mercredi 9 avril 2008

Compas de mer.

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Compas n. m. XIIe siècle ; d'abord au sens de « mesure, règle ». Déverbal de compasser.

Compas est le nom de la boussole lorsqu’elle est utilisée sur un bateau. On parle parfois de boussole de navigation. Le compas de route est celui de l'homme de barre. Le compas renversé est fixé au plafond de la chambre du capitaine, il lui permet de suivre la route. Le compas de relèvement, est un compas servant au relèvement d'un astre ou d'un point à terre afin de déterminer l'azimut magnétique (on dit aussi Compas azimutal).Le compas gyroscopique est un outil moderne, il est constitué d'un gyroscope suspendu par son centre de gravité et animé électriquement d'une très grande vitesse de rotation, ce qui lui permet d'indiquer constamment la direction du nord géographique (on dit aussi Gyrocompas).

La boite à aiguille

Boussole, de l'italien bossolo, bossola, bussola, signifiant "petite boite".
La boussole est une petite boite creuse, généralement en bois, munie d'un pivot qui supporte l'aiguille aimantée. L'équipage mobile est parfois recouvert par une mince couche de mica transparent.

Les Chinois auraient remarqué les premiers que l'aimant était attiré par une masse de fer magnétique qui se situe aux environs du Nord de la terre. Son invention remonterait ai IIe siécle avant J.C. Un certain Lu Pou-wei, mort en 235 av. J.C. la mentionne dans un de ses ouvrages. Le dictionnaire Chone Wey, vers l'an 120 de notre ère, la mentionne également, et aux VIIe et VIIIe siècles, les navigateurs chinois utilisaient l'aiguille aimantée sur leurs navires. L'aiguille n'indiquait non pas le nord mais le sud, par égard pour l'empereur, car il fallait respectueusement tourner le dos à la Grande Ourse, résidence du souverain d'en haut dont il était le représentant sur la Terre.

Il semble que la boussole fut importée en Europe au XIIe siècle.

Il aura fallut environs quatorze siècles pour que la boussole soit connue en Europe au XIIe siècle, sous Philippe le Bel. Un poème de Guyot de Provins, vers 1180, parle d'une pierre laide et noirette appelée "marinette", c'est-à dire compagne des marins, utilisée sur la Manche et l'Océan. Les français furent, tout chauvinisme mis de coté, les premiers marins européens à utiliser la boussole, en Méditerranée durant la première croisade, en 1095. Elle était à cette époque très rudimentaire et fort peu commode à utiliser sur un navire.

Le principe magnétique était toutefois connu par les grecs car Aristote signale dans son De Anima que Thales aurait prétendu que "la pierre d'aimant a une âme parce qu'elle attire le fer". La pierre d'aimant ou magnétite doit son nom à la ville de Magnésie dans la région grecque de Ionie, située aujourd'hui en Tessalie (Chef-lieu : Volos). Platon lui aussi évoque la capacité magnétique de la pierre d'aimant et son étrange pouvoir de transmettre sa force attractive du fer.

Alors que les Chinois considéraient que l'aiguille de la boussole pointait vers le sud, les Européens inversèrent cette perception en estimant qu'elle pointait vers le nord. Cette inversion de l'orientation sera importante pour la création de théories sur la nature du pôle magnétique.

Les premiers documents européens qui la décrivent remontent à 1190. Un contemporain précise qu'il s'agissait là d'une aiguille aimantée renfermée dans une fiole de verre à moitié remplie d'eau : elle flottait posée sur deux morceaux de paille et on l'appelait "calamite". Mise en rotation par un aimant naturel approché par le pilote, l'aiguille se stabilisait selon l'axe nord-sud.

En 1269, Pierre Pèlerin de Maricourt rédige sa Lettre sur le magnétisme dans laquelle il décrit en détail la boussole et le compas.

On ignore l'origine précise de la véritable boussole mais, on peut dater l'apparition du nom : l'inventaire de bord du Saint-Nicolas, en 1284 porte: "calamita cum apparatibus suis et una bussula de ligno", ce qui fixerait l'origine sicilienne du mot bussola qui a donné boussole en français, vers cette période.

