croire que ces scientifiques français avaient fait la moitié du tour du monde juste pour mesurer la Terre. Ça n'avait aucun sens! Et même deux siècles et demi plus tard, on peut se poser la question: pourquoi diable ces Français se sont-ils infligé tant de souffrances dans les Andes alors qu'ils auraient pu faire leurs mesures en France?
D'une part, parce que les scientifiques du 18ème siècle, surtout les Français, n'étaient pas connus pour leur simplicité. D'autre part, il y avait une vraie question scientifique derrière tout ça, qui remontait à bien avant que Bouguer et La Condamine ne songent à l'Amérique du Sud, grâce à un astronome anglais du nom d'Edmond Halley.
Halley était un personnage hors du commun. Au cours de sa longue et prolifique carrière, il a été capitaine de navire, cartographe, professeur de géométrie à Oxford, contrôleur adjoint de la Monnaie Royale, astronome royal, et l'inventeur d'un scaphandre de plongée sous-marine. Il a écrit des articles de référence sur le magnétisme, les marées et le mouvement des planètes, et même, naïvement, sur les effets de l'opium. Il a inventé les cartes météorologiques et les tables actuarielles, a proposé des méthodes pour calculer l'âge de la Terre et la distance entre la Terre et le soleil, et a même inventé une méthode pratique pour conserver le poisson hors saison. La seule chose qu'il n'a pas faite, c'est découvrir la comète qui porte son nom. Il s'est contenté de reconnaître que la comète qu'il avait vue en 1682 était la même que celle que d'autres avaient vue en 1456, 1531 et 1607.
La comète n'a été nommée comète de Halley qu'en 1758, environ 16 ans après sa mort.
Mais malgré toutes ses réalisations, sa plus grande contribution à la connaissance humaine est peut-être sa participation à un pari scientifique. Un pari modeste, avec deux autres figures éminentes de l'époque: Robert Hooke, dont on se souvient surtout pour avoir décrit la cellule, et le grand et majestueux Sir Christopher Wren, qui était à la fois astronome et architecte, un détail qu'on oublie souvent.
En 1683, Halley, Hooke et Wren déjeunaient à Londres, et la conversation s'est portée sur le mouvement des corps célestes. On pensait que les planètes avaient tendance à se déplacer en orbite selon une forme ovale particulière, une ellipse – "une courbe particulière et précise", selon Richard Feynman – mais on ne savait pas pourquoi. Wren a généreusement offert un prix de 40 shillings – l'équivalent de deux semaines de salaire – à quiconque trouverait la réponse.
Hooke, connu pour son ambition, a affirmé qu'il avait résolu le problème, mais qu'il ne voulait pas le dire tout de suite. Sa raison était, disait-il, d'éviter de priver les autres de la chance de trouver eux-mêmes la réponse. Il préférait donc "la garder secrète pendant un certain temps, afin que les autres puissent savoir comment l'apprécier". Rien n'indique qu'il y ait jamais repensé. Mais Halley, lui, était obsédé par l'idée de trouver la réponse. Il s'est rendu à Cambridge l'année suivante pour rendre visite à Isaac Newton, professeur de mathématiques à l'université, en espérant obtenir son aide.
Newton était un personnage assez spécial... Super intelligent, mais aussi solitaire, renfermé, peu sociable, méfiant, distrait (on raconte qu'il lui arrivait de rester assis pendant des heures après avoir posé les pieds hors du lit le matin, absorbé par ses pensées), et capable de choses étranges. Il avait créé son propre laboratoire, le premier à Cambridge, et s'y livrait à des expériences bizarres. Une fois, il s'est enfoncé une longue aiguille à chas – une aiguille servant à coudre le cuir – dans l'orbite de l'œil et l'a remuée "entre mon œil et l'os aussi près que possible du fond de l'œil", juste pour voir ce qui se passerait. Étonnamment, rien ne s'est passé – du moins, rien de durable. Une autre fois, il a regardé le soleil en face, le plus longtemps possible, pour voir quel serait l'effet sur sa vue. Là encore, il ne s'est pas fait de mal permanent, mais il a dû passer plusieurs jours dans une pièce sombre en attendant que ses yeux se rétablissent.
