1. Introduction

Le thème de l’ouvrage d’Alain Riazuelo peut tenir en une unique question : depuis quand et comment sait-on que la Terre n’est pas plate ?

Depuis 1968 et les premiers clichés de « clair de Terre » vu de la Lune pris par l’équipage d’Apollo 8, il est absolument patent pour tout un chacun (à de très rares exceptions près) que la Terre est une boule bleue et blanche, et non pas un disque ou une quelconque autre forme géométrique.

Cependant, bien avant les astronautes d’Apollo 8, des Anciens, grecs pour la plupart, avaient réussi à déterminer avec certitude que la Terre était ronde, et cela sans pour autant avoir eu besoin de quitter sa surface. Par quels moyens parvinrent-ils à « savoir » sans être en mesure de « voir » ?

C’est l’objet de l’aventure scientifique de 2 000 ans que retrace Alain Riazuelo dans ce livre, avec ses moments forts, ses hauts faits, ses coups du sort, ses erreurs aussi. Car la science est toujours perfectible, en mouvement, et la vérité scientifique d’un jour peut fort bien devenir l’erreur scientifique du jour suivant.

2. La Terre n’est pas tout à fait ronde

En découvrant les lois de la gravitation universelle, Isaac Newton, le grand scientifique britannique du XVIIe siècle, donna une explication rationnelle de la forme précise de la Terre, explication qui avait déjà été en partie devinée par Aristote, le grand philosophe grec.

Parce que dans l’univers les corps s’attirent réciproquement, lorsqu’ils entrent en contact, leur attraction mutuelle entraîne entre autres conséquences de réduire les distances qui les séparent. Un rapprochement qui peut déformer les corps entrant ainsi en contact. Pour les objets astronomiques d’une taille réduite (moins d’une centaine de kilomètres de diamètre), l’interaction gravitationnelle entre ses différents constituants n’est pas suffisamment importante pour les déformer de manière substantielle..

Mais pour des corps d’une masse plus importante (à partir de 300 ou 400 kilomètres de diamètre), une telle déformation a bien lieu. En effet ils sont sphériques, ou du moins ils devraient l’être s’ils ne tournaient pas sur eux-mêmes. C’est en tenant compte de cette rotation que l’on comprend que la force centrifuge, plus importante à l’équateur qu’aux pôles, provoque un léger aplatissement. Aplatissement d’autant plus sensible que le corps en question tourne rapidement sur lui-même.

C’est la théorie de Newton, une analyse à laquelle s’était déjà livré l’astronome hollandais du XVIIe siècle Christian Huygens. Ainsi la Terre n’est-elle pas une sphère, mais ce que l’on appelle un « ellipsoïde de révolution », dont la forme dépend d’un seul et unique paramètre : le rapport entre son rayon polaire (la distance entre le centre et le pôle) et son rayon équatorial (la distance entre le centre et n’importe quel point de l’équateur).

3. La découverte de l’Amérique

Tous les écoliers savent que Christophe Colomb n’a pas découvert l’Amérique à dessein. En effet, il recherchait une route vers le Japon plus directe que celle, maritime, passant par le cap de Bonne-Espérance ou, terrestre, parcourant le continent eurasiatique par la Sibérie ou l’Asie centrale avant de traverser le bras de mer séparant le continent de l’archipel nippon.

Parce que Christophe Colomb savait que la Terre était ronde, il avait parfaitement compris qu’il était certainement possible d’atteindre le Japon en naviguant vers l’ouest de manière continue. Il n’avait simplement pas prévu que, dans cette traversée océanique, un contient entier le séparerait du Japon et du reste de l’Asie.

Encore fallait-il considérer qu’un tel périple était réalisable. Or, à la fin du XVe siècle, il ne l’était certainement pas. En effet, la distance est d’environ 20 000 km entre l’Europe et le Japon, de surcroît en sens opposé à celui des vents dominants. Cette distance représente peu ou prou les deux tiers de la circonférence terrestre. Or, si l’on tient compte de la vitesse des caravelles espagnoles de l’époque ainsi que de leur capacité de stockage de vivres, un voyage de ce type était tout simplement irréalisable.