  • Les deux théories répandues à l'époque : Puisque l'aiguille de la boussole pointe vers l'étoile Polaire — laquelle est située sur l'axe céleste fixant la révolution des dix sphères célestes — elle doit être tributaire, pour ses propriétés, de l'étoile polaire.
  • La deuxième théorie, qui devait connaître une grande diffusion, posait que l'aiguille était attirée par une montagne magnétique s'élevant au pôle Nord.

Sur les premières boussoles, l'aiguille était fixée sur une mince feuille de papier ou de parchemin. Certaines aiguilles étaient tout simplement cousues sur le support. Il n'y avait pas, a cette époque, de colle suffisamment résistante à l'humidité pour assurer la fixation de l'aiguille.

En fait et pour mettre tout le monde d'accord, disons que la l'aiguille de la boussole indique un axe orienté sur l'axe magnétique nord-sud de la terre. Si quelqu'un décide de faire une marque sur le pôle sud de l'aiguille aimantée de la boussole alors ce repère se dirigera vers le pôle sud de la terre. Si on fait l'inverse on se dirigera vers le nord magnétique de la terre.

À l'époque moderne (après 1850 #) on a placé le compas à aiguille dans un habitacle avec des fers destinés à corriger les déviations du compas causées par les fers du bord. A bord d'un voilier ces déviations étaient indécelables à condition qu'on approche pas de masses métalliques de l'habitacle. À l'époque moderne on a utilisé des compas liquides pour les petites embarcations parce que le liquide amotissait les embardées. Cependant ces compas devaient être renversés pour refaire le plein qui à la longue s'évaporait laissant une bulle de plus en plus grande sur la vitre.

Il existe un grand nombre de boussoles différentes chacune adaptée à une fonction.

Boussole pour effectuer des relevés de terrain.


Le compas de marine comporte des particularités :
Le compas permet de connaitre à tout instant le cap du navire. Sa particularité est de rester en position stable dans un plan horizontal.

Le premier compas complet avec rose des vents semble du à un natif de St Gilles ­Croix de Vie, en Vendée. Il était d'origine ibérique, il s'appelait Pierre Garcie dit Ferrande, c'était en 1483. Très exactement le 31 mai 1483.

Charles de la Roncière, dans son Histoire de la Marine Française Paris, Plon, 1900 , indique que la rose des vents de Ferrande n'a 24 rumbs (divisions) au lieu de 32. (Illustration de gauche).





Les premiers compas flottaient sur une cuvette d’eau. S'il y a eu des compas liquides, à partir du moment ou à l'aide d’une pierre d'aimant on a appris à ré-aimanter les
aiguilles on est resté au modèle sec : une aiguille posée sur un pivot. Les compas à aiguilles ont parfois été suspendus à des cordages pour leur donner une stabilité horizontale afin d'éviter à l’aiguille de tomber de son support. L'inconvénient de ce genre de principe est de donner un mouvement pendulaire au système qui est fixé au plafond du bateau. Alors on est revenu à l'ancien système et on a fait flotter la boussole, petite boite en bois contenant l'aiguille, dans une cuvette contenant de l'eau. Cela fonctionnait bien sauf en cas de grosse mer car à ce moment les mouvements du bateau vidaient la cuvette et la boussole se retrouvait posée au fond de la cuvette... Il faudra attendre plusieurs dizaines d'années avant de trouver un système efficace de fixation du compas.

Au moyen âge, le compas était placé dans un habitacle ou bitacle placé devant l'homme qui tenait le timon. Il n'était pas question pour lui de faire des relèvements car de la barre on ne voyait pas l'horizon. De plus le travail de l'homme de barre était de gérer le mouvement du gouvernail et seulement de surveiller la route qui lui était indiqué par le pilote ou le capitaine. Ce bitacle contenait un logement où on plaçait une lumière qui permettait de voir la rose.

Christophe Colomb, le 13 septembre 1492, remarque, que l’aiguille aimantée ne se dirigeait plus exactement comme d’ordinaire vers l’étoile Polaire, mais vers un autre point fixe d’ailleurs invisible Colomb avait sans le savoir traversé le méridien commun au pôle géographique et au pôle magnétique, ce qui avait changé le sens de la déclinaison de l’aiguille.

