Les procès-verbaux du Bureau des longitudes

Détermination par télégraphie sans fil de la différence de longitude entre Paris et Washington

Titre Détermination par télégraphie sans fil de la différence de longitude entre Paris et Washington
Créateur Driencourt, Joseph-Ferdinand-Ludovic (1858-1940)
Contexte Volume 1910-1913
Date 1913-06-25
Identifiant O1910_1913_193
Relation O1910_1913_191
Format 19,8 x 32 cm pour les 5ers feuillets, 23 x 35,8 cm pour le 6e feuillet; image/jpeg;
Éditeur Bureau des longitudes; Observatoire de Paris; Laboratoire d'Histoire des Sciences et de Philosophie - Archives Henri Poincaré (UMR 7117 CNRS / Université de Lorraine);
Droits CC BY-SA 3.0 FR
Type Dactylographié avec corrections manuscrites; Manuscrit; Text; [Note];
Description

[barré : DETERMINATION PAR TELEGRAPHIE SANS FIL DE LA DIFFERENCE de LONGITUDE ENTRE PARIS et WASHINGTON]

[barré : Résultats obtenus par la] <2ème annexe> (mission du Département de la Marine)

Le rapport établi à la fin des opérations par l’ensemble de la Mission française chargée de l’exécution des opérations préliminaires relatives à la mesure de la différence de longitude entre Paris et Washington a fait connaître le programme et la composition de la Mission, les travaux effectués par elle tant à Paris qu’à Washington et les résultats qu’elle espérait pouvoir en tirer. La partie de la Mission qui appartient à la Marine ayant terminé ses calculs, il y a lieu pour elle de compléter le rapport en donnant les résultats qu’elle a obtenus. C’est le but de la présente note.

Ces résultats sont de trois espèces :

1°/ Comparaisons radiotélégraphiques

Le rapport mentionne (pages 28 et 29) qu’on a pu comparer le chronomètre temps moyen de chacune des stations avec les signaux radiotélégraphiques rythmés émis par la Tour Eiffel et par Arlington les 28, 29 et 30 Mars et le 1er Avril. En réalité, les coïncidences observées le 30 Mars à Arlington avec les signaux de la Tour sont trop peu précises et en trop petit nombre pour pouvoir servir à déterminer le temps de transmission des signaux entre Paris et Washington avec quelque exactitude. Celles du 29 Mars sont plus nombreuses, mais elles manquent également de la précision nécessaire pour une pareille détermination. En sorte qu’il ne reste que deux soirées au cours desquelles on a réussi à obtenir des coïncidences satisfaisantes, dans chaque station, avec les signaux émis par l’autre, celle du 28 Mars et surtout celle du 1er Avril. Elles ont donné, pour [les lettres « p » et « o » de ce terme sont barrées] le double du temps de transmission entre la Tour Eiffel et Arlington :

celle du 28 Mars, 0s,066

celle du 1er Avril, 0s,063

avec une approximation de l’ordre du demi-centième. On ne peut guère avoir mieux avec des coïncidences sur le début d’un trait. On a adopté le second résultat, 0s,063 qui inspire le plus de confiance.

La détermination de cette quantité avec une exactitude qui ne laisse rien à désirer au point de vue de la longitude est très importante, non seulement parce qu’elle donne la certitude qu’en prenant la moyenne des comparaisons dans les deux sens le 1er Avril, soirée d’observations astronomiques commune aux deux stations, on élimine convenablement le temps de transmission, mais aussi parce qu’elle permet d’utiliser pour le calcul de la longitude l’autre soirée commune d’observations, celle du 31 Mars, durant laquelle Paris n’a pu recevoir les signaux d’Arlington.

A titre d’indication, on peut calculer la vitesse de propagation V qui correspond à cette durée admise de 0s,063 pour le temps de transmission aller et retour. La distance entre la Tour Eiffel et Arlington est de 6.175 Km. On a donc :

V = 2 x 6175/0s,063 = 200.000 k.m. environ.

La vitesse de propagation serait ainsi de l’ordre des 2/3 de celle de la lumière.