Ces croyances étranges et ces bizarreries ne sont rien comparées à son génie exceptionnel, même quand il travaillait de manière conventionnelle. En tant qu'étudiant, il a été tellement déçu par les limites des mathématiques ordinaires qu'il a inventé une toute nouvelle forme – le calcul infinitésimal – mais il n'en a parlé à personne pendant 27 ans. Il a travaillé de la même manière dans le domaine de l'optique, changeant notre compréhension de la lumière et jetant les bases de la spectroscopie, mais il a attendu 30 ans avant de partager ses découvertes.
Malgré son intelligence, la science proprement dite n'occupait qu'une partie de ses intérêts. Il a passé au moins la moitié de sa vie à l'alchimie et à des activités religieuses fantasques. Ce n'étaient pas de simples incursions, mais des engagements à part entière. Il adhérait en secret à une hérésie dangereuse appelée arianisme, dont le dogme principal était qu'il n'y avait pas de Trinité (une ironie, étant donné que Newton travaillait au Trinity College de Cambridge). Il a passé d'innombrables heures à étudier les plans du temple de Salomon à Jérusalem (apprenant l'hébreu pour lire les textes originaux) et pensait y avoir découvert des indices mathématiques sur la date du retour du Christ et la fin du monde. Son zèle pour l'alchimie était tout aussi démesuré. En 1936, l'économiste John Maynard Keynes a acheté aux enchères une malle de papiers de Newton et a découvert avec stupéfaction que la plupart des documents n'avaient rien à voir avec l'optique ou le mouvement planétaire, mais portaient sur ses explorations pour transformer les métaux vils en métaux précieux. Dans les années 1970, une analyse d'une mèche de cheveux de Newton a révélé des niveaux de mercure – un élément qui n'intéresserait guère que les alchimistes, les chapeliers et les fabricants de thermomètres – environ 40 fois supérieurs à la normale. Il n'est donc pas étonnant qu'il ait parfois eu du mal à sortir du lit le matin.
En août 1684, Halley se présenta à l'improviste chez Newton. On ne peut que deviner ce qu'il attendait de lui. Heureusement, grâce à un récit écrit plus tard par Abraham de Moivre, un ami proche de Newton, nous avons un compte rendu de l'une des rencontres les plus importantes de l'histoire de la science :
"En 1684, le Dr Halley vint lui rendre visite à Cambridge. Après être restés ensemble un certain temps, le docteur lui demanda quelle serait, selon lui, la courbe décrite par les planètes, en supposant que la gravité du soleil soit inversement proportionnelle au carré de leur distance par rapport à lui."
Il s'agissait d'un problème mathématique appelé loi de l'inverse du carré. Halley était convaincu que c'était la clé du problème, même s'il n'était pas sûr des détails.
Isaac Newton répondit immédiatement qu'il s'agissait d'une ellipse. Le docteur, ravi et surpris, lui demanda comment il le savait. "Eh bien", dit-il, "je l'ai calculé." Le Dr Halley demanda alors aussitôt ses papiers. Sir Isaac chercha parmi ses papiers, mais ne put les trouver.
C'était stupéfiant, un peu comme si quelqu'un avait annoncé qu'il avait trouvé un remède contre le cancer, mais qu'il ne se souvenait plus où il avait mis l'ordonnance. Sur l'insistance de Halley, Newton accepta de refaire le calcul et sortit une feuille de papier. Il tint sa promesse, et bien plus encore. Pendant deux ans, il s'isola, réfléchissant et griffonnant, et finit par produire son chef-d'œuvre, *Principes mathématiques de la philosophie naturelle*, plus souvent appelé *Principia*.
