Alexandrie, 21 juin 2005

Journée "Sur les pas d'Eratosthène" du 21 juin 2005

Le 21 juin 2005, jour du solstice d'été, des classes d'Alexandrie, d'Assouan, de Grenoble et de Belgrade se sont relayées pour observer l'ombre d'un gnomon au midi solaire et ont communiqué leurs résultats en direct par visio-conference. Ce même jour, sur le parvis de la nouvelle Grande bibliothèque d'Alexandrie s'est tenue une rencontre entre Denis Savoie (Palais de la découverte) et des écoles égyptiennes ( bilingues et gouvernementales) qui participent elles aussi à la mesure de la circonférence terrestre. Revivez cette expérience historique grâce aux mesures réalisées à Assouan, Grenoble et Belgrade et à l'intervention de Denis Savoie à la bibliothèque d'Alexandrie. Cet événement a été organisé dans le cadre du projet sur les pas d'Eratosthène mis en oeuvre par La main à la pâte grâce au soutien de la bibliothèque d'Alexandrie, le centre culturel français d'Alexandrie, l'IUFM de Grenoble, l'École normale supérieure, l'Institut Vinca, des enseignants et des élèves des classes d'Alexandrie, d'Assouan, de l'école Uzicka Republika à Belgrade et de celle de Claix centre.

Des informations sur cette journée ainsi que des vidéos des séances de mesures sont disponibles sur le site de l'ENS : diffusion des savoirs.

Journée « Sur les pas d'Eratosthène » Lundi 21 Juin 2004 - Bibliotheca Alexandrina.

Ce lundi 21 juin 2004, le soleil, au rendez-vous dans un ciel sans nuages, domine la Bibliotheca alexandrina quand les élèves de 4 écoles gouvernementales et de 4 francophones arrivent sur le parvis de la bibliothèque. Pour la deuxième fois, l'expérience d'Eratosthène, directeur il y a 2200 ans de cette même maison qui devait renfermer tout le savoir du monde, va se reproduire.

A 11h, la journée commence par l'inauguration d'un cadran solaire analemmatique réalisé par M. Denis Savoie ; c'est Christian Larcher, professeur de physique à Paris venu spécialement pour l'occasion, qui coupe le cordon. Ce projet, coordonné par Aurélia et Yannick Vernet, tous deux volontaires du progrès de la Région Provence-Alpes-Côtes d'Azur à la Bibliotheca, avait permis à Denis Savoie de participer à un séminaire sur l'enseignement des sciences en avril et de réaliser les mesures.


Inauguration du cadran solaire sur le parvis de la Bibliotheca

Mme Hoda El Mikaty, directrice du secteur scientifique de la Bibliotheca, accueille ensuite élèves et curieux dans la salle de visio-conférence en rappelant que la mission principale de la Bibliotheca est de faire naître de jeunes esprits scientifiques ; cette journée, fruit d'une coopération très dynamique entre le secteur de la coopération linguistique du Centre français de culture et de coopération du Caire et l'INRP, à l'origine du projet et la Bibliotheca.

M. Christian Larcher présente la vedette numéro 1 de cette journée, le soleil, et rappelle l'importance des facultés d'observation dans la découverte des phénomènes naturels ; il donne ensuite une conférence illustrée de photographies des planètes du système solaire et interroge la petite centaine d'enfants présents dans la salle (dimensions, ordre des planètes tournant autour du soleil, le point noir présent devant le Soleil récemment,..).

Il introduit ensuite le travail de mesures à effectuer, rappelant les observations faites par Eratosthène l'ayant amener à concevoir cette expérience. L'on savait en effet que le soleil éclairait le fonds d'un puits à Syène (actuelle Assouan) une fois par an le 21 juin mais que cela ne se produisait pas à Alexandrie par exemple.

Certains indices laissaient supposer que la Terre est ronde :

  1. sur la mer, les navires disparaissent qui s’éloignent du rivage semblent s’enfoncer dansl’eau à l’horizon. On voit d’abord disparaître la coque puis le mât du navire.
  2. lors des éclipses, la Terre projette une ombre courbée sur la Lune
  3. la distance entre la terre et les étoiles semblaient varier selon le lieu d'observation.

D'où l'idée géniale de mesurer le rayon de la Terre. Christian LARCHER rappelle alors comment procéder :

Conditions de l'expérimentation :

En considérant que les rayons du soleil sont parallèles

- un gnomon placé à la verticale sur feuille de carton horizontale.
- mesure avec une règle de l'ombre faite par le gnomon lorsque le Soleil culmine (13h02 locales)
- mesure avec un rapporteur de l'angle entre le gnomon et la ligne figurant la direction des rayons du soleil.

