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Pour bon nombre de Montluçonnais ou visiteurs, le nom de Pierre Petit n’évoque qu’une rue et une place dans la cité médiévale.
Nicole et André Poulet sont intervenus devant les Amis de Montluçon pour présenter le fruit de leurs recherches sur ce scientifique du XVIIe siècle, né à Montluçon, qui fut à la fois ingénieur du roi, intendant des fortifications, géographe et passionné d’astronomie.
Cette présentation fut aussi l’occasion de rendre un hommage à Mme Suzanne Débarbat, née à Montluçon en 1928 et décédée le 6 août dernier. Cette « grande dame de l’astronomie » qui a fait toute sa carrière à l’Observatoire de Paris était membre depuis de longues années de notre société. Il y a 20 ans, en mars 2004, elle était intervenue elle aussi devant les Amis de Montluçon pour évoquer Pierre Petit.
Pierre Petit voit le jour à Montluçon[1] le 31 décembre 1598 dans une famille de notables montluçonnais. Ses parents, Pierre Petit et Marie Bonnelat, résident rue de la Fontaine, au niveau de l’actuel n° 5. Il a un frère et cinq sœurs. Son père étant contrôleur en l’élection de Montluçon, Pierre Petit reprend sa charge en 1626 puis il la vend à la mort de ses parents en 1633. Il quitte Montluçon pour se rendre à Paris où il s’installe rue Saint-Nicaise.
Pierre Petit épouse vers 1640 Marie Dupuis du Tillout à Tours ; le couple a sept enfants, six filles et un garçon ; peu d’informations existent sur ses enfants, son fils décède en bas âge et trois de ses filles deviennent religieuses bernardines. Il vend la maison familiale de Montluçon en 1642 mais il reviendra souvent avec sa famille pour prendre les eaux à Bourbon-l’Archambault.
Son épouse décède de la petite vérole[2] en 1665. Pierre Petit aurait quitté sa fonction d’intendant des fortifications vers 67 ans ; en 1673, il est atteint de paralysie « depuis 7 à 8 mois en sorte qu’il garde presque toujours le lit et ne saurait parler que malaisément[3]». Il s’installe auprès de sa fille religieuse à Lagny-sur-Marne et décède le 20 août 1677 à l’âge de 79 ans.
[1] Édouard JANIN, Histoire de Montluçon, réédition 1995, pages 472-473.
[2] Lettre de Pierre Petit à Christiaan Huygens, 6 novembre 1665, n° 1494, tome 5.
[3] Courrier de Christiaan Huygens, astronome hollandais.
Son activité d’ingénieur du roi, intendant des fortifications et géographe.
Richelieu recrute Pierre Petit en 1633 pour assurer le contrôle et la surveillance des fortifications et des ports de France. Attaché au service du roi, il utilise son expertise scientifique pour faire évoluer les pratiques dans l’artillerie. Pierre Petit est nommé intendant des fortifications en 1649 et anobli l’année suivante par Louis XIV.
Il est mandaté par Richelieu pour étudier la machine de Pradine[1], un ingénieur marseillais : il s’agit d’un submersible dans lequel un homme peut rester sous l’eau, et qui permet l’exploration du fond des mers et la récupération des épaves. Pierre Petit le retrouve à Dieppe pour étudier la position de l’épave et évaluer la capacité de la machine. Pierre Petit est accompagné d’Etienne Pascal qui réside à Rouen et l’invite à passer la nuit à son domicile. Tous se questionnent sur ce qui empêche l’eau d’entrer dans la cloche à plongeur…
Alors que le pays est menacé à ses frontières, Colbert charge l’Académie des sciences de travailler sur des méthodes cartographiques sûres. Les talents de géographe de Pierre Petit sont sollicités dans de nombreux projets tels que la topographie de la rade du port de Brest. Pierre Petit travaille sur différentes cartes concernant des villes stratégiques sur le plan militaire.
En 1652, il établit un plan de la ville de Paris et de ses canaux afin de lutter contre les inondations et il publie Discours touchant les remèdes qu’on peut apporter aux inondations de la rivière Seine dans Paris ; il propose un canal de décharge de l’eau. Louis XIV donnera suite en faisant construire les premiers quais. Petit publie également un projet concernant un canal reliant la Méditerranée à l’océan Atlantique mais c’est Pierre Riquet[2] qui construira le canal de jonction entre les deux mers.
Cylindre arithmétique
Un scientifique « ingénieux »
En 1634, Pierre Petit rédige L’usage ou le moyen de pratiquer par une règle toutes les opérations du compas de proportion. Ce compas est composé de deux règles plates, assemblées par une charnière, instrument qui s’ouvre et se ferme sous des angles différents, tel un compas ordinaire. Il est utile pour les géomètres, les architectes, les dessinateurs, les artilleurs et navigateurs. Le dernier chapitre de l’ouvrage décrit l’usage et la construction du Talftoc, une règle à calcul à l’usage de l’artillerie.
Pierre Petit met également au point un outil facilitant les calculs, décrit dans le « discours sur la construction et l’usage d’un cylindre arithmétique ». Cet ouvrage est publié en 1671.