De temps en temps, une poignée de fois dans l'histoire, quelqu'un fait une observation si perspicace et si inattendue qu'il est difficile de dire ce qui est le plus surprenant : le fait lui-même ou la pensée. La publication des *Principia* fut un de ces moments.
Elle rendit immédiatement Newton célèbre. Durant le reste de sa vie, il baignera dans les éloges et les honneurs, et deviendra notamment le premier scientifique anglais à être fait chevalier pour ses réalisations scientifiques. Même le grand mathématicien allemand Gottfried Leibniz estima que ses contributions aux mathématiques dépassaient tout ce qui avait été accompli avant lui, même si Newton se disputait avec lui depuis longtemps et avec véhémence sur la question de savoir qui avait inventé le calcul en premier. "Aucun mortel ne peut s'approcher davantage de Dieu que Newton", écrivit Halley avec émotion. Ses contemporains et beaucoup d'autres après lui ont toujours été d'accord.
Les *Principia* ont longtemps été considérés comme "l'un des livres les plus difficiles à comprendre" (Newton avait délibérément rendu le livre difficile pour ne pas être importuné par ce qu'il appelait les "bavards en mathématiques"), mais pour ceux qui le comprenaient, c'était une révélation. Il expliquait non seulement les orbites des corps célestes en termes mathématiques, mais il identifiait la force qui les maintenait en mouvement : la gravité universelle. Soudain, tout dans l'univers prenait un sens.
Au cœur des *Principia* se trouvent les trois lois du mouvement de Newton (qui stipulent, très clairement, qu'un objet se déplace dans la direction de la force qui le pousse ; qu'il se déplace en ligne droite jusqu'à ce qu'une autre force agisse pour le ralentir ou changer sa direction ; et que chaque action a une réaction égale et opposée) et sa loi de la gravitation universelle. Celle-ci stipule que tous les objets de l'univers s'attirent mutuellement. Cela semble improbable, mais pendant que vous êtes assis là, vous attirez tout ce qui vous entoure – les murs, le plafond, la lampe, le chat – avec votre propre petit champ gravitationnel (certes très petit). Et ils vous attirent aussi. C'est Newton qui a compris que la force de l'attraction entre deux corps quelconques est, selon les mots de Feynman, "proportionnelle à la masse de chaque corps et inversement proportionnelle au carré de la distance entre eux". Autrement dit, si vous doublez la distance entre deux objets, la force de gravité entre eux diminue d'un facteur 4. Ceci peut être exprimé par la formule suivante:
F=G×(mm'/R au carré)
Cette formule n'a évidemment aucune utilité pratique pour la plupart d'entre nous, mais au moins nous pouvons apprécier son élégance, sa simplicité. Où que vous soyez, effectuez deux multiplications rapides, une simple division, et hop, vous connaissez votre statut gravitationnel. C'est la première loi de la nature vraiment universelle proposée par l'humanité, et c'est la raison pour laquelle Newton était si vénéré partout.
La genèse des *Principia* ne s'est pas faite sans heurts. Au grand désarroi de Halley, alors que le travail touchait à sa fin, Newton et Hooke se disputèrent sur la question de savoir qui avait inventé la loi de l'inverse du carré en premier, et Newton refusa de publier le troisième volume crucial, sans lequel les deux premiers avaient peu de sens. Ce n'est qu'après une intense diplomatie et beaucoup de paroles douces que Halley réussit finalement à obtenir le dernier volume du professeur revêche.
Les problèmes de Halley n'étaient pas tout à fait terminés. La Royal Society avait promis de publier l'ouvrage, mais s'était maintenant rétractée, invoquant des difficultés financières. L'année précédente, la Société avait misé sur une *Histoire des Poissons*, un ouvrage coûteux qui s'était soldé par un échec financier, et elle craignait qu'un livre sur les principes mathématiques ne se vende pas beaucoup. Halley, bien que peu fortuné, paya de sa poche la publication du livre. Newton, comme d'habitude, ne contribua pas un centime. Pour couronner le tout, Halley venait d'accepter le poste de secrétaire de la Société et on lui a dit que la Société n'était pas en mesure de lui verser le salaire annuel de 50 livres qu'elle lui avait promis, et qu'elle ne pouvait le payer qu'en quelques exemplaires de l'*Histoire des Poissons*.
