Colomb et le mythe de la Terre plate : naviguer entre erreurs et vérités, en défiant les alizés

À l'époque de Colomb, croyait-on que la Terre était plate ?

Non, la sphéricité de la Terre était connue des savants occidentaux depuis l'Antiquité grecque. La commission espagnole rejeta d'abord le projet de Colomb non pas à cause de la « platitude » de la Terre, mais parce que les calculs réels montraient une distance trop grande. Colomb présenta des calculs erronés, mais son intuition sur les alizés se révéla correcte.

Contrairement à une croyance répandue, dès l'époque de Christophe Colomb (qui vécut entre 1451 et 1506), la plupart des savants occidentaux ne pensaient pas que la Terre était plate.

Les anciens Grecs, en particulier, avaient réuni des preuves de la sphéricité de la Terre dès l'Antiquité classique. Cette découverte scientifique fut rendue possible à la fois par de véritables expériences, par des observations empiriques et par l'usage de la raison. Selon Théophraste, ce fut Parménide, peu après 500 av. J.-C., qui soutint pour la première fois que la Terre était sphérique. Ses raisons reposaient sur l'idée philosophique de « forme parfaite », sous-entendant que la seule forme apte à demeurer naturellement en équilibre était précisément la sphère. Platon parvint lui aussi à la même conclusion : la sphère est le solide parfait, immuable et symétrique de tous les côtés. La Terre, placée au centre de l'Univers, ne pouvait être que sphérique.

Bien que mus par des motivations philosophiques, les anciens Grecs avaient raison : la gravité, en « poussant » de manière égale de tous les côtés, amène les corps célestes à adopter une forme approximativement sphérique, dans laquelle la masse est répartie sur les surfaces équipotentielles.

L'expérience d'Ératosthène

L'une des expériences les plus connues en faveur de la sphéricité de la Terre fut présentée par Ératosthène de Cyrène (vers 276-194 av. J.-C.). Cet exemple historique montre comment les mathématiques et la physique permettent de mesurer des phénomènes apparemment inaccessibles. L'histoire raconte qu'Ératosthène mesura l'angle d'élévation du Soleil à midi dans la ville égyptienne de Syène (aujourd'hui Assouan) et, simultanément, à Alexandrie d'Égypte, située plus au nord. Il remarqua qu'à Syène, le Soleil se trouvait directement au-dessus de lui à midi, tandis qu'à Alexandrie l'angle du Soleil était d'environ 7,2 degrés par rapport à la verticale, soit environ 1/50 d'un angle plein.

À partir de ces informations, Ératosthène raisonna que la différence angulaire entre Syène et Alexandrie était imputable à la courbure de la Terre. En supposant la Terre sphérique, il utilisa la différence angulaire et la distance entre Syène et Alexandrie pour en estimer la circonférence.

De cette expérience, Ératosthène déduisit que la circonférence de la Terre devait valoir 50 fois la distance entre Alexandrie et Syène, soit 250 000 stades, équivalant à environ 39 000 km. Nous savons aujourd'hui que la Terre n'est pas une sphère parfaite et qu'elle est étirée à l'équateur par rapport aux pôles, à tel point qu'il est impossible de donner une longueur standard pour la circonférence terrestre. Pour cette raison, on utilise universellement la valeur moyenne de la circonférence, égale à 40 075 km. Si l'on compare cette valeur à la circonférence d'Ératosthène, on mesure aussitôt l'extraordinaire précision avec laquelle il calcula la distance à l'aide d'un simple dispositif expérimental.

Trois observations sur la sphéricité de la Terre

Outre la conception philosophique de la sphéricité proposée par Platon et l'expérience d'Ératosthène, les Anciens firent trois simples observations qui validaient la thèse de la Terre sphérique :

• Les navires qui s'éloignent en mer disparaissent progressivement derrière la courbure terrestre, ce qui en met en évidence la convexité.
• En approchant d'une côte, on voit d'abord les montagnes, puis la plage.
• Chaque éclipse de Lune montre le profil de la Terre : puisque les éclipses se produisent à toute heure, c'est-à-dire pour n'importe quel angle de rotation de la Terre, et que le profil de l'ombre est toujours un arc de cercle, on en déduit que le corps qui projette l'ombre, à savoir la Terre, est de forme sphérique, car c'est le seul corps capable de projeter une ombre toujours circulaire.

Les erreurs scientifiques de Colomb

Au XVe siècle, le commerce des épices était une activité extrêmement rentable et convoitée par tous les gouvernements. Christophe Colomb, au service des souverains d'Espagne Isabelle et Ferdinand, proposa une nouvelle route commerciale pour atteindre les Indes : naviguer vers l'ouest à travers l'océan Atlantique, là où personne ne s'était jamais aventuré, afin d'arriver plus vite et de devancer les Portugais dans le commerce.

La mission était à ce point innovante, dangereuse et folle que la Reine dut nommer une commission d'enquête pour en établir la faisabilité et débloquer les fonds nécessaires au projet. La première fois, la commission rejeta la mission, non pas à cause de la prétendue platitude de la Terre, mais en raison de la distance excessive séparant l'Espagne des Indes le long de la route vers l'ouest.