L'explication de Colomb, en date du 17 septembre 1492, n'était pas tout à fait fausse : l'étoile Polaire n'est pas fixe, elle bouge mais à long terme. “Ils constatèrent que les aiguilles marchaient bien. Et cela arriva parce que ce n'était pas les aiguilles qui bougeaient, mais bien l'étoile Polaire". Colomb fut un des premiers marins européens à constater le phénomène de la déclinaison magnétique.
« Le principal instrument, le plus juste et le plus parfait que doit avoir un pilote, est l’aiguille de son compas : car il n’y a nul instrument qui montre tant la voie, comme fait celui-ci : considéré que sans lui tous les autres valent peu et sans les autres, il peut beaucoup. Par ainsi on peut comparer l’aiguille de marine, entre les autre instruments de la navigation, comme la vue de l’homme entre les cinq sens. » Voilà se que disait Pierre de Medine dans L’art de Naviguer, en 1554.

Le système de fixation du compas, attendu par les marins

Vers 1545, le mathématicien Gerolamo (1501-1576), Jérôme Cardan en français, a décrit un système de suspension qui porte désormais son nom : la suspension à la Cardan. Il s’agit de trois cercles articulés l’un sur l’autre, dont les axes sont déportés de 90 °. Ce système permet de conserver un plan horizontal durant les mouvement du bateau ou du navire. Il à été utilisé pour stabiliser de nombreux objets différents tels des réchauds de cuisson. Cardano dont le père était un ami de Léonard de Vinci, a décrit le système portant son nom dans un traité de physique intitulé De subtilitate rerum (de la subtilité des choses), dans le livre XVII de l'ouvrage qui en comporte XXI.

Le système décrit par Gerolamo Cardano existait déjà, semble t il, dans un tout autre domaine....

Cardano s’est inspiré de la réalisation d’un autre italien nommé Gianelli Torréano qui était au service de Charles Quint. Torréano était mécanicien. Cet italien de Crémone avait inventé, pour l’empereur, un siège de voiture qui conservait toujours la même position durant la marche de la voiture. Voir note à sujet de Cardano dans De subtilitate, livreI. C’est de cette chaise de voiture inventée pour Charles Quint que dérive le support de compas dit à la cardan.

Jean-Michel Urvoy,
avec l'aide de Paul Bending, Georges de Walque et Henry Leroy.


Information complémentaires.

Sur Cardan.

Gerolamo Cardano est parfois nommé Girolamo Cardano ou Hieronymus Cardanus en latin ou encore Jérôme Cardan en français. Il est né à Pavie, 24 septembre 1501, il est mort à Rome le 21 septembre 1576. Il était mathématicien, philosophe, juriste et médecin. Il professa les mathématiques, puis la médecine à Milan et à Bologne, voyagea en Écosse, en Angleterre, en France.
  • De subtilitate rerum, Nuremberg, editore Johann Petreius, 1550.
De subtilitate rerum, comporte 21 livre. L’ouvrage a été traduit en français par Richard Leblanc en 1556. L'édition française est la traduction de celle de 1554 : Les Livres de Hiérôme Cardan, médecin milanais, intitulés De la Subtilité et subtiles inventions, ensemble les causes occultes et les raisons d'icelles, Paris in-4. Elle comporte tous les passages censurés et supprimées dans les éditions postérieures.

D'après Stanislas de Guaita, ce traité serait bâti ésotériquement : les 21 livres qui le composent représentent les 21 clefs du tarot. Chacun de ses livres porte une rubrique spéciale. Ce livre traite de tout.. On conçoit, en le lisant, qu'il est malaisé de mettre en ordre un tel amas de connaissances, véritables ou erronées, d'observations justes ou de recettes empiriques. Il est presque aussi difficile d'en faire un résumé.