Les lois de Newton expliquaient tant de choses – le clapotis et le tumulte des marées dans les océans, le mouvement des planètes, pourquoi un boulet de canon se déplace selon une trajectoire spécifique avant de toucher le sol, pourquoi nous ne sommes pas projetés dans l'espace alors que la planète sous nos pieds tourne à des centaines de kilomètres à l'heure (Note: la vitesse de rotation dépend de votre position. La vitesse de rotation de la Terre n'est pas uniforme, allant de plus de 1600 kilomètres par heure à l'équateur à 0 kilomètre aux pôles. A Londres, cette vitesse est de 998 kilomètres par heure) – qu'il fallut beaucoup de temps pour saisir toute leur signification. Mais ce qu'elles ont révélé a suscité la controverse presque immédiatement.
Elles impliquaient que la Terre n'était pas parfaitement sphérique. Selon Newton, la force centrifuge produite par la rotation de la Terre aplatissait légèrement les pôles et faisait gonfler légèrement l'équateur. La planète était donc légèrement oblate. Cela signifiait que la longueur d'un degré de latitude n'était pas la même en Italie et en Écosse. Plus précisément, plus on s'éloignait des pôles, plus elle était courte. Ce n'était pas une bonne nouvelle pour ceux qui supposaient que la Terre était une sphère parfaite et qui utilisaient cette hypothèse pour mesurer la planète. Ceux-là, c'était nous.
Pendant un demi-siècle, la tentative de déterminer la taille de la Terre reposa en grande partie sur des mesures très rigoureuses. L'un des premiers à tenter l'expérience fut un mathématicien anglais du nom de Richard Norwood. Dans sa jeunesse, Norwood s'était rendu aux Bermudes avec un scaphandre de plongée conçu sur le modèle de celui de Halley, dans l'espoir de faire fortune en remontant des perles du fond de la mer. Le projet n'aboutit pas, car il n'y avait pas de perles et le scaphandre de Norwood ne fonctionnait pas, mais Norwood n'était pas le seul à gaspiller un voyage. Au début du 17e siècle, les Bermudes étaient réputées difficiles à localiser pour les capitaines de navire. Le problème était que l'océan était trop grand et les Bermudes trop petites, et les instruments de navigation utilisés pour résoudre ce problème étaient terriblement imprécis. La longueur d'un mile nautique était même sujette à débat. La moindre erreur de calcul de la largeur de l'océan pouvait devenir énorme, de sorte que les navires manquaient souvent leur cible d'une taille de celle des Bermudes d'une marge considérable. Norwood, amateur de trigonométrie et donc de triangles, voulut appliquer un peu de mathématiques à la navigation et décida de calculer la longueur d'un degré de latitude.
Norwood partit de la Tour de Londres et marcha 450 kilomètres vers le nord jusqu'à York sur une période de deux ans, redressant et mesurant sans cesse une chaîne. Ce faisant, il tint compte des irrégularités du terrain, des courbes des routes et effectua des corrections méticuleuses des données tout au long du parcours. La dernière étape consista à mesurer l'angle du soleil à York, le même jour et à la même heure de l'année qu'il avait effectué sa première mesure à Londres. A partir de ces mesures, il estima pouvoir déterminer la longueur d'un degré de latitude et, par conséquent, calculer la circonférence totale de la Terre. C'était un travail presque incroyablement ambitieux – une petite erreur dans la longueur d'un degré et toute la distance serait fausse de plusieurs kilomètres – mais en fait, comme Norwood s'empressa de le souligner avec fierté, son calcul était d'une grande précision, avec une différence "à peine perceptible" – moins de 550 mètres, pour être exact. En termes métriques, il détermina une longueur de 110,72 kilomètres par degré.