Le projet fut approuvé par la suite, notamment grâce à une série d'erreurs de calculs scientifiques commises par Christophe Colomb et fournies à la commission. Colomb, probablement conscient de ses erreurs mais désireux de faire approuver le projet, présenta à la commission des calculs totalement faux :

• Parmi les innombrables estimations disponibles de la circonférence de la Terre, Colomb retint la plus basse et la plus favorable à l'approbation de son expédition
• Colomb utilisait le « mille italien » ou « mille romain » au lieu du « mille marin », qu'il aurait été correct d'employer. Le mille italien était plus court que le mille marin que nous utilisons aujourd'hui. Un mille italien correspondait à environ 1,48 kilomètre, tandis que le mille marin moderne est normalisé à 1,852 kilomètre, ce qui lui permettait d'économiser dans les calculs à présenter à la reine
• Il commença à effectuer ses calculs en partant des îles Canaries, la partie la plus occidentale de l'Espagne

Ainsi, Colomb, à la différence d'Ératosthène, estima la circonférence approximative de la Terre à seulement 25 000 km, et la distance à parcourir pour atteindre le Japon à moins de 4 000 km, un voyage à la portée des caravelles de l'époque. La distance réelle à parcourir était en revanche de plus de 19 000 km. À cause de cette erreur, Colomb et ses hommes étaient condamnés à mourir de soif au milieu de l'océan. Ce qui sauva Colomb et son équipage, ce fut sa plus grande « erreur ». À l'époque de Colomb, en effet, on ignorait qu'entre l'Europe et l'Asie, vers l'ouest, se trouvait le continent américain !

L'intuition scientifique de Colomb : les alizés

Malgré les nombreuses incohérences présentées par Colomb, un fait scientifique exact et favorable à l'approbation du voyage fut soumis à la commission : l'existence des vents alizés qui pousseraient les caravelles de Colomb vers les Indes avec aisance.

Les vents alizés, également connus sous le nom de « trade winds » ou « vents du commerce », sont un type de vents dominants qui soufflent constamment d'est en ouest dans les régions tropicales et subtropicales de l'atmosphère terrestre. Ces vents tirent leur nom du terme « trade », qui dérive du mot « trader » ou « commerçant », car c'étaient des vents très utilisés par les marins et les commerçants sur les routes commerciales entre l'Europe, l'Afrique, l'Asie et les Amériques. Les caractéristiques les plus importantes des vents alizés qui ont contribué à la découverte de l'Amérique sont les suivantes :

• Direction : les trade winds soufflent d'est en ouest. Dans l'hémisphère nord, ils sont connus sous le nom d'alizés de nord-est et soufflent généralement du nord-est vers le sud-ouest. Dans l'hémisphère sud, ils sont appelés alizés de sud-est et soufflent du sud-est vers le nord-ouest.
• Latitude : les trade winds se situent principalement entre 20 et 30 degrés de latitude, dans l'hémisphère nord comme dans l'hémisphère sud. Ces latitudes peuvent varier légèrement en réponse aux changements saisonniers de l'atmosphère.
• Origine : les trade winds sont engendrés par le réchauffement différentiel entre l'équateur et les régions plus froides des tropiques. L'air chaud et humide s'élève dans la zone équatoriale, créant une zone de basse pression. L'air plus frais et plus dense se déplace alors des tropiques vers l'équateur pour combler ce vide, engendrant les trade winds.
• Régularité : les trade winds sont connus pour leur constance et leur régularité, même s'ils peuvent subir certaines variations saisonnières. Cette régularité les rend importants pour la navigation maritime et pour la planification des routes commerciales, car les marins d'autrefois les utilisaient pour se déplacer d'un continent à l'autre.

Les vents alizés ont joué un rôle important dans la découverte de l'Amérique par Colomb et continuèrent d'influencer les routes des explorateurs suivants, parmi lesquels Hernán Cortés, Francisco Pizarro et d'autres qui explorèrent et conquirent les terres de l'Amérique centrale et de l'Amérique du Sud. Ces vents constants facilitèrent les voyages maritimes et l'expansion des connaissances européennes sur le Nouveau Monde.

En résumé, les alizés furent essentiels pour permettre aux explorateurs européens de traverser l'océan Atlantique et de découvrir l'Amérique à l'aide des caravelles. Ces vents constants offrirent des routes fiables pour les voyages transocéaniques et contribuèrent de manière significative à la cartographie et à la connaissance du continent américain.

FAQ

Colomb croyait-il vraiment que la Terre était plate ?

Non, Colomb savait que la Terre était sphérique. L'idée selon laquelle on aurait cru à une Terre plate au Moyen Âge est un mythe moderne. La commission espagnole rejeta d'abord le projet de Colomb parce que les calculs corrects montraient une distance trop grande pour les caravelles de l'époque.

Quelle était la précision du calcul d'Ératosthène sur la circonférence de la Terre ?

Extraordinairement précis : Ératosthène calcula environ 39 000 km, alors que la valeur moyenne réelle est de 40 075 km. Avec un simple dispositif expérimental et des mesures d'ombres, il atteignit une erreur inférieure à 3 %. Cela démontre la puissance de la méthode scientifique.

Que sont les vents alizés et pourquoi étaient-ils importants pour Colomb ?

Les alizés sont des vents constants qui soufflent d'est en ouest dans les régions tropicales, engendrés par le réchauffement différentiel entre l'équateur et les tropiques. Pour Colomb, ils furent essentiels car ils poussaient les caravelles vers l'ouest de manière prévisible, rendant possible la traversée de l'Atlantique.

Quelles erreurs scientifiques Colomb commit-il dans ses calculs ?

Colomb sous-estima la circonférence de la Terre (25 000 km au lieu de 40 000), utilisa la mauvaise unité de mesure (milles italiens au lieu de milles marins) et retint l'estimation la plus basse disponible. Il calcula la distance jusqu'au Japon à moins de 4 000 km au lieu des 19 000 km réels.