Le compas d’or de Hoorn

Ce que c’était

L’instrument est un quadrant dressé sur un cercle horizontal divisé en 360 degrés, avec une aiguille aimantée dans une boîte vitrée. Une règle oblique, la pinnule, tourne autour d’un angle du quadrant. L’ensemble est fait « hanghende op twee verscheyden assen, na de manier der zeecompassen », c’est-à-dire suspendu sur deux axes à la façon des compas de bord, avec un poids de 25 ou 30 livres dessous, pour que le cercle reste horizontal quand le navire bouge [2][3]. Le texte latin de 1599 l’appelle quadrans azimuthalis, un quadrant azimutal, et dit qu’il fut fait d’après l’invention de « Reginaldus Petraeus », que nous lisons comme Reynier Pietersz. [1][4].

Notre dessin au trait ci-dessous suit le dessin de la page 19 de l’édition latine. Nous ne montrons pas la numérisation elle-même : la bibliothèque n’autorise qu’un usage non commercial [1]. À côté figure une petite gravure sur bois tirée d’un livre imprimé quarante-quatre ans plus tard, qui montre le même type d’instrument.

Lettres du dessin

A B C

Les trois coins du quadrant de cercle. Selon le texte, il se dresse à angle droit sur le cercle horizontal.

B D C E

Le cercle horizontal, divisé en 360 degrés. Il marque le plan horizontal. Sur le dessin, D est à l’avant et E à l’arrière.

F

Le centre de ce cercle. Le quadrant peut tourner autour.

G

Nommé dans le texte seulement pour le support qui va de G à D et E, fixé au quadrant pour qu’il tourne avec lui. Le dessin ne montre pas clairement ce support.

H

Le poids de 25 ou 30 livres fixé en dessous pour que le cercle reste plus sûrement de niveau. Il est dessiné en pointillé.

Sans lettre sur le dessin : les degrés sur l’arc du quadrant (0 à 90) ; la règle oblique qui tourne autour de B (notre lecture : ce que le texte appelle l’alidade, qu’on peut tourner plus haut ou plus bas) ; et l’aiguille sombre (notre lecture : l’aiguille aimantée, qui, selon le texte, se trouve dans un verre à l’intérieur du cercle). Le texte dit aussi que tout l’instrument est suspendu à deux axes à la manière des compas de navire (le texte néerlandais ; le latin dit « ad instar Haloscopii ») ; le dessin ne montre pas les axes. Le tambour sous le cercle est dessiné, mais non expliqué dans le texte que nous avons lu. « Reginaldus Petraeus » est, selon notre lecture, Reynier Pietersz.

La gravure n’est pas un dessin de Van Twisch mais une représentation plus tardive du même type d’instrument. Kircher écrit qu’il a eu l’occasion d’en voir un à Rome et que ce n’était « rien d’autre » qu’« un quadrant azimutal suspendu ». Il ne nomme ni Van Twisch ni Stevin, et nous ne savons pas si sa gravure a été faite d’après le dessin de Stevin. Les lettres A, B, C et le poids H figurent dans les deux images ; nous le relevons comme une observation, non comme une preuve [1][11].

Comment il fonctionnait, en 1599

La méthode de Stevin n’exige pas d’horloge. Avant midi, on tourne le cercle pour que l’aiguille indique le début de l’échelle, on tourne le quadrant jusqu’à ce que la lumière du soleil passe par la pinnule, et l’on note la position sur le cercle horizontal et la hauteur du soleil, par exemple 40° et 25°. Après midi, on attend que le soleil, maintenant descendant, soit à la même hauteur de 25°, et l’on tourne de nouveau l’instrument. Le milieu de l’arc entre les deux positions est le point nord ; autant l’aiguille s’en écarte, autant vaut la déclinaison du compas (le mot grec de Stevin est chalyboclisis) [1]. Dans le texte néerlandais : « t’middelste punt des boochs int sichteindersplat tusschen deerste en tweede ervaring, is tgesochte noortpunt », c’est-à-dire que le point médian de l’arc entre la première et la deuxième observation est le point nord cherché [2].

Pourquoi des hauteurs égales ? À hauteur égale, le soleil est avant midi aussi loin à l’est du vrai sud qu’il l’est à l’ouest après midi ; le milieu des deux positions est donc le vrai méridien. Ce raisonnement est le nôtre ; Stevin donne la règle, pas la preuve.

On peut prendre deux, trois, quatre paires ou davantage, par exemple avec le soleil à 10°, 15° et 20°, puis de nouveau aux mêmes hauteurs après midi. La nuit, on peut faire de même avec une étoile fixe, mais pas avec la Lune, qui se déplace trop vite et dont la parallaxe est trop grande. Sur un navire qui va d’est en ouest ou d’ouest en est, la déclinaison peut changer d’un degré ou plus en dix ou douze heures entre la première et la dernière observation (le texte néerlandais) [2] ; le patron doit alors juger, ajoute le texte latin [1].

Essayez la méthode vous-même

La théorie de Plancius et pourquoi elle échoua

L’aiguille du compas ne pointe pas vers le vrai nord, et l’endroit où elle pointe varie d’un lieu à l’autre. Le géographe Petrus Plancius pensait que cet écart suivait un schéma fixe : quatre méridiens le long desquels il est nul (l’un au-dessus de Flores et de Corvo, aux Açores, les autres à 60° près du cap des Aiguilles, à 160° près de Canton et à 260° en Californie occidentale), avec entre eux un écart croissant et décroissant de façon régulière. De Jonge attribue très probablement à Plancius un manuscrit contenant ces idées [6]. Avec un tel schéma, un navigateur qui mesurait la déclinaison et connaissait sa latitude pouvait lire sa longitude sur une petite plaque de laiton aux méridiens courbes fixée à un astrolabe [10].

C’est pourquoi cet instrument comptait : il mesurait exactement le nombre dont la théorie avait besoin. Selon De Jonge, la Havenvinding elle-même est un rapport que Stevin rédigea sur ordre du prince Maurice sur les idées de Reynier Pietersz. et de Plancius pour trouver la longitude à partir de la déclinaison [6]. Stevin rapporte lui-même que le prince Maurice, en tant qu’amiral, donna à l’Amirauté des ordres et des instructions pour que les pilotes mesurent soigneusement, en de nombreux lieux, la déviation de l’aiguille lors de tels voyages, en rendent compte à leur retour et que les résultats soient rendus publics pour tous [2].

La théorie échoua. Il existait moins de cent mesures, et aucune dans la région entre les méridiens au-dessus de la Chine et du Mexique [10]. Stevin écrivit qu’« après de