En 1637, *La pratique du marin*, un chef-d'œuvre de navigation de Norwood, fut publié et connut immédiatement un large succès. Il fut réédité 17 fois et était encore imprimé 25 ans après sa mort. Norwood retourna aux Bermudes avec sa famille et devint un planteur prospère, passant son temps libre à se consacrer à la trigonométrie qu'il aimait tant. Il y vécut 38 ans. On aimerait pouvoir dire qu'il vécut ces 38 années heureusement et vénéré par tous. Mais ce n'est pas le cas. Au cours du voyage qui le mena hors d'Angleterre, ses deux jeunes fils partagèrent une cabine avec un certain révérend Nathaniel White, qui fut d'une manière ou d'une autre profondément traumatisé par l'expérience et passa une grande partie du reste de sa vie à chercher à créer des ennuis à Norwood.
Les mariages des deux filles de Norwood ne furent pas heureux, ce qui causa à leur père une souffrance supplémentaire. Un gendre, peut-être incité par le révérend, traîna sans cesse Norwood devant les tribunaux pour des broutilles, ce qui l'exaspéra tellement qu'il dut sans cesse se rendre à l'autre bout des Bermudes pour se défendre. Finalement, dans les années 1650, les procès de sorcières devinrent à la mode aux Bermudes et Norwood passa ses dernières années dans la crainte que ses papiers de trigonométrie, remplis de symboles mystérieux, ne soient considérés comme une communication avec le diable et qu'il ne soit condamné à une mort horrible. On ne sait pas grand-chose de Norwood, sauf qu'il passa ses dernières années dans un environnement désagréable, peut-être bien mérité. Ce qui est sûr, c'est qu'il les passa ainsi.
Pendant ce temps, l'élan pour mesurer la circonférence de la Terre avait atteint la France. Là, l'astronome Jean Picard inventa une méthode de triangulation extrêmement sophistiquée, utilisant des secteurs, des horloges à pendule, des quarts de cercle zénithaux et des télescopes (pour observer les mouvements des satellites de Saturne). Il passa deux ans à traverser la France en effectuant des mesures de triangulation, après quoi il annonça une mesure plus précise : 110,46 kilomètres par degré. Les Français en furent très fiers, mais ce résultat était basé sur l'hypothèse que la Terre était une sphère – et maintenant Newton disait que ce n'était pas le cas.
Pour compliquer les choses, après la mort de Picard, Jacques et Giovanni Cassini, père et fils, ont répété l'expérience de Picard sur une zone plus vaste. Les résultats qu'ils ont obtenus suggéraient que le renflement de la Terre se trouvait non pas à l'équateur, mais aux pôles – en d'autres termes, que Newton avait complètement tort. C'est la raison pour laquelle l'Académie a envoyé Bouguer et La Condamine en Amérique du Sud pour effectuer de nouvelles mesures.
Ils ont choisi les Andes parce qu'ils devaient faire des mesures près de l'équateur pour déterminer s'il y avait vraiment une différence de circonférence, et parce qu'ils pensaient que le terrain montagneux offrait une meilleure visibilité. En réalité, les montagnes du Pérou étaient souvent enveloppées de nuages, et l'équipe devait souvent attendre des semaines pour avoir une heure de ciel dégagé pour effectuer ses mesures. De plus, ils ont choisi l'un des terrains les plus difficiles de la planète. Les Péruviens décrivent ce terrain comme "très inhabituel" – c'est le moins qu'on puisse dire. Non seulement les deux Français devaient escalader certaines des montagnes les plus difficiles au monde – des montagnes infranchissables même pour leurs mules – mais pour atteindre ces montagnes, ils devaient traverser des rivières tumultueuses, se frayer un chemin à travers des jungles denses et traverser des kilomètres de déserts de galets à haute altitude, des endroits à peine cartographiés et loin de toute source d'approvisionnement. Mais Bouguer et La Condamine étaient des hommes tenaces. Ils ont persévéré sans relâche, défiant le vent et les intempéries, et ont tenu bon pendant neuf ans et demi. Alors que le projet touchait à sa fin, ils reçurent soudain la nouvelle qu'une autre expédition française effectuant des mesures dans le nord de la Scandinavie (affrontant ses propres difficultés, des marais infranchissables aux glaces flottantes dangereuses) avait constaté qu'un degré de latitude près des pôles était effectivement plus long, comme Newton l'avait affirmé. La Terre était plus large de 43 kilomètres mesurée autour de l'équateur que mesurée de haut en bas autour des pôles.
