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Association Méridienne Atelier L'arbalestrille ou le bâton de Jacob Historique de l'arbalestrille

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Historique de l'arbalestrille


L'arbalestrille est appelée encore

Bâton de Jacob ou Bâton de Jacob
bâton de Jacob
rayon astronomique

Origine de l'instrument.

L’arbalestrille est surtout connue comme un instrument qui servait à mesurer, en mer, la hauteur du soleil, des planètes et des étoiles.
Elle est constituée d’une règle de section carrée ou flèche et de quatre marteaux coulissant perpendiculairement à celle-ci. Pour l’observation on utilise un seul marteau, choisi d’après la hauteur de l’astre au moment de l’observation.
Elle est généralement fabriquée en bois dur (ébène, poirier, etc.) mais parfois en ivoire, ou en laiton et en bois.
Avant d'être utilisé à la mer, l'instrument a été conçu pour servir à des mesures astronomiques.

Origine du nom.

Cet instrument est connu sous diverses appellations. Si arbalète, arbalestrille, ou encore croix géométrique, verge d’or ou rayon astronomique font clairement référence à sa forme, le nom bâton de Jacob mérite une explication, qu'on peut trouver dans un épisode de la Bible.

D’après la Bible, (Genèse, 30 :25-36).

Jacob, berger modèle, avait conclu un pacte avec son maître Laban. Tous les moutons dont la toison était tachetée ou rayée lui reviendraient, les bêtes blanches resteraient à Laban.
Avant de mener à boire les troupeaux Jacob préparait leurs abreuvoirs. Dans certains il plongeait des branches fraîches de peuplier, de platane et d’amandier qu’il avait écorcées irrégulièrement. Dans les autres il ne mettait rien.
Jacob menait les brebis les plus nombreuses aux abreuvoirs contenant les branches. Les rayures du bois se transmettaient aux toisons de leurs agneaux, multipliant ainsi les bêtes bigarrées qui lui revenaient.
Il faisait boire les moins nombreuses dans les abreuvoirs sans branches. Les brebis donnaient naissance à des agneaux tout blancs qui revenaient à Laban.

Aujourd’hui encore, pour compter les moutons, les bergers utilisent un bâton qu’ils marquent d’une encoche toutes les cinquante bêtes. Ils lui donnent le nom de bâton de Jacob.
Ce nom s’est probablement transmis à l’instrument de navigation à cause de sa ressemblance avec le bâton des bergers.

Berger encochant son bâton.
photo : Jean-Pierre Surles. L’homme et le mouton dans l'espace de la transhumance (1996)



Le bâton de Jacob, un instrument de mesures astronomiques.

L’invention de cet appareil est parfois attribuée à Jacob ben Makhir, dit Profatius1, inventeur de l'astrolabe-quadrant mais elle est plus sûrement due à Levi ben Gershom 2.
Dans le chapitre d'astronomie de son œuvre majeure Les guerres du seigneur Levi ben Gershom décrit un instrument de mesures astronomiques auquel ses contemporains chrétiens donnent le nom de bâton de Jacob mais qu'il nomme lui-même d'un nom hébreu se traduisant par révélateur de profondeur :

L'instrument est utilisé pour mesurer la distance entre les étoiles ou les planètes, la hauteur du Soleil, de la Lune et des étoiles et le diamètre du Soleil et de la Lune.
Il est formé d'une tige de 4½ pieds (1,40 m) de long et d’environ un pouce (3 cm) de large, le long de laquelle peuvent coulisser six ou sept tablettes de dimensions différentes percées en leur milieu.

gallica.bnf.fr / Bibliothèque nationale
de France

On peut sans doute assimiler l'instrument de Levi ben Gershom à celui présenté par Johannes Werner3 dans ses Commentaires sur Ptolémée (1514).

1Jacob ben Makhir, dit Profatius, juif provençal né à Marseille (1236 – 1304). Astronome et médecin
2Levi ben Gershom ou Gersonide, juif provençal né à Bagnols-sur -cèze (1288 – 1344). Astronome, médecin et philosophe.
3Johannes Werner, mathématicien, astronome et cartographe allemand (1466 – 1522).


Le bâton de Jacob, un instrument de navigation maritime.

Le bâton de Jacob fut utilisé en mer durant plusieurs siècles pour déterminer la latitude par mesure de la hauteur de l'étoile polaire ou du soleil.