Le premier livre est intitulé De l'essence des choses, du vide et du mouvement. Le second livre est intitulé Des éléments et de leurs actions. Les livres suivants traitent Du Ciel, De la lumière, Des composés métalliques, Des Métaux, Des pierres, Des plantes (livre 2 à 7). Le huitième livre traite Des animaux engendrés par la putréfaction. Le neuvième livre traite De l'homme. Les livres suivants traitent Des sens et choses sensibles, De l'âme et de l'intelligence, Des subtilités inuitiles Des sciences; Des arts (Livres X à XVII); Des inventions merveilleuses et choses incroyables (XVIIIe livre). Les 3 derniers livres sont intitulés : Des esprits, Des anges, De Dieu et de l'univers.
Il existe plusieurs éditions de cet ouvrage :

La question de l'édition originale est indécise, entre trois éditions à la date de 1550 : une folio à Nuremberg chez Petri, et deux octavos, l'une à Lyon, et l'autre à Paris.
  • Cardan, jérome ; De subtilitate, libri XXI. Paris, J. Dupuys, 1551. In-8 de (24), 312 f. Vélin moderne à rabats. Jolie vignette à l'insigne de la Samaritaine, nombreuses figures dans le texte.
L’édition de 1551 à Paris ne diffère de celle de 1550 à Paris que par la feuille de titre, le reste du volume est rigoureusement identique en corps, figures et décors ; c'est donc bien le volume même de 1550 avec un titre en date de 1551 pour un libraire différent.

Pour une discussion plus approfondie des originales du De Subtilitate, on consultera l'article de Paola Pirzio, Note sulle tre redazioni del 'De Subtilitate' di Girolamo Cardano, dans G.Canziani, M.L.Baldi (ed.), Girolamo Cardano. Le opere, le fonti, la vita, Milano, Franco Angeli 1999, p. 169-179.

Sur la boussole et le compas

La pierre d'aimant ou magnétite doit son nom à la ville de Magnésie. Auparavant cette ville s'appelait Héraclée. Le premier nom de la pierre d'aimant, était, en grec, lithos Heracleia, pierre d'Héraclée. L'aimant reçu aussi le nom de pierre de magnésie. On l'a également appelé lydia ou lydiké lithos c'est à dire pierre lydienne.
Les égyptiens appelaient l'aimant l'os de Horus et le fer os de Typhon. Les latins utilisérent le mot grec magnès pour désigner l'aimant. Au moyen age l'aimant est appelé adamas par Jacques de Vitry dans son "Histoire orientale" publiée en 1218. En arabe l'aimant était nommé "al-maghnathis". En sanscrit, il était appelé "ayaskàntamani" ou aussi "tchoumbaka", le baiseur (donneur de baisers) de tchoubi, baiser. Les thibétains le nomment "rdho k'halen", pierre à l'aiguile d'acier.

boussole : n. f. XVIe siècle, bussole. Emprunté de l'italien bussola, variante féminine de bossolo, « petit récipient en bois », du latin populaire *buxula (voir Boîte). Cadran gradué au centre duquel est fixée une aiguille qui tourne librement sur un pivot et dont la pointe aimantée se dirige toujours vers le pôle Nord magnétique. Boussole ordinaire. S'orienter à la boussole. L'invention de la boussole a transformé la navigation. Boussole marine, ou Compas. La cuvette, l'aiguille d'une boussole. Une boussole de déclinaison, de direction. Près des pôles, la boussole ne donne plus d'indications valables. Fig. et fam. Perdre la boussole, perdre la tête, perdre la raison.

Compas : n. m. XIIe siècle ; d'abord au sens de « mesure, règle ». Déverbal de compasser.
1.
Instrument composé de deux branches, ou jambes, jointes à l'une de leurs extrémités par une charnière, et destiné à décrire des circonférences ou à mesurer des longueurs. Ouvrir le compas. L'ouverture du compas. Mesurer avec le compas. Tracer un cercle, un demi-cercle avec le compas. Faire une figure au compas. Compas à trois, à quatre pointes. Compas à pointes sèches, pour reporter des mesures. Compas à ressort. Compas quart de cercle. Compas à verge, dont la pointe et le traceur glissent sur une barre horizontale. Compas d'épaisseur, à branches recourbées. Compas de proportion, dont les branches sont deux règles plates et graduées. Compas de réduction, destiné à réduire des dimensions à une échelle donnée. Spécialt. Instrument de mesure utilisé dans différents métiers. Un compas de charpentier, de chapelier, de cordonnier, etc. Expr. fig. et fam. Faire tout par règle et par compas, au compas, avec une grande exactitude, une grande minutie. Avoir le compas dans l'œil, mesurer avec justesse, sans l'aide d'aucun instrument, les distances et les dimensions.
2. MARINE. AÉRON. Boussole de navigation. Observer, regarder le compas. Le compas de route, celui de l'homme de barre. Le compas renversé, fixé au plafond de la chambre du capitaine. Compas de relèvement, servant au relèvement d'un astre ou d'un point à terre afin de déterminer l'azimut magnétique (on dit aussi Compas azimutal). Compas gyroscopique, constitué d'un gyroscope suspendu par son centre de gravité et animé électriquement d'une très grande vitesse de rotation, ce qui lui permet d'indiquer constamment la direction du nord géographique (on dit aussi Gyrocompas).