Ainsi, Bouguer et La Condamine passèrent près de 10 ans à arriver à une conclusion qu'ils ne voulaient pas entendre, et découvrirent qu'ils n'étaient pas les premiers à y parvenir. Ils achevèrent leurs mesures à contrecœur, prouvant simplement que la première équipe française avait raison. Ensuite, toujours silencieux, ils regagnèrent la côte et s'embarquèrent séparément pour rentrer chez eux.
Une autre prédiction de Newton dans les *Principia* était qu'un fil à plomb suspendu près d'une grande montagne serait légèrement dévié vers la montagne par l'attraction gravitationnelle de la montagne et de la Terre. C'était une idée séduisante. Si vous mesuriez cette déviation avec précision, calculiez la masse de la montagne, vous pourriez calculer la constante de gravitation universelle – la valeur fondamentale de la gravité, appelée G – et, par la même occasion, calculer la masse de la Terre.
Bouguer et La Condamine tentèrent cette expérience sur le Chimborazo, au Pérou, mais sans succès, en partie à cause des difficultés techniques considérables et en partie à cause de leurs querelles intestines. L'affaire fut donc mise de côté pendant un certain temps, pour être relancée 30 ans plus tard en Angleterre par l'astronome royal Nevil Maskelyne. Dava Sobel, dans son best-seller *Longitude*, dépeint Maskelyne comme un imbécile et un méchant qui ne sut pas apprécier le génie de l'horloger John Harrison, et c'est peut-être le cas. Mais nous devons remercier Maskelyne pour d'autres choses dont elle ne parle pas dans son livre, notamment pour avoir mis au point un plan fructueux pour peser la Terre.
Maskelyne réalisa que la clé du problème était de trouver une montagne de forme régulière dont on puisse estimer la masse. Sur son insistance, la Royal Society accepta d'employer une personne de confiance pour sillonner les îles britanniques à la recherche d'une telle montagne. Il se trouvait que Maskelyne connaissait une telle personne : l'astronome et géomètre Charles Mason. Maskelyne et Mason s'étaient liés d'amitié 11 ans auparavant, lorsqu'ils avaient travaillé ensemble sur un projet visant à mesurer un événement astronomique majeur : le transit de Vénus. L'infatigable Edmond Halley avait suggéré quelques années auparavant que si l'on mesurait cet événement à partir de plusieurs endroits choisis sur Terre, on pourrait utiliser les lois de la triangulation pour calculer la distance entre la Terre et le soleil, et donc calculer la distance jusqu'à tous les autres corps du système solaire.
Malheureusement, le transit de Vénus est un événement irrégulier. Il se produit par paires, séparées de huit ans, puis ne se reproduit pas pendant un siècle, voire plus. Il ne se produisit pas du vivant de Halley (Note : le dernier transit de Vénus a eu lieu le 8 juin 2004 et le prochain en 2012. Il n'y a pas eu de transit de Vénus au XXe siècle). Mais l'idée resta. En 1761, lorsque le prochain transit arriva à l'heure, près de 20 ans après la mort de Halley, la communauté scientifique était prête, plus préparée qu'elle ne l'avait jamais été pour observer un phénomène astronomique.
