Le cyanomètre de Horace-Bénédict de Saussure

Anne Fauche  : L'histoire du cyanomètre commence en ce mois d'août 1787 à Chamonix. Horace-Bénédict de Saussure est sur le point de gravir la cime du Mont-Blanc. Voilà 27 ans qu'il attend ce grand moment et il a dans l'un des sacs de ses porteurs ce petit cyanomètre qui va lui permettre de mesurer le bleu du ciel.

Emmanuel Davidenkoff  : Alors quelle question se posait-il au départ ?

A.F.  : Il se posait énormément de questions comme tous les naturalistes de cette fin du XVIIIè siècle mais plus particulièrement du point de vue de la météorologie. Il se demandait pourquoi le ciel était de plus en plus foncé au fur et à mesure qu'on s'élevait en montagne et puis aussi si la quantité d'eau dans l'air diminuait en même temps. D'ailleurs il pensait que plus on monterait et moins il y aurait de vapeurs opaques dans l'air et que le ciel devrait devenir noir, ce en quoi il n'avait pas tout à fait tort.

E.D.  : Pour fabriquer ce cyanomètre de quoi s'est-il servi ?

A.F.  : Il s'est servi d'une petite feuille de carton, d'un petit peu d'encre diluée, d'aquarelle et puis de quelque chose qui pouvait découper des petites fenêtres, seize exactement, pouvant laisser passer la vraie couleur, le vrai ciel, à côté de seize plages numérotées de 1 à 16 et qui donnaient toutes les nuances possibles du ciel.

E.D.  : Il ne suffisait pas de fabriquer le cyanomètre encore fallait-il définir le protocole d'expérience.

A.F.  : Bien sûr parce que le même jour, au même endroit, à la même heure, le ciel peut être différent selon que vous regardez derrière vous, devant vous, au-dessus de vous. Donc il fallait savoir très précisément dans quelle direction regarder le ciel pour pouvoir comparer justement ces nuances qui changeaient avec l'altitude.

E.D.  : Quel a été le destin de ce cyanomètre ?

A.F.  : On retrouve un grand explorateur scientifique Humboldt, en Amérique du sud, quelques années plus tard, avec aussi son cyanomètre en haut des hauts sommets de l'Equateur qu'il était en train d'explorer. On retrouve aussi ce mot cyanomètre chez Arago dans un instrument qui avait été cette fois monté dans une grande lunette puisque l'angle d'observation est très important. Et puis maintenant on fait d'autres mesures évidemment tout à fait différentes sur les longueurs d'ondes, sur la quantité d'eau qui peut influer sur les nuances de bleu du ciel.

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Texte complémentaire  :

•  La question que se posait le savant

Au 18 e siècle, les phénomènes météorologiques commencent à être étudiés méthodiquement. On ne se contente plus seulement d'observer l'état du ciel ou la formation des nuages ou des orages. On cherche à mesurer toutes les données du temps qu'il fait, comme par exemple la température, la pression atmosphérique, le degré hygrométrique, etc. Pour cela, on perfectionne les instruments déjà existants, comme le thermomètre, le baromètre, l'hygromètre, etc., et on en invente aussi de nouveaux.

C'est dans ce contexte que le savant genevois Horace-Bénédict de Saussure, qui emporte de nombreux instruments météorologiques lors de ses expéditions en montagne, invente le cyanomètre.

•  La manière dont il s'y est pris

Horace-Bénédict de Saussure a l'idée de comparer à l'œil des tons de bleu déjà peints sur un carton avec ceux du vrai ciel. Il dispose donc des petits carrés de bleu à intervalles réguliers, et évide d'autres petits carrés à côté de chacun d'eux. Il numérote ses bleus de 1 à 16, du plus foncé au plus clair, et fabrique trois instruments identiques.

En 1787, il mesure lui-même en haut du Mont Blanc un bleu du ciel entre 1 et 2. Son fils resté à Chamonix mesure un bleu situé entre 5 et 6, et un ami à Genève un bleu de 7. Les trois mesures ont été effectuées selon un protocole précis : au midi du soleil et à la verticale. Elles sont accompagnées, dans ces trois lieux et au même moment, d'une quantité d'autres mesures météorologiques, dont celle de la quantité d'eau dans l'air dont le savant pensait, à juste titre, qu'elle était liée à la nuance de bleu du ciel.

•  L'avenir de l'instrument

Le cyanomètre d'Horace-Bénédict de Saussure est un prototype qui n'était pas, du moins sous cette forme, destiné à passer à la postérité, comme ce fut le cas pour son fameux hygromètre à cheveu. Il n'a jamais été fixé sur un support, ni inséré dans une lunette orientable comme le firent quelques savants dans les décennies suivantes. Il garde la mémoire d'une piste de recherche peu exploitable alors que, dès le début 19 e siècle, on commence à mieux comprendre la nature de la lumière et à définir les couleurs comme des longueurs d'onde.

Cependant, on peut toujours se fier à l'œil pour différencier des nuances très proches… et surtout les vertus pédagogiques du cyanomètre, quand il s'agit d'initier les plus jeunes à la problématique de l'instrument de mesure, s'avèrent, sur le terrain de l'éducation scientifique, tout à fait exceptionnelles !

Le cyanomètre est aujourd'hui exposé au Musée d'histoire des sciences de Genève, près de la redingote du savant et des nombreux instruments qu'il emporta avec lui au sommet du Mont Blanc au début du mois d'août 1787.

Anne Fauche, Genève, le 5 juillet 2005