Un scientifique meurt en 1673 en Guyane française

Un jour de pluie de mai 1673, dans une forêt tropicale de Guyane française, un scientifique nommé Meurisse meurt. Sa mort pourrait être attribuée à une maladie ou à un accident mortel, mais aucune description complète n'en a été retrouvée. La seule personne présente à ses côtés était son compagnon de voyage, l'astronome Jean Richer, alors gravement malade et luttant pour rester en vie.

Mission pour mesurer la distance entre la Terre et le Soleil

L'année précédente, ils avaient été envoyés de Paris à Cayenne, sur la côte nord-est de l'Amérique du Sud, à 4 400 km. L'Académie des sciences française, à la demande de l'astronome Giovanni Cassini, leur avait confié une mission destinée à réaliser une mesure qui révélerait la distance entre la Terre et le Soleil, une valeur encore inconnue à l'époque.

La passion de Cassini pour l'astronomie

Dans les années 1670, de nouveaux instruments astronomiques avaient été mis au point, et Cassini était déterminé à les utiliser pour répondre une fois pour toutes à cette question. Il vivait au deuxième étage de l'Observatoire de Paris et travaillait sans relâche sur le problème. Gabriella Bernardi, auteure de Giovanni Domenico Cassini : un astronome moderne au XVIIe siècle, décrit Cassini comme un homme entièrement dévoué à sa profession.

L'arrivée de Cassini à Paris

En avril 1669, deux ans après le discours d'Adrien Auzout, Cassini arrive à Paris. Il avait été personnellement invité par le roi Louis XIV et deviendrait bientôt l'une des figures les plus illustres de l'Académie. Cassini prit conscience qu'on pourrait obtenir des informations précises sur Mars à un moment où la planète serait à son point le plus proche de la Terre depuis quinze ans, ce qui permettrait de calculer sa parallaxe, une mesure essentielle pour calculer la distance entre la Terre et le Soleil.

Préparatifs du voyage

Richer et Meurisse passèrent des jours et des nuits aux côtés de Cassini à préparer les observations communes qu'ils devraient effectuer lorsqu'ils seraient à des milliers de kilomètres. Les deux apprentis savaient qu'ils s'engageaient dans un voyage dangereux. Selon l'historien Nicholas Dew, toutes les personnes envoyées sur ces navires à cette époque avaient un statut inférieur.

Tests des instruments à La Rochelle

Richer et Meurisse se rendirent d'abord au port français de La Rochelle, où ils passèrent trois mois à tester et à calibrer minutieusement leurs instruments, dont un octant, un quadrant, plusieurs télescopes de différentes tailles et quelques horloges à pendule. Le 8 février 1672, ils prirent la mer à bord d'un navire marchand, peut-être un navire négrier vidé de sa cargaison, dont la destination finale était le Sénégal.

Arrivée à Cayenne

Le 22 avril 1672, le duo arriva à Cayenne. La petite colonie désolée n'était visitée que par deux ou trois navires par an et était séparée du reste de la Guyane par le étroit estuaire du Mahury et la fine rivière de Cayenne. La fin d'avril correspondait presque au pic de la saison des pluies de la mousson amazonienne, un climat d'humidité oppressante où les moustiques pullulent.

Construction d'un observatoire dans la jungle

Richer commença à explorer la jungle pour trouver le meilleur emplacement où construire un observatoire. Après quelques semaines, il trouva un endroit adapté, et les deux hommes recrutèrent des ouvriers autochtones qui construisirent une structure faite de branches, d'écorce d'arbre et de feuilles de palmier, avec une grande ouverture dans le toit pour leurs télescopes. L'observatoire fut achevé avant la mi-mai. La première observation de Richer eut lieu le 14 mai, et il calcula la hauteur de l'étoile polaire, un commencement prometteur pour ce qui serait une mission très difficile.

Les défis de la saison des pluies

La pluie était implacable, et Richer écrivit à Cassini que le mauvais temps l'avait empêché de faire des observations pendant plusieurs jours. « Depuis notre arrivée, il n'y a pratiquement pas eu un seul jour sans pluie. » À un moment, les fourmis pénétrèrent en si grand nombre dans les horloges à pendule des savants qu'elles bloquèrent le délicat mécanisme des engrenages, provoquant l'arrêt complet d'au moins l'une d'entre elles.