Animés d'un instinct d'endurance, caractéristique de l'époque, les scientifiques se rendirent dans plus de 100 endroits du monde – notamment en Sibérie russe, en Chine, en Afrique du Sud, en Indonésie et dans les forêts du Wisconsin, aux États-Unis. La France envoya 32 observateurs, l'Angleterre 18, et d'autres vinrent de Suède, de Russie, d'Italie, d'Allemagne, d'Islande, etc.
Ce fut le premier effort scientifique international coopératif de l'histoire, mais il fut en proie à des difficultés presque partout. De nombreux observateurs furent confrontés à la guerre, à la maladie ou au naufrage. D'autres arrivèrent à destination, mais ouvrirent leurs caisses pour constater que leurs instruments étaient brisés ou déformés par la chaleur tropicale brûlante. Les Français semblaient condamnés à une autre aventure désastreuse. Jean Chappe passa des mois à voyager en chariot, en bateau et en traîneau jusqu'en Sibérie, prenant soin de protéger les instruments fragiles à chaque cahot. Il ne restait plus que le dernier tronçon de voyage crucial, mais il fut bloqué par une rivière en crue. Juste avant son arrivée, il y avait eu des pluies printanières inhabituelles. Les habitants l'en blâmèrent immédiatement, car ils l'avaient vu pointer des instruments étranges vers le ciel. Chappe réussit à s'échapper avec sa vie, mais sans avoir effectué de mesures significatives.
Plus malchanceux fut Guillaume Le Gentil, dont l'histoire a été merveilleusement et succinctement racontée par Timothy Ferris dans *Growing Up in the Galaxy*. Le Gentil quitta la France un an à l'avance, dans l'intention d'observer le transit en Inde, mais il rencontra tant de contretemps qu'il se retrouva toujours en mer le jour du transit – l'endroit le plus défavorable, car les mesures nécessitent de la stabilité, ce qui était impossible sur un navire en mouvement.
Le Gentil ne se découragea pas et continua jusqu'en Inde, où il attendit le transit suivant en 1769. Il disposait de huit années de préparation et mit donc en place un observatoire de premier ordre. Il testa ses instruments encore et encore, préparant tout à la perfection. Le 4 juin 1769, le jour du deuxième transit, il se réveilla avec un ciel ensoleillé, mais juste au moment où Vénus commençait son passage devant le soleil, un nuage noir obscurcit le soleil et resta là pendant 3 heures, 14 minutes et 7 secondes. Au moment où les nuages se dissipèrent, le transit était terminé.
Le Gentil, découragé, remballa son matériel et se dirigea vers le port le plus proche, mais il contracta la dysenterie et resta alité pendant près d'un an. Malgré sa faiblesse, il finit par embarquer sur un navire qui faillit couler dans un ouragan au large des côtes africaines. Onze ans et demi après son départ, il rentra enfin chez lui, les mains vides, pour découvrir que ses proches l'avaient déclaré mort et se battaient pour récupérer ses biens.
En comparaison, les déceptions des 18 observateurs anglais envoyés dans le monde entier furent minimes. Mason, en partenariat avec un jeune géomètre du nom de Jeremiah Dixon, semble s'être bien entendu avec lui et avoir noué un partenariat durable. Ils furent chargés de se rendre en Inde et de se diriger vers l'ouest jusqu'à Sumatra, où ils établiraient des cartes du transit. Mais leur navire fut attaqué par une frégate française la deuxième nuit de leur voyage. (Bien que les scientifiques fussent dans un esprit de coopération internationale, les nations ne l'étaient pas.) Mason et Dixon envoyèrent une note urgente à la Royal Society, déclarant qu'il semblait trop dangereux de naviguer sur les mers et se demandant si le projet entier ne devrait pas être annulé. Ils reçurent rapidement une réponse glaçante, commençant par un sermon et poursuivant en leur disant qu'ils avaient été payés et que la nation et la science comptaient sur eux et qu'ils se couvriraient de honte s'ils ne poursuivaient pas le projet.