Mais Christophe Colomb ignorait ces éléments, cruciaux pour décider d’entreprendre un tel voyage. Car d’après ses calculs la traversée maritime était d’une distance moitié moindre. En effet, il ne connaissait pas les calculs du savant grec Eratosthène, qui avait déterminé la bonne distance entre l’Europe et l’autre extrémité du globe, mais simplement des sources plus récentes : les écrits d’un clerc français du XIVe siècle, Pierre d’Ailly, qui lui-même se fondait sur les travaux d’un astronome arabe du IXe siècle, Al-Farghani.

Pour comble de malchance, Christophe Colomb avait confondu le mille romain (1 479 mètres) avec le mille arabe (1 973 mètres), ce qui lui avait fait sous-estimer gravement à la fois la circonférence terrestre et la distance à parcourir pour son voyage. Cette question cruciale des unités de mesure sera le calvaire de tous les scientifiques jusqu’à l’époque de la Révolution française de 1789, qui imposera l’usage du mètre (presque) partout dans le monde.

4. La question des unités de poids et mesures

Les sociétés d’Ancien Régime, partout dans le monde, se caractérisaient en effet par l’extrême diversité de leurs unités de poids et mesures : pieds, pouces, perches, toises, aunes, arpents, lieues, tiges, vergées, coudées, boisseaux, mines, setiers, muids, onces, quarterons, marcs, livres… La liste complète des unités de poids et mesures ayant cours en France au XVIIIe siècle comprend ainsi 800 noms !

Dans l’ensemble du monde, on a recensé 250 000 unités de mesure différentes. Le constat est le même pour les monnaies, avec, dans la France de l’Ancien Régime, le louis, l’écu, la pistole, la livre, le sou… le tout dans le cadre du système duodécimal hérité des Romains : une livre est composée de 20 sols, ou sous, chaque sol étant lui-même divisé en 12 deniers.

On remarquera aussi la longévité de l’usage de ces unités de compte, même après leur disparition officielle. En France, malgré la disparition de la livre tournois et le passage au franc germinal, pendant combien de temps n’a-t-on pas dit « vingt sous » pour un franc, ou « cent sous » pour cinq francs ?

En France, la Révolution de 1789, dans son œuvre de table rase d’un passé perçu comme obscurantiste, voudra imposer un système plus rationnel, fondé non plus sur des usages immémoriaux et locaux, mais sur des abstractions mathématiques. C’est le même état d’esprit qui a conduit à abolir la semaine chrétienne de sept jours, pour la remplacer par une semaine révolutionnaire de dix jours, inspirée du système décimal. Les révolutionnaires français se sont toutefois bien gardés de s’en prendre aux heures, minutes et secondes !

Les scientifiques de la Révolution française proposèrent donc l’unité de longueur la plus universelle possible, celle fondée sur la surface de la Terre elle-même. Ils décidèrent d’appeler cette nouvelle unité de mesure « mètre », à partir du grec metron (« mesure »), et que le mètre correspondrait à un dix-millionième de la distance séparant le pôle de l’équateur. Ou encore que le mètre serait la longueur telle que la circonférence de la Terre passant par les pôles mesurerait très précisément 40 000 kilomètres, ce qui revient au même. Nicolas de Condorcet, le grand scientifique du XVIIIe siècle qui fut également un ardent révolutionnaire, disait ainsi que le mètre était appelé à devenir la seule et unique unité de longueur « pour tous les hommes, pour tous les temps ».

5. L’avenir de la Terre

Le Soleil gagne entre 5% et 10% de luminosité chaque milliard d’années. Dans un ou deux milliards d’années, alors que le Soleil nous enverra 10% à 15% d’énergie en plus, la température moyenne de notre planète augmentera, progressivement. Lentement d’abord, puis de manière catastrophique. La surface de la Terre, à l’issue de ce processus, verra sa température dépasser largement les 100°C. Toute vie deviendra alors impossible sur la planète bleue.

