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LE MAGAZINE DES SCIENCES DE L’UNIVERS EN AFRIQUE

Aujourd’hui, il nous semble évident que la terre est ronde, et que sa circonférence est d’environs 40000 kilomètres. Les connaissances actuelles des propriétés de notre planète sont les fruits de plusieurs millénaires de réflexions, de mesures, de calculs de personnes aux quatre coins de notre planète. L’une des mesures les plus extraordinaires jamais faites par l’homme a été effectuée en Afrique…. Il y a 2250 ans!

Vue schématique de l’expérience d’Eratosthène. Un baton à Syène ne crée pas d’ombre au solstice d’été et l’angle de l’ombre d’un même bâton à Alexandrie est de 7.2 degrés par rapport à la verticale. Cela lui donne l’angle sous lequel on voit l’arc Syène-Alexandrie depuis le centre de la Terre. La mesure de la distance entre Syène et Alexandrire lui permet donc de mesurer la circonférence de la terre. Crédit: Cyril Langlois

Depuis près de 2500 ans, les Grecs savaient que la Terre était ronde, notamment suite à des observations de la forme de l’ombre de la terre durant des éclipses. Mais si la Terre est ronde, quelle est sa dimension? La première mesure de la circonférence de notre planète a été effectuée par Eratosthène, aussi connu sous le nom de Eratosthène de Cyrène, d’après sa ville de naissance, située dans l’actuelle Libye. Eratosthène était un érudit, qui inventa notamment la géographie et dirigeait la grande bibliothèque d’Alexandrie, en Égypte. Ses connaissances en géographie lui ont permis de savoir qu’au moment du solstice d’été, le 21 juin dans l’hémisphère nord, il n’y avait pas d’ombre à Syène (la ville actuelle d’Assouan en Égypte). En effet, Assouan se trouve près du tropique du Cancer, et lors du solstice, le soleil y est au zénith: il n’ y a donc pas d’ombres. Le jour d’un solstice d’été, il mesura l’ombre d’un bâton planté verticalement plus au nord, à Alexandrie: celle-ci était inclinée de 7.2 degrés avec la verticale.
Alexandrie et Assouan se trouvent quasiment à la même longitude, si bien qu’elles sont sur le même méridien (une demi-ellipse imaginaire passant par les deux pôles de la terre). La mesure d’Eratosthène montre donc que la distance entre Assouan et Alexandrie correspond à 7,2 degrés du méridien, soit 1/50ème de la circonférence de la Terre (la circonférence fait 360 degrés).

Il ne lui reste donc plus qu’à mesurer la distance entre Syène et Alexandrie, puis de la multiplier par 50 pour obtenir la circonférence de la Terre. Mesurer une telle distance est simple aujourd’hui, notamment grâce aux GPS, mais 230 ans avant JC, cela était bien plus compliqué. Il est souvent rapporté qu’Erathostène a estimé cette distance en mesurant le temps de trajets de caravanes de chameaux. Il semble cependant qu’il ait utilisé les mesures de Bématistes, les géomètres de l’époque, qui mesuraient de distances en comptant leurs pas. Il a ainsi pu estimer que la distance entre les deux villes était de 5000 stades, et donc que la circonférence de la terre était de 250000 stades, ce qui correspondrait à environs 39400 kilomètres. La circonférence moyenne de la terre est maintenant estimée à 40070 kilomètres. Cette première mesure de la circonférence de la terre, faite en Afrique, était donc remarquablement précise!

Eric Lagadec, Observatoire de la Côte d’Azur

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