Observer Mars en octobre 1672

En octobre 1672, la saison des pluies prit enfin fin, juste à temps pour observer Mars. Pendant plusieurs semaines, Richer se consacra à mesurer la planète et les étoiles environnantes. De l'autre côté de l'Atlantique, à 7 000 kilomètres, Cassini et l'astronome danois Ole Rømer effectuèrent également des mesures aux moments prévus, en regardant par la fenêtre de l'Observatoire de Paris.

Autres astronomes ayant contribué à la mission

Pendant ce temps, à Londres, l'astronome John Flamsteed, de la Royal Society, mesura également la parallaxe de Mars afin de déterminer la distance au Soleil, en observant astucieusement Mars une première fois en début de soirée, puis en attendant plusieurs heures que la Terre tourne avant de faire une nouvelle mesure. Son calcul final était proche de celui de Cassini, mais moins précis.

La mort mystérieuse de Meurisse

La mort de Meurisse en 1673 pourrait avoir été causée par la fièvre jaune, le paludisme, une pneumonie ou une grave malnutrition. « Lorsqu'une personne quittait les côtes européennes pour traverser l'océan, on supposait qu'elle allait mourir », affirme Dew. « Nous aimerions en savoir davantage sur la mort de Meurisse, mais il n'est pas rare que la documentation soit si lacunaire. »

Le retour de Richer en Europe

Richer se retrouva alors seul et trop malade pour poursuivre. Il chercha des spécimens à rapporter à l'Académie, notamment un crocodile vivant qu'il enchaîna dans la cale du navire. Terrassé par la maladie, il prit la mer et quitta Cayenne le 25 mai 1673, avec le brouillon de son rapport de mission. Au cours de son long voyage de retour, le crocodile mourut de faim, mais Richer se rétablit.

La publication des résultats

En 1679, Richer publia son rapport officiel, Observations astronomiques et physiques faites en l'isle de Caienne. Grâce aux informations contenues dans ce rapport, Cassini put enfin effectuer ses calculs et annonça, dans une publication de 1684, que le Soleil, qui semblait si proche, se trouvait en réalité à 140 millions de kilomètres de nous, un résultat remarquablement proche de la distance réelle entre le Soleil et la Terre, d'environ 150 millions de kilomètres.

Impact sur l'intérêt du public pour l'astronomie

La nouvelle de l'expédition et la révélation de la taille véritable du système solaire se répandirent rapidement, notamment grâce aux écrits de Bernard le Bovier de Fontenelle, dont les textes scientifiques étaient rédigés dans un style romantique unique. Pour la première fois, l'astronomie devint un sujet de conversation au dîner.

La découverte de la forme de la Terre

Le calcul de notre distance au Soleil n'est pas le seul héritage de l'expédition de Richer à Cayenne. Pendant son séjour en Amérique du Sud, l'astronome mesura également la longueur d'un pendule et compara les résultats avec ses horloges, préalablement calibrées avec précision. Quelque chose ne collait pas. Les secondes indiquées par le pendule semblaient plus courtes à Cayenne qu'à Paris.

Gravité et forme de la Terre

Bien que Richer ne s'en soit pas rendu compte à l'époque, cela tenait au fait que la gravité est un peu plus faible près de l'équateur, où la Terre se renfle en tournant sur elle-même, ce qui explique cette mesure plus courte des secondes. Isaac Newton découvrit la raison quinze ans plus tard, en s'appuyant sur les mesures de Richer pour étayer ses nouvelles théories sur la gravitation.

L'héritage de l'expédition de Cayenne

« Pensez, monseigneur, écrivit Voltaire en 1740, dans une lettre à lord Hervey, que sans le voyage et les expériences de ceux qui furent envoyés à Cayenne en 1672, [...], Newton n'aurait jamais fait ses découvertes sur l'attraction. » Selon Bernardi, le succès du voyage est dû à l'approche moderne adoptée par Cassini. « À l'époque, c'était une innovation totale », affirme-t-elle. « Cassini fut le premier à comprendre qu'un plan d'observation régulier, en collaboration avec de nombreux autres collègues, permettait d'aborder des problèmes plus difficiles et d'obtenir des résultats importants, comme c'est le cas aujourd'hui dans les grandes sciences. »

Le voyage de retour sous la mousson

Lorsque le navire de Richer prit la mer, la saison de la mousson battait de nouveau son plein. La chaleur était probablement écrasante et la rivière presque en crue, la pluie incessante tombant sur les terres qu'il quittait.