Par ailleurs, sur le très long terme, la Terre ne pourra plus être en orbite autour du Soleil ou de ce qu’il en restera, car cet astre est promis à une destruction certaine dans quelques milliards d’années. Cependant, même si le Soleil cesse de briller, il continuera de graviter autour de notre galaxie, comme les centaines de milliards d’autres cadavres stellaires qui composeront alors cette dernière.

Le passage rapproché de l’un de ces cadavres d’étoiles très près du Soleil, mort depuis longtemps, peut perturber l’orbite de la Terre au point de la séparer du Soleil. Notre planète deviendrait alors un astre errant, se déplaçant dans l’obscurité glacée de ce qui fut sa galaxie, désormais ravalée au rang d’immense cimetière cosmique.

On évalue le temps pour qu’un astre s’approche suffisamment du Soleil pour arracher la Terre à son emprise à un million de milliards d’années, soit 1015 ans. Un chiffre tout simplement… astronomique !

6. La Terre, une sphère parfaite

Sur l’extrêmement long terme, les atomes constituant l’enveloppe rocheuse de notre planète ne seront pas rigoureusement immobiles les uns par rapport aux autres : la matière solide que nous connaissons se comportera comme un liquide.

Or, depuis les travaux de Newton, on sait qu’un liquide, soumis à un champ de gravité et sans rotation, prend la forme d’une sphère parfaite. Si bien qu’aucune aspérité, aucune irrégularité ne subsistera plus à la surface de notre planète, qui à cette époque aura atteint une température proche du zéro absolu. Une température qu’aucune étoile ne pourra réchauffer.

La Terre sera alors, comme d’ailleurs tous les astres qui peupleront cet univers à la fois très vieux et très vide, car peuplé uniquement de cadavres d’étoiles, la sphère la plus parfaite que la Nature puisse produire. Mais pour cela, il faudra attendre très longtemps : 1066 milliards d’années.Alain Riazuelo conclut en citant le mot de l’humoriste Alphonse Allais repris par Woody Allen : « L’éternité c’est long, surtout vers la fin. »

7. Conclusion

Vue de très loin, la terre n’est plus ronde. Elle n’est plus qu’un point à l’horizon. Par ailleurs, il n’existe pas de « lever de Terre » sur la Lune.

En effet, le fait que la Lune tourne toujours la même face vers la Terre se traduit, pour un observateur se trouvant sur la Lune, par le fait que la Terre reste immobile par rapport à l’horizon. C’est parce qu’ils étaient en orbite, et seulement pour cette raison, que les astronautes d’Apollo 8 ont pu voir des levers et des couchers successifs de Terre à partir de la Lune.

8. Zone critique

Le principal reproche que l’on peut adresser à l’ouvrage tient à son manque de capacité vulgarisatrice réelle. En effet, si l’on n’a pas une solide formation scientifique, certains passages restent totalement hermétiques. Cela ne diminue en rien la volonté vulgarisatrice de l’auteur, tout à fait évidente.

Simplement, ce dernier surestime son lectorat et considère comme acquises par son public des connaissances de base qui ne le sont pas toujours. D’où la difficulté de compréhension de certains passages : on est alors obligé de faire une confiance aveugle à Alain Riazuelo. Le contraire, somme toute, de la démarche scientifique…

9. Pour aller plus loin

Ouvrage recensé :– Alain Riazuelo, Pourquoi la Terre est ronde, Paris, Humensis, 2019.

Autre ouvrage d’Alain Riazuelo :– Les Trous noirs. À la poursuite de l’invisible, Paris, Vuibert, 2016.

Autres pistes :– Jacques Paul et Jean-Luc Robert-Esil, La Fabuleuse histoire de l’univers. Du Big Bang au Big Freeze, Malakoff, Dunod, 2019.– James Gleick, La Théorie du chaos, Paris, Flammarion, collection Champs sciences, 2008.– Ilya Prigogine, Les Lois du chaos, Paris, Flammarion, collection Champs sciences, 2008.– Kip S. Thorne, Trous noirs et distorsions du temps, Paris, Flammarion, collection Champs sciences, 2009.– Trinh Xuan Thuan, La Plénitude du vide, Paris, Albin Michel, 2016.– Trinh Xuan Thuan, Vertige du cosmos, Paris, Flammarion, 2019.