Suite à l’invention des logarithmes par Neper[3], Briggins[4] facilite leur usage avec l’utilisation de bâtons carrés que l’on met en œuvre en additionnant ou retranchant leurs longueurs. Pierre Petit perfectionne le dispositif en remplaçant les bâtons de bois par des bandes en carton. Ces bandes coulissent, manœuvrées à l’aide de petits boutons, autour d’un cylindre.
Pierre Petit rencontre le père Mersenne[5] dès son arrivée à Paris. Tous les deux réalisent l’expérience du tir vertical d’un boulet de canon pour repérer sa déviation lorsqu’il retombe sur terre, mais ils ne retrouvent pas le boulet ! Après avoir plusieurs fois répété cette expérience, ils trouvent finalement le boulet quelques centaines de mètres plus loin, le canon n’étant pas réellement vertical. Par la suite, Pierre Petit fera de nouvelles expériences sur la portée de l’obus.
Alors qu’il rend visite à ses amis, Etienne et Blaise Pascal[6] à Rouen, Pierre Petit leur rapporte l’expérience d’un savant italien, Evangelista Torricelli. Tous les trois réalisent cette expérience, en présence de nombreux rouennais et sous la direction de Pierre Petit. Celui-ci remplit de mercure une profonde écuelle, puis il verse de l’eau au-dessus. Il remplit ensuite la sarbacane de mercure, la bouche avec le doigt puis renverse le tube rempli de mercure à la verticale sur la jatte, à travers l’eau puis le mercure jusqu’à ce que le doigt touche le fond, le bout fermé en haut. Le mercure occupe alors tout le tube. Alors que l’orifice du tube est en contact avec le mercure de la jatte, Petit relâche le doigt de la base du tube, il voit alors le mercure du tube descendre jusqu’à une hauteur de deux pieds et six pouces au-dessus de l’eau. On marque les niveaux et les hauteurs, et on renouvelle l’expérience : à chaque fois le niveau reste le même et le mercure ne descend pas jusqu’en bas, ce qui confirme l’expérience de Torricelli et marque la naissance du baromètre à mercure.
Pierre Petit rédige également « Dissertations académiques sur la nature du froid et du chaud », ouvrage dans lequel il décrit la nature, les causes et les effets du froid. Un dernier écrit concerne l’élément du feu que certains considèrent comme un quatrième élément, comme une substance chaude et sèche qui englobe la sphère de l’air comme l’air englobe la Terre.
Petit étudie l’eau de mer, visite les ports, s’intéresse aux maisonnettes situées le long de la côte, auprès desquelles il voit des mottes de terre telles des piles de paille, il constate qu’il s’agit de sel blanc et s’intéresse aux pratiques des paysans pour extraire le sel de l’eau de mer. Enfin il étudie les eaux de la station thermale de Bourbon-l’Archambault où sa famille vient régulièrement.
[2] Pierre-Paul RIQUET, né à Béziers vers 1604 ou 1609. Fils aîné d’un notaire, homme d’affaires fortuné, il entre au service des Gabelles sans avoir fait d’études mais grâce à l’influence de son père, et parvient à s’enrichir.
[3] NEPER (1550-1617), John NAPIER, théologien, physicien, astronome et mathématicien écossais.
[4] Henri BRIGGS, BRIGGIUS : mathématicien anglais (1556-1630).
[5] Marin MERSENNE (1588-1648), religieux de l’ordre des Minimes, philosophe, mathématicien et physicien. Il détermine les premières lois sur l’acoustique, en particulier sur la vitesse du son en 1627.
[6] Léon BRUNSCHVICG, Pascal, page 19. La famille Pascal réside à Rouen de 1640 à 1648. Etienne Pascal est muté en Normandie par Richelieu en tant qu’intendant de justice.
[7] René DESCARTES publie son ouvrage traitant de la dioptrique, approche théorique de la lumière, à la fin du Discours de la méthode, à Leyde, en 1646.
Passionné d’astronomie
Petit invente un micromètre filaire utile pour mesurer le diamètre des astres en 1667. La détermination de la date des éclipses est source d’erreurs, dues à la méconnaissance des diamètres du Soleil et de la Lune et de leur éloignement de la Terre. Il construit un treillis constitué de 16 fils équidistants et perpendiculaires et voit les objets divisés en autant de carrés que le treillis en contient.
Cassini[1], dans une lettre datée de 1667, écrit à Pierre Petit « … j’ai pris beaucoup de plaisir à voir dans le Journal des savants la machine que vous avez inventée. Je ne crois pas qu’on puisse trouver rien de plus propre pour déterminer exactement les distances apparentes […] et ne manquerai pas de faire faire au premier jour un instrument semblable ».
