« Bâton de Jacob » : différence entre les versions

Le '''bâton de Jacob''', également appelé '''arbalestrille''' ou '''arbalète''', est un ancien [[instrument de mesure|instrument]] utilisé pour la mesure des [[angle]]s en [[astronomie]], puis pour la [[navigation]] : distance angulaire entre deux [[corps céleste]]s, ou angle entre l’[[Horizon (physique)|horizon]] et un [[astre]]. Les [[arpentage|arpenteurs]] en ont également tiré partie un temps pour des mesures d'angles mais aussi de distances.

Le bâton de Jacob est inventé au {{s-|XIV}} par [[Levi ben Gerson]], qui le décrit dans son livre d'astronomie écrit en [[hébreu]] mais traduit de son vivant en latin, et l'utilise pour ses observations. Il est adopté par les navigateurs à partir du début du {{s-|XVI}}. En astronomie, même s'il est critiqué un temps par [[Tycho Brahe]], son usage perdure jusqu'à la fin du {{s-|XVII}}. Instrument simple à fabriquer et d'une précision acceptable pour la mesure des [[latitude]]s, il n'est délaissé par les navigateurs qu'à la fin du {{s-|XVIII}}, l'[[octant]] et le [[sextant]] ayant fini par le faire disparaître définitivement.

L'instrument a pris des formes, taille et graduation en particulier, adaptées à son domaine d'application. La terminologie peut varier également suivant celui-ci et n'a jamais été bien fixée. Le terme « bâton de Jacob » (''baculus Jacobi'') apparaît très tôt. Les astronomes l'ont également appelé '''rayon astronomique''' (''radius astronomicus''). Les navigateurs ont introduit les termes d'arbalestrille et arbalète. On trouve également '''croix géométrique''' (''crux geometrica'').

Le bâton de Jacob est inventé par Levi ben Gerson, dit [[Gersonide]], philosophe, mathématicien et homme de science juif qui vivait à [[Orange (Vaucluse)|Orange]] dans la première moitié du XIVè siècle et était en contact avec l'entourage du [[Pape d'Avignon]]. L'instrument est décrit dans un traité d'Astronomie qui fait partie des ''Guerres du Seigneur'', un ouvrage de philosophie qui traite de la création. Le principe n'en est pas nouveau : des [[dioptra|dioptres]] avec une pièce transverse mobile ont été utilisées par [[Archimède]], [[Hipparque (astronome)|Hipparque]] et [[Ptolémée]] pour mesurer le diamètre du soleil et de la lune, et de tels instruments sont aussi connus des astronomes arabes<ref name="Roche5">{{harvsp|Roche|1981|p=5}}</ref>. Les navigateurs chinois et arabes utilisaient antérieurement pour leurs mesures astronomiques une tablette de bois au bout d'une corde tendue<ref>{{harvsp|Roche|1981|p=5}}, et voir section suivante</ref>. Cependant l'instrument décrit par Levi ben Gerson est suffisamment original pour pouvoir lui être attribué<ref>C'est l'avis de Bernard Goldstein, spécialiste de l'œuvre astronomique de Levi ben Gerson, repris par {{harvsp|Roche|1981|p=5}}</ref>.

Le bâton de Jacob est adapté pour leur usage par les navigateurs hauturiers, d'abord espagnols et portugais, au tout début du {{s-|XVI}} : la première description connue se trouve dans un livre de navigation datant d'un peu avant 1520. Dans ce domaine il est aussi appelé arbalestrille, arbalète<ref>{{lien web|auteur=[[Michel Mollat du Jourdin]]|titre=Navigation maritime|editeur=Encyclopædia Universalis [en ligne]|site=|consulté le=3 décembre 2012|url=http://www.universalis.fr/encyclopedie/navigation-maritime/}}</ref>, ou encore balestille<ref>{{lien web|auteur=Frédéric Mauro|titre=Grandes découvertes|editeur=Encyclopædia Universalis [en ligne]|site=|consulté le=3 décembre 2012|url=http://www.universalis.fr/encyclopedie/grandes-decouvertes/}}</ref>. L'adaptation à la navigation du bâton de Jacob est aussi inspirée du {{lien|[[kamal|trad=Kamal (navigation)}}]], un instrument utilisé par les navigateurs arabes de l'[[Océan Indien]], et observé par [[Vasco de Gama]] en 1498. Il est constitué d'une planchette de bois avec une ficelle passant par le milieu de celle-ci. La ficelle tendue et la planchette joue pour la visée un rôle analogue à la flèche et au marteau du bâton de Jacob, la mesure étant donnée par la longueur de la partie de la ficelle qui est tendue. Plusieurs tailles de planchettes sont disponibles (de même que le navigateur disposera de plusieurs tailles de marteaux pour son bâton de Jacob). les navigateurs chinois ont utilisé un instrument analogue au kamal au {{s-|XV}}.