A 12h30, sur le parvis de la Bibliotheca alexandrina, les élèves se mettent en place, installent leur matériel et prennent plusieurs mesures en présence de nombreux spectateurs. Max-André Humbert, attaché de coopération et Marie Chesné, conseillère pédagogique, tous deux au CFCC, aident les élèves à prendre leurs mesures.


Les élèves d'Alexandrie relèvent l'ombre du gnomon au midi solaire

A 13h30 tout le monde retourne au palais des congrès, dans la salle de visioconférence ; la communication est instaurée avec les élèves de l'école Naguib Mahfouz d'Assouan, mais pas avec les élèves de la région parisienne. Iman Nour el Dine, conservatrice du Musée d'histoire des sciences et qui travaille à la préparation de cet événement depuis des mois, s'efforce une fois encore de régler le problème. Il faudra attendre encore un peu avant les élèves de la région parisienne qui participent à l'événement depuis le centre de ressources informatiques de l'Université Paris XI apparaissent à l'écran et communiquent leurs résultats.


Dans la bibliotheca

Les élèves de l'école d'Orsay sont accueillis par le centre de ressources informatiques de l'Université Paris XI pour la visio-conférence

Résultats des mesures à Alexandrie :

Christian Larcher nota avec attention les résultats obtenus par les différents groupes :

 

  Gr 1 Gr 2 Gr 3 Gr 4 Gr5 Gr 6 Gr 7 Gr 8 Gr 9 Gr 10 Gr 11
H Gnomon (cm) 18,5 15,8 12,3 12,3 17 15,5 25 17,5 10,3 12 13,8
Taille ombre (cm) 2,6 2,3 1,5 1,5 1,8 2,5 3,2 1,8 1,1 1,5 1,5
Nbre mesures 2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2
Mesure angle
relevée
7,5° 7,25° 7,25° 7,29° 6,4° 7,2°

Moyenne des mesures à Alexandrie :7,26° arrondi à 7,3°

Gr 1 : Ecole Saint Vincent Miami
Gr 2 : Karmuz
Gr 3/4 : Gheit El Aineb
Gr 5/Gr 6 : Fatma Enan
Gr 7 : Collège de la Mère de Dieu
Gr 8 : Saint Gabriel
Gr 9/10/11 : Fatma El Zahraa.

Constat des enfants: ni leur gnomon ni eux-mêmes au bord du Nil n'avaient d'ombre. Résultat : angle = O°

Un peu plus tard, l'on apprend ce que les élèves français ont trouvé : 24,5 °

Résultats obtenus à Orsay :

La mesure a été effectuée le samedi 19 juin 2004 avec un clou planté dans une planche. Relevé : angle = 24,5°.

Calcul de la circonférence de la Terre : situation le 21 juin

A partir des résultats d’Alexandrie et Assouan On sait que la distance entre Assouan et Alexandrie est de 800 km

Angle relevé à Assouan : Angle relevé à Alexandrie : 7,3°

Angle D mesuré = angle d séparant la verticale à Assouan et celle d’Alexandrie(angles alternes-internes) 7,3° est donc aussi la valeur de l’angle au centre de la Terre séparant les verticales d'Alexandrie et celle d'Assouan.

On a donc si la Terre est ronde et que le périmètre est noté P en km. P / 360 = 800 / 7,3° et donc P = environ 39000 km.

Comme P =2 pi R ( rayon de la terrre), on obtient R = environ 6300 km

 A partir des résultats d’Orsay et Assouan Distance séparant les latitudes passant apr Assouan et par Orsay : 2752 km

Angle relevé à Assouan :

Angle relevé à Orsay : 24,5° P / 360 = 2752/ 24.5 ° et donc P = environ 40500 km.

Comme P =2 pi R ( rayon de la terrre), on obtient R = environ 6400 km

Questions auxquelles les enfants ont répondu :

Où se produit le phénomène constaté aujourd'hui à Assouan ? sur tous les points du tropique du Cancer

Où cela se produit-il le 21 mars et le 21 septembre ? en tout point sur l’équateur.

Où cela se produit le 21 décembre ? En tout point du tropique du Capricorne dans l'hémisphère sud.

Partenaires du projet

Fondation La main à la pâte Editions Le Pommier