Ils changèrent d'avis et continuèrent, mais en cours de route, ils apprirent que Sumatra était tombée aux mains des Français. Ils finirent donc par observer le transit au Cap de Bonne Espérance, avec des résultats médiocres. Sur le chemin du retour, ils firent une brève escale sur l'île isolée de Sainte-Hélène, dans l'Atlantique, où ils rencontrèrent Maskelyne. En raison de la couverture nuageuse, Maskelyne ne put effectuer aucune observation. Mason et Maskelyne sympathisèrent et passèrent quelques semaines agréables, voire fructueuses, à établir des cartes des marées ensemble.
Peu après, Maskelyne retourna en Angleterre et devint astronome royal, tandis que Mason et Dixon – apparemment plus endurcis – mirent le cap sur l'Amérique, où ils passèrent quatre longues années, souvent périlleuses, à sillonner 393 kilomètres de nature sauvage dangereuse pour effectuer des relevés visant à résoudre un différend frontalier entre les domaines de William Penn et de Lord Baltimore, et de leurs colonies respectives, la Pennsylvanie et le Maryland. Le résultat fut la fameuse ligne Mason-Dixon, qui devint plus tard symboliquement la démarcation entre les États esclavagistes et les États libres d'Amérique. (La ligne était leur mission principale, mais ils effectuèrent également plusieurs observations astronomiques. Lors d'une de ces observations, ils effectuèrent la mesure la plus précise de la longueur d'un degré de latitude de ce siècle. Pour cet exploit, ils gagnèrent plus de reconnaissance en Angleterre que pour avoir résolu le différend frontalier entre deux nobles gâtés.) De retour en Europe, Maskelyne et ses collègues allemands et français durent conclure que l'observation du transit de 1761 était un échec total. Ironiquement, l'un des problèmes était qu'il y avait eu trop d'observations. Lorsqu'elles étaient combinées, elles se révélaient souvent contradictoires et irréconciliables. Le seul qui réussit à cartographier le transit de Vénus fut un capitaine de navire inconnu du Yorkshire, du nom de James Cook, qui observa le transit de 1769 au sommet d'une montagne ensoleillée à Tahiti, avant de cartographier l'Australie et de la déclarer colonie de la Couronne britannique. À son retour au pays, il apprit que l'astronome français Joseph Lalande avait calculé que la distance moyenne entre la Terre et le soleil était légèrement supérieure à 150 millions de kilomètres. (Deux autres transits eurent lieu au XIXe siècle, qui permirent de déterminer une distance de 149,59 millions de kilomètres, un chiffre qui est resté en vigueur jusqu'à présent. Nous savons maintenant que la distance exacte est de 149 597 870 691 kilomètres.) La Terre avait enfin trouvé sa place dans l'espace.
Mason et Dixon retournèrent en Angleterre en héros scientifiques, mais pour une raison inconnue, leur partenariat se rompit irrémédiablement. Compte tenu de leur présence fréquente lors d'événements scientifiques majeurs du 18e siècle, il est remarquable que l'on sache si peu de choses sur ces deux hommes. Il n'existe pas de photos, peu de documents écrits. En ce qui concerne Dixon, le *Dictionnaire de la biographie anglaise* observe avec désinvolture qu'il était "censé être né dans une mine de charbon" et laisse le lecteur interpréter cela de manière plausible. Le *Dictionnaire* poursuit en disant qu'il mourut à Durham en 1777. On ne sait rien de plus sur lui que son nom et son long partenariat avec Mason.
On sait un peu plus de choses sur Mason. On sait qu'en 1772, il fut chargé par Maskelyne de trouver une montagne pour mesurer la déviation gravitationnelle, et qu'il finit par signaler que la montagne dont ils avaient besoin se trouvait dans les Highlands écossaises, près du Loch Tay, et qu'elle s'appelait Schiehallion. Mais il refusa de passer un été à la mesurer. Il ne retourna jamais sur le site. On sait que son activité suivante se produ