Il est intéressant de rapprocher ce résultat de celui obtenu entre Paris et Bizerte. Les trois missions qui ont été opéré successivement ou simultanément pour déterminer la différence de longitude par télégraphie sans fil entre ces deux points ont trouvé, pour le temps de transmission aller et retour, des valeurs concordant à 0s,001 dont la moyenne est 0s,0133. La distance entre la Tour Eiffel et la station de Bizerte étant de 1434 Km., on a pour la vitesse :

V = 2 x 1434/0s,0135 = 212 000 km.

Les vitesses de propagation sont donc du même ordre dans les deux cas.

2°/ Longitude d’Arlington

Une première valeur de la différence de longitude entre les points d’observation de M. DRIENCOURT à Arlington et de M. PELISSIER au Champ de Mars a été fournie par la soirée du 1er Avril, soirée d’observations astronomiques commune aux deux stations et de comparaisons radiotélégraphiques dans les deux sens.

Pour la seconde soirée commune d’observations astronomiques, celle du 31 Mars, on n’avait de comparaisons qu’avec les signaux de la Tour. Encore M. GIGNON n’avait-il pu réussir à noter les heures des interruptions servant de repères pour le comptage des signaux radiotélégraphiques. Il a été facile de rétablir ces heures en partant des comparaisons du 1er Avril et de la marche relative des deux chronomètres du 31 Mars au 1er Avril déduite des états observés. D’autre part, la connaissance du temps de transmission déterminé comme il a été dit plus haut a permis d’en corriger les comparaisons faites avec la Tour seule. On a pu ainsi utiliser la soirée du 31 Mars pour avoir une seconde valeur de la différence de longitude.

On a trouvé :

par la soirée du 31 Mars, G = 5h17m29s,946

par la soirée du 1er Avril, G = 5h17m29s,935

Moyenne G = 5h17m29s,940

Malgré la concordance très satisfaisante des deux résultats, la moyenne présente une incertitude de quelques centièmes du fait que le chronomètre temps moyen employé pour les comparaisons radiotélégraphiques à Arlington a un défaut d’isochronisme assez prononcé.

La différence d’équation personnelle entre les deux observateurs, dont il convient de corriger cette moyenne, a été déterminée, en raison du mauvais temps et du départ de M. PELISSIER, par une seule série d’observations à l’astrolabe fait à l’Observatoire de Montsouris. Les deux instruments étaient placés dans le même méridiem [méridien], les observateurs prenaient les mêmes étoiles et notaient les heures de leur passage au même chronomètre placé dans la salle des pendules de l’Observatoire et dont les battements de seconde ronde leur étaient transmis par deux téléphones haut-parleurs. La série comprenait 60 étoiles.

On a obtenu :

Etat de M. PELISSIER – Etat de M. DRIENCOURT = +0s,065

Il faut donc retrancher 0s,065 aux états de M. PELISSIER pour les rendre comparables à ceux de M. DRIENCOURT ou retrancher 0s,065 de la longitude ce qui donne :

G corrigé = 5h17m29s,940 – 0s,065 = 5h17m29s875 Ouest

Le point d’observation de M. PELISSIER étant à 9s,651 à l’Ouest du méridien de Paris, il faut ajouter cette quantité à la précédente pour avoir la longitude du point d’observation de M. DRIENCOURT rapportée à Paris. = 39s,526

D’autre part une réduction provisoire(1) [en note de bas de page : (1) La réduction exacte promise par le superintendant du Naval Observatory n’est pas encore parvenue.] a donné pour la longitude de ce dernier point à l’Est du pylône N.E. d’Arlington + 0s,403.

On a donc finalement

G du pylone N.E. d’Arlington = 5h17m29s875 +9s651+0s403 = 5h17m39s,929 (à l’Ouest du méridien de Paris)

La longitude géodésique de ce même pylone déterminée par le Coast and Geodetic Survey est 5h17m40s,13 : la correction est donc -0s,20.

3°/ Colatitude de la Tour Eiffel et du pylône N E d’Arlington.

