La preuve de la rotation de la Terre par la mesure de la déviation d'objets tombant dans un puits de mine. Une compétition mathématique franco-allemande entre Pierre-Simon de Laplace et Friedrich Gauß (1803)

Résumé 0

Anders Persson, spécialiste mondial de la force de Coriolis, revient sur un article de Laplace (1803) où celui-ci, trente ans avant Coriolis, donne, de manière simple mais sans réelle interprétation physique, l’expression de cette force. Il le fait à propos d’une étude sur la déviation des corps lâchés d’une certaine hauteur : cette question occupait le corps scientifique depuis au moins Galilée et le mât de son bateau – d’autant qu’une déviation, aussi minime soit-elle, était une preuve supplémentaire de la rotation de la Terre sur elle-même. Persson retrace l’histoire de cette « quête de la déviation », avant que Laplace et Gauß ne s’attaquent au problème, quasi simultanément et en rivalité. En sus de nous expliquer les formulations de Laplace en notations modernes (qui correspondent à la démonstration contemporaine la plus courante de la force de Coriolis, plus simple que Coriolis ne la présenta en 1835), Persson nous propose une démonstration par les forces, « à la Newton », ainsi qu’une démonstration cinématique, « à la Kepler » (par la loi des aires) – montrant ainsi que ces deux savants auraient eux aussi pu trouver le fameux terme en -2 Ω × vrel…Finalement ce sujet de la déviation des corps lâchés d’une certaine hauteur – ou envoyés en hauteur depuis le sol, comme les projectiles – eut une importance parfois méconnue en histoire des sciences. Ce n’était cependant pas qu’un problème académique (ou cosmologique, à propos de la rotation de la Terre !), mais un problème bien concret, par exemple dans l’artillerie avec la portée et la puissance croissante des boulets puis des obus (évidemment soumis à cette déviation), puis au XXe siècle pour le lancement des fusées spatiales.