Eld2-3 - Boussole de déclinaison
Fonction
Mesurer l'angle entre le plan méridien magnétique et le plan méridien géographique au lieu de l'appareil.
Description
Un des appareils du musée est décrit (à la figure 412 de la page 529) dans le traité de physique de Ganot (1862).
Il comprend une boîte de cuivre (en italien : bussola, petite boîte) avec un pivot central sur lequel tourne une aiguille aimantée en forme de losange. Le fond de la boîte porte des graduations pour la mesure de la rotation de la boîte (mobile autour de son axe) par rapport à l'aiguille. La rotation de la boîte, par rapport à son support (trépied à vis calantes) peut se mesurer sur un cercle gradué qui entoure la boîte (cercle azimutal) et qui appartient au support.
Deux montants verticaux, fixés à la boîte, portent un axe horizontal sur lequel est fixée une lunette. Cette lunette tourne dans un plan vertical d'une rotation mesurable sur un arc porté par l'un des montants. Un niveau à bulle, suspendu à un axe horizontal fixé aux deux montants, au-dessus de la boîte, permet les réglages préalables d'horizontalité (et verticalité) pour deux positions orthogonales du niveau à bulle qui peut tourner avec l'ensemble boîte-lunette).
Le diamètre SN, gravé sur le fond de la boîte, se trouve, par construction, dans le plan de rotation de l'axe de la lunette. Celle-ci permet des visées astronomiques et le placement du diamètre SN du fond de la boîte dans le plan méridien géographique. L'angle que fait cette direction avec l'axe magnétique de l'aiguille aimantée, mesurable sur le fond de la boîte, est égal à la déclinaison magnétique cherchée.
Remarquons enfin que l'axe de rotation de l'aiguille aimantée ne passe pas par le centre de gravité afin d'annuler le couple dû à la composante verticale du champ terrestre.
Histoire
Les Chinois sont réputés connaître la boussole depuis la plus haute antiquité. Yves Rocard raconte l'histoire d'une statue tournante qui aurait été construite par Hoang Ti en -2637 ! Mais s'agissait-il de l'utilisation du magnétisme terrestre ? Nous avons vu un char portant une statue donnant une direction fixe, quelle que soit la rotation du char, grâce à un astucieux mécanisme n'utilisant pas de boussole ! Il est certain, par contre, que les propriétés de la boussole sont décrites dans un dictionnaire chinois terminé en plus de 120 ans et qu'aux 7ème et 8ème siècles les navigateurs chinois utilisaient la boussole ; cet usage fut connu des arabes qui le transmirent aux européens. Les navigateurs européens du 15ème siècles (Christophe Colomb ?) découvrirent la déclinaison en constatant que la boussole n'indiquait pas exactement le Nord géographique.