Les marins hauturiers français et anglais l'adoptent vers 1530, les hollandais vers 1550, puis il finit par se répandre dans le reste de l'Europe. Sa précision est améliorée tout au long du {{s mini-|XVI}} et du {{s-|XVII}}s. En 1595 [[John Davis (explorateur anglais)|John Davis]] en propose un usage de dos, pour observer la hauteur du soleil à l'aide de l'ombre, sans être ébloui. L'instrument est concurrencé par le [[Quartier de Davis|quadrant du même Davis]] ({{en}}''backstaff''), mais reste très répandu. Facile à construire et donc plutôt bon marché, relativement facile à utiliser en mer, d'une précision acceptable, il survit un temps à l'apparition des {{lien|texte=instruments à réflexionLien|trad=reflecting instrument|lang=en|fr=instrument à réflexion|texte=instruments à réflexion}}, l'[[octant (instrument)|octant]], puis le [[sextant]], pour ne voir son usage en mer disparaître qu'à la toute fin du {{s-|XVIII}}<ref>''Sextants at Greenwich ... ''(op cit), chap 2, ''The history and development of instruments for measuring altitude at sea before the octant'', sous-section ''The cross-staff or fore-staff'', pour l'ensemble du paragraphe.</ref>.

== Bibliographie ==

* {{article|nom=Goldstein|prénom1=Bernard R.|titre=Levi ben Gerson: On Instrumental Errors and the Transversal Scale|année=1977|url=http://adsabs.harvard.edu/full/1977JHA.....8..102G|revue=Journal for the History of Astronomy|volume=8|page=102-112|lang=en}}

** {{en}} Bernard R. Goldstein ''Levi ben Gerson's Contributions to astronomy'', pp 3-20 ;

** {{en}} José luis Mancha ''The Latin translation of Levy ben Gerson's Astronomy'' pp 21-46.

* <span id="Goldstein1987">{{en}}Bernard R. Goldstein ''Remarks on Gemma Frisius’s De Radio Astronomico et Geometrico'', in From Ancient Omens to Statistical Mechanics: Essays on the Exact Sciences presented to Asger Aaboe, edited by J. L. Berggren and B. R. Goldstein. Copenhagen: University Library, 1987, pp. 167–179 [http://www.pitt.edu/~brg/pdfs/brg_iv_1.pdf lire en ligne]</span>.

* {{ouvrage|prénom1=Willem Frederik Jacob|nom1=Mörzer Bruyns|prénom2=Richard|nom2=Dunn|titre=Sextants at Greenwich: a catalogue of the mariner's quadrants, mariner's astrolabes, cross-staffs, backstaffs, octants, sextants, quintants, reflecting circles and artificial horizons in the National Maritime Museum, Greenwich|url=http://books.google.com/books?id=ncXMOq0SJZkC|accessdate=3/12/2012|année=2009|éditeur=Oxford University Press|isbn=978-0-19-953254-4}}

* {{article|nom=Roche|prénom=John|titre=The radius astronomicus in England|année=1981|revue=Annals of Science|volume=38-1|page=1-32|lang=en|url=http://dx.doi.org/10.1080/00033798100200101}} (accès restreint).

== Voir aussi ==

* {{lienLien|trad=Mariner's astrolabe|lang=en|fr=Astrolabe nautique}}