Pierre Garcie
, dit Ferrande, est né en France, à St Gilles ­Croix de Vie en Vendée, d'un père espagnol et d'une mère française. Il est mort en 1520 à Saint-Gilles. Il avait rédigé un testament le 15 février 1503.







Ferrande est l'auteur d'un traité de navigation (première partie achevée en mai 1483 ; seconde partie achevée en juin 1484 ; édition princeps : Poitiers, 1520) - Ferrande est considéré comme le premier véritable océanographe. François 1er le qualifia de «l’un des maistres de navires les plus experimentez qui sont aujourd’hui et le plus cognaissant en navigage».




"Compas de variation, c'est une boussole qui a des pinnules par où on vise au Soleil, ou à quelqu'autre objet, pour voir à quel rumb de vent il répond. Il sert particulièrement à trouver la variation, ou la déclinaison de l'ayman".
Paul Hoste (S. J., Le P.) : Théorie de la construction des vaisseaux, qui contient plusieurs traitez de Mathématiques sur des matiérs nouvelles & curieuses"; In-fol., pièces limin., 172 p. fig., pl.;Lyon : Anisson & Posuel, 1697. Notice n° : FRBNF30618987. (Père jésuite - Collaborateur de Tourville et auteur de "L'art des armées navales", de "Théorie de la construction des vaisseaux" et de "Recueil de traités mathématiques qui peuvent estre nécessaires à un gentilhomme pour servir à la mer ou à la terre").

"Le compas aguja de marear en Espagnol, langucchia del Bossolo en Italien, c'est la Bossole ou la boëte de l'aiguille aimantée nommee Compas, laquelle est couuerte d'vn carton nommé la Rose, taillé en rond, & diuisé en 360. degrez ou parties égales en sa periferie: Sur lequel est figuré vn Compartiment de trente deux rayons ou demy diametres, réspondans à l'horison, & designant le quartier de trente deux vents: celuy du Nord qui meut & dresse la Rose, est pointé d'vne Fleur de Lys: l'Est ou l'Orient d'vne Croix, l'Oest ou l'Occident d'vne Aigle de l'Empire à deux testes.Les rayons de la rose sont nommez rins & rums, lesquels touchent à la circonference à distance égale d'vnze degrez vn quart, l'vn de l'autre. Le centre d'icelle balançant sur la pinulle de la bossole, est dans vne petite bosse nommée la chapelle, en Espagnol chapitel. Il y a des compas nommez de variation, qui ont vn petit obelisque ou stile droit sur la chapelle, pour reconnoistre & chercher en tous lieux la variation de l'aiguillle, ce qui se remarque, ou qui est obserué au leuer & au coucher du Soleil".
Estienne Cleirac : Vs et covstvmes de la mer, Divisees en trois parties. [ I. De la Nauigation. - II. Du Commerce Naual, & Contracts Maritimes. - III. De la Iurisdiction de la Marine. ]; Auec vn Traicté des Termes de Marine, Reglemens de la Nauigation des Fleuues & Riuieres. - Le tout Reueu, Corrigé & Augmenté par l'Autheur en cette derniere Edition. - Guillame Tavpinard, Bourdeaux, 1661.

Note du Commandant Hubert Michéa : "je crois que le plus ancien compas qui nous soit parvenu est aux Canaries. Voir la photographie in National Geographic, vol 170, n° 5; il est divisé en 160 subdivisions. C'est un compas sec c'est à dire une rose de papier tendue sur un cercle sur lequel sont placées des aiguilles. Le tout est suspendu au sommet d'une pointe de cuivre par une petite pierre creusée qui porte l'ensemble mobile".

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