Royal Observatory Greenwich et le méridien de Greenwich

Au printemps de l’année mille sept cent seize, des pages d’un catalogue d’étoiles brûlaient sur la colline de Greenwich. John Flamsteed — le premier astronome royal et maître de l’observatoire — avait allumé le feu. Il démonta trois cents exemplaires du livre, en retira les feuilles qu’il jugeait utilisables et brûla publiquement les autres dans le parc de Greenwich. Flamsteed lui-même appela ce feu « un sacrifice à la vérité ».

Quarante ans plus tôt, le roi Charles II lui avait confié la correction des tables du mouvement de la Lune et des positions des étoiles. Les marins savaient déterminer la latitude, mais, pour la longitude — la position à l’est ou à l’ouest —, ils se trompaient de centaines de milles. L’une des méthodes exigeait de mesurer la position de la Lune parmi les étoiles et de comparer le résultat à une table calculée pour une heure précise à l’observatoire. Une erreur dans les coordonnées d’une étoile devenait une erreur sur une carte marine.

L’architecte et astronome Christopher Wren choisit cette colline pour des raisons tout à fait terrestres. Les solides fondations de l’ancien château de Greenwich y subsistaient, le terrain appartenait déjà à la Couronne, et cette hauteur dégagée se trouvait assez près des savants et des artisans de Londres. C’est ainsi qu’apparut le mot « Royal » : le roi créa la fonction, nomma l’astronome et l’installa dans une maison construite pour le travail.

Wren construisit au-dessus des pièces d’habitation une salle d’observation octogonale aux hautes fenêtres. Pourtant, aucun de ses murs n’était exactement orienté du nord au sud. Pour effectuer les mesures sur le méridien, Flamsteed dut travailler dans de petites annexes. Là, ses télescopes suivaient un astre durant le bref instant où il franchissait la ligne imaginaire passant par le nord, le zénith et le sud. L’instant du passage était noté à l’aide d’horloges à pendule.

L’État versait à Flamsteed cent livres par an. Une paroisse à Burstow et des élèves vivant à l’observatoire lui procuraient des revenus supplémentaires. Les instruments et les assistants absorbaient bien davantage. Il paya de son propre argent, reçu après la mort de son père, le grand arc mural servant à mesurer la hauteur des étoiles. Plus tard, Flamsteed calcula qu’il avait investi plus de deux mille livres dans ce travail. Son enjeu était clair : si des observations inachevées étaient imprimées avec des erreurs sous son nom, l’œuvre de toute sa vie en souffrirait.

Au début du dix-huitième siècle, le catalogue n’était toujours pas prêt. Isaac Newton, président de la Royal Society, et l’astronome Edmond Halley avaient besoin des observations de Flamsteed pour leurs propres calculs. Newton obtint de la reine Anne la création d’une commission ayant le droit de superviser l’observatoire et de décider quand publier ses documents. Flamsteed remit des copies scellées de ses notes. En mille sept cent douze, Halley publia quatre cents exemplaires du catalogue, avec sa propre révision et des données que l’auteur jugeait brutes et altérées.

Quatre ans plus tard, Flamsteed récupéra la majeure partie du tirage et organisa ce fameux feu. Il reprit ensuite la mise en forme et la correction des observations, mais n’eut pas le temps d’achever l’édition. Après sa mort, en mille sept cent dix-neuf, Margaret Flamsteed — l’épouse de l’astronome, qui l’aidait dans les calculs et dans la gestion de l’observatoire — reprit le travail. Avec les anciens assistants de son mari, elle publia le catalogue complet en mille sept cent vingt-cinq, puis, quatre ans plus tard, un atlas des étoiles, le plus vaste et le plus précis de son époque.

Halley obtint le poste de Flamsteed, mais l’observatoire lui échut sans télescopes ni horloges. Margaret les emporta comme des biens achetés par son mari à ses propres frais. Les juristes du gouvernement tentèrent de récupérer les instruments ; Halley dut pourtant demander de l’argent pour en acquérir de nouveaux. On lui accorda cinq cents livres ; le nouvel instrument méridien fut installé un peu à l’est de la ligne de Flamsteed. Les astronomes royaux suivants changèrent encore les télescopes et, avec eux, le méridien de Greenwich en usage se déplaça. C’est pourquoi plusieurs lignes sont tracées dans la cour, et non une unique frontière éternelle entre les hémisphères.

Le zéro historique passe par le dernier de ces grands instruments méridiens. En mille huit cent cinquante, le septième astronome royal, George Biddell Airy, conçut le cercle méridien d'Airy : un télescope capable de se déplacer uniquement dans le plan nord-sud. Un employé de l’observatoire notait le moment où une étoile franchissait le réticule de l’oculaire, tout en mesurant sa hauteur. En un siècle, environ six cent mille observations furent effectuées avec cet instrument. Le télescope lui-même se trouve toujours dans son support d’origine ; la bande métallique de la cour prolonge la ligne passant par son oculaire.

La longitude n’a pas de zéro naturel. En mille huit cent quatre-vingt-quatre, une conférence internationale à Washington le choisit par vote. Près des deux tiers de la navigation mondiale utilisaient déjà des cartes comptées depuis Greenwich ; passer à un autre système exigeait donc le moins de corrections. Vingt-deux voix furent exprimées pour le méridien passant par le centre de l’instrument d’Airy, une contre, et deux autres représentants s’abstinrent. Son réticule devint le zéro de la longitude mondiale, et le temps moyen de Greenwich la base du décompte universel des jours proposé par la conférence.

La navigation satellitaire moderne place le méridien de Greenwich environ cent deux mètres et demi plus à l’est. Elle nécessite un plan passant par le centre de masse de la Terre, alors que le télescope d’Airy avait été aligné sur la verticale locale définie par la gravité terrestre sur cette colline. C’est pourquoi un téléphone posé sur la bande métallique indiquera une faible longitude ouest. Le zéro de mille huit cent quatre-vingt-quatre est resté ici, dans le réticule de l’ancien télescope.