Les navigations océaniques européennes de la première moitié du XVIe siècle se font sans lui.

En 1498, dans sa traversée de l’océan Indien vers Calicut, Vasco de Gama découvre un instrument que son pilote arabe présente comme kamal (parfait). Le kamal, que Vasco de Gama rebaptise tablette des Indes est pourtant fondé sur le même principe géométrique que le bâton de Jacob, connu depuis le XIIIe siècle comme instrument d’astronomie.
Le kamal reçoit un accueil très froid de la part des marins et des astronomes portugais et espagnols qui semblent ne pas faire le rapprochement avec le bâton de Jacob, instrument astronomique bien connu ou qui ne voient pas l'intérêt de l'améliorer et de l'adapter pour la navigation.

En 1519, le bâton de Jacob n’est pas mentionné dans la liste du matériel embarqué par Magellan où ne figurent que des astrolabes nautiques et des quadrants.

Les traités de navigation aident à en répandre l'usage.

C'est dans la deuxième moitié du XVIe siècle que l'usage du bâton de Jacob se répand grâce aux traités de navigation.
En 1561 L'Instruction nouvelle des points plus excellents… de l'art de naviguer rédigée par l'ingénieur flamand Michel Coignet4 en donne une première description précise comme instrument destiné à la navigation. Puis la plupart des traités de navigation le décrivent, tel le Nouveau Traité de navigation de Pierre Bouguer5 qui connaît plusieurs éditions à partir de 1753.
Ces descriptions sont le plus souvent accompagnées d’une méthode de construction géométrique ou arithmétique, ce qui laisse penser que l’instrument pouvait être fabriqué par le marin même qui l’utilisait.

En 1769 Nicolas La Caille6 auteur de l'édition posthume du Nouveau traité de navigation affirme qu'il est alors presque abandonné depuis quelques années et on a grande raison de l'abolir entièrement.

4Michel Coignet, né à Anvers (1549 – 1623). Ingénieur, mathématicien et fabricant d'instruments scientifiques.
5Pierre Bouguer, né au Croisic (1698 – 1758). Mathématicien, physicien, et hydrographe français. Membre de l'Académie royale des Sciences.
6Nicolas La Caille, né à Rumigny (1713 – 1762). Astronome, membre de l'Académie royale des sciences.


Utilisation du bâton de Jacob
John Seller, Practical navigation (1669)
Wikipedia

Sa diffusion varie d'un pays à l'autre.

Dès le XVIe siècle les pilotes ou officiers de bord des marines anglaise, française et hollandaise adoptent l'instrument, alors que son utilisation par les marins espagnols et portugais paraît plus rare.
La documentation semble indiquer que les officiers anglais et français, qui choisissent et achètent librement leurs outils et les conservent d’un embarquement à l’autre accordent dès sa conception au début du XVIIe siècle leurs faveurs à un quartier anglais, directement inspiré du bâton de Jacob, mis au point par l'explorateur anglais John Davis.
En considérant l'avantage d'une utilisation plus aisée que celle du bâton de Jacob la plupart des marins anglais et français l'adoptent en remplacement du bâton de Jacob.

Par contre, les marins néerlandais continuent à l'utiliser jusqu'à la fin du XVIIIe siècle.
Cela s'explique sans doute par le choix fait par la Compagnie des Indes Orientales (VOC), dès sa création en 1602 d'équiper ses navires de quadrants, astrolabes nautiques et de bâtons de Jacob.
En 1670 les astrolabes nautiques ne sont plus fournis, considérés comme peu pratiques à l’usage, peu précis et d'un prix trop élevé.
À partir de 1731, les arbalestrilles dont la fabrication n'avait cessé de s'améliorer, restent les seuls instruments de mesure de hauteur d'astres utilisés sur les navires de la VOC.
C’est très lentement, à partir de 1762, que l'octant tend à supplanter le bâton de Jacob. La VOC ne cesse définitivement d’en équiper ses navires qu’en 1791.

Le bâton de Jacob, un instrument de topographie.

Dans "La Géométrie pratique" (Tome second, pages 183 à 195)* qu'il publie en 1702, Alain Manesson Mallet, mathématicien, géographe, cartographe, dessinateur, architecte, soldat et "fortificateur" (c'était un des ingénieurs favoris de Vauban) montre l'importance encore accordée au bâton de Jacob sous le règne de louis XIV.


*http://books.google.fr/books?id=j9MGAAAAcAAJ