En 1665, Pierre Petit publie Dissertation sur la nature des comètes, avec un discours sur les prognostiques des éclipses et autres matières curieuses. Ce texte a pour but de rassurer le peuple français effrayé lors du passage de la comète l’année précédente. Petit explique au peuple que les éclipses et les comètes n’apportent ni catastrophes, ni épidémies et il dénonce les croyances et les prédictions émises par les astrologues. Selon Petit, les comètes sont des astres comme les autres, leurs mouvements sont réguliers, il évoque que la dernière comète reviendra dans 46 ans. Il possède de nombreux instruments utiles pour la réalisation de cartographies et de mesures terrestres, boussoles, graphomètres … ainsi que des instruments pour l’astronomie[2], lunettes et objectifs.
Au XVe siècle, les savants se posent des questions à propos de la Chronologie[3], la science du temps. Progressivement, les chronologistes situent les évènements dans la continuité avec un système datant les faits postérieurement à la naissance du Christ. Pierre Petit publie un ouvrage à ce sujet en se référant aux auteurs reconnus à l’époque. Les observations astronomiques sont des repères, les éclipses de Lune ou de Soleil sont des fondements pour la chronologie.
En 1666, Pierre Petit publie une lettre touchant le jour auquel on doit célébrer la fête de Pâques. Il faut que la fête de Pâques se déroule le premier dimanche après la pleine lune qui suit l’équinoxe. Or, accumulées au fil des siècles lors des années bissextiles, des minutes s’additionnent au point que la date de l’équinoxe est décalée vers l’hiver de 10 jours, soit au 11 mars au lieu du 21 mars. Le pape Grégoire XIII stabilise la date de l’équinoxe de printemps en supprimant 10 jours en octobre 1582, on passe alors du jeudi 4 octobre au vendredi 15 octobre ; de ce fait, l’année suivante, le 11 mars est devenu le 21 mars.
Sa participation aux sociétés savantes
En 1634, Mersenne rassemble ses amis pour constituer une Académie des mathématiques[4] qui deviendra l’Academia parisiensis. Il favorise les échanges entre les scientifiques qui débattent sur les théories développées à l’époque, sur les ouvrages publiés et entretiennent une correspondance active avec les savants de toute l’Europe occidentale. Au décès de Mersenne, d’autres académies[5] voient le jour telles que l’Académie de l’abbé Bourdelot, qui accueille également les savants étrangers de passage à Paris, et le Cercle de Justel. Ces sociétés créent ainsi un centre d’activité intellectuelle à Paris. Une nouvelle académie s’organise ensuite autour du comte de Montmort, conseiller du Roi.
Colbert fonde l’Académie royale des sciences en 1666 ; Pierre Petit ne devient pas membre de l’Académie des sciences bien qu’il ait participé activement aux réunions parisiennes. Puis quelques savants dont Pierre Petit rédigent le projet de la Compagnie des sciences et des arts dans le but de créer un Observatoire royal à Paris. La première pierre est posée le 21 juin 1667, lors du solstice d’été. Enfin, en devenant membre de la Royal Society de Londres le 4 avril 1667, Pierre Petit devient l’un des premiers associés étrangers de cette noble assemblée.
Dès le XVIIe siècle, les mathématiciens jouent un rôle important au sein du royaume de France. Les États brillent par la qualité de leurs érudits qui publient lettres et ouvrages faisant évoluer les connaissances dans tous les domaines. Pierre Petit, ingénieur[6] attaché au service du roi, développe ses compétences scientifiques dans le cadre du génie militaire. Il est un savant reconnu qui côtoie, échange et travaille avec les plus grands. L’activité de Pierre Petit est parvenue jusqu’à nos jours grâce à ses publications mais aussi via la correspondance échangée entre les scientifiques dans toute l’Europe.
[1] Jean Dominique CASSINI, fondateur de la dynastie qui porte son nom. Il dessine des flocons de neige dans un ouvrage publié en 1692, cité par Etienne Ghys, La petite histoire des flocons de neige, Odile Jacob, 2021.
[2] Selon Suzanne DEBARBAT, en référence à l’ouvrage de Harcourt BROWN, Organismes scientifiques en France au XVIIe siècle, années 1620-1680, ouvrage publié en 1934 en anglais ; R TATON, Les origines de l’Académie Royale des sciences, 1965 ; R. HAHN, L’anatomie d’une institution scientifique, l’Académie des sciences de Paris, 1971, 1993.
[3] Chronologie : science rattachée à l’histoire qui étudie et classe les évènements historiques, et qui appréhende l’histoire par les évènements.
[4] Armand BEAULIEU, Mersenne le grand minime, Fondation Nicolas-Claude Fabri de Peiresc, Bruxelles, 1995, pages 176-185.
[5] Suzanne DEBARBAT, Le montluçonnais Pierre Petit, mathématicien et physicien du XVIIe siècle, Bulletin des Amis de Montluçon, 3e série, n° 55, 2004, p. 109.
[6] La première école d’ingénieurs, celle des Ponts et Chaussées, ne formera des ingénieurs civils qu’en 1741.
Pour en savoir plus
DÉBARBAT (Suzanne) :
– Le Montluçonnais Pierre PETIT, mathématicien et physicien du XVIIe siècle [Bulletin des Amis de Montluçon, 3e série, n° 55, p. 93-114 – 2004]