Les séries calculées d’observations à l’astrolabe ont fourni accessoirement autant de valeurs de la colatitude de chacun des points d’observation. On a trouvé ainsi :

Pour le point d’observation de M. PELISSIER :

Pour le point d’observation de M. DRIENCOURT :

le 31 Mars

41°8’35”95

le 30 Mars

51°7’59”1

le 1er Avril

41°8’36”0

le 31 Mars

51°7’59”3

le 1er Avril

51°7’59”35

Moyenne

41°8’36”0

Moyenne

51°7’59”3

d’où pour le Tour Eiffel

41°8’29”3

d’où pour le pylone N.E.

51°7’57”3

Colatitude géodésique :

41°8’30”02

Colatitude géodésique :

51°7’54”7

Correction trouvée :

- 0”7

Correction trouvée :

+ 2”6

A noter qu’en 1911, M. PELISSIER avait trouvé ; par la moyenne de 6 séries très concordantes, une correction de – 0”6.

L’Ingénieur hydrographe en Chef de 2e Classe, chargé de la Direction de la Mission de la Marine :

Signé : DRIENCOURT

[en marge, au crayon de papier : Bureau des longitudes]

[au crayon de papier : Annexe à la note précédente de M. Driencourt.]

[barré : Détermination par télégraphie sans fil de la différence de longitude entre Paris et Washington.]

[au crayon de papier : Note supplémentaire de M. Driencourt]

Position définitive du pylône N.E. d’Arlington obtenue par la Mission de la Marine et comparaison de cette position avec la position astronomique actuellement adoptée.

Lorsqu’a été rédigée la note sur les résultats obtenus par la mission du Département de la Marine, on n’avait, pour rapporter le point d’observation à l’astrolabe de M. Driencourt au pylône N.E. de la station de télégraphie sans fil d’Arlington, qu’une réduction provisoire faite en relevant les trois pylônes avec l’astrolabe à prisme. Depuis, les éléments de la réduction exacte, qui devait être effectuée par les soins du Naval Observatory, ont été transmis par le Superintendant de cet établissement à M. le Ct Hough, attaché naval des Etats-Unis à Paris, qui s’est empressé de les communiquer au Chef de la mission. Ils diffèrent à peine de ceux fournis par la réduction provisoire, 0s,007 sur la longitude seulement (+0s,396 au lieu de +0s,403)

Les coordonnées définitives obtenues par la Mission pour le pylône N.E. d’Arlington sont donc :

Colatitude : 51°7’57”,3

Longitude 5h17m39s,922 à l’Ouest du méridien de Paris

D’autre part, les coordonnées de ce même pylône fournies par le U.S. Coast Survey et auxquelles dans la note on a comparé les coordonnées provisoires sont des coordonnées géodésiques qui diffèrent notablement des coordonnées astronomiques.

C’est à ces dernières qu’il faut comparer les valeurs ci-dessus pour avoir les écarts des nouvelles déterminations avec les anciennes.

Or, pour le nouvel Observatoire, le seul point pour lequel nous ayons les deux espèces de coordonnées, on a :

Différences astron. – géodés.

Colatitude

+2”,84

Longitude

-0s,365

Si on admet que la déviation de la verticale est la même au pylône N.E. d’Arlington qu’au Nouvel Observatoire, les coordonnées astronomiques du pylône N.E. s’obtiendront en appliquant ces corrections aux coordonnées géodésiques. On a ainsi le tableau suivant :

Pylône N.E. d’Arlington.

Coordonnées géodésiques

Différences astron.-géodés.

Coordonnées astronomiques

Colatitude

51°7’54”,72

+2”,84

51°7’57”,56

Longitude

5h17m40s,129

-0s,365

5h17m39s,764

Les corrections définitives trouvées par la Mission du Département de la Marine pour les coordonnées astronomiques sont donc :

pour la colatitude -0”,26

pour la longitude +0”,158

Paris le 25 Juin 1913

L’Ingénieur hydrographe en Chef de 2e classe

Chargé de la direction de la Mission de la Marine

L. Driencourt

Type de document Procès-verbal
Transcripteur Muller, Julien
Commentaires Le titre a été barré au crayon mine.
Collection Volume 1910-1913
Citer ce document “Détermination par télégraphie sans fil de la différence de longitude entre Paris et Washington”, 1913-06-25, Les procès-verbaux du Bureau des longitudes, consulté le 28 mars 2024, http://purl.oclc.org/net/bdl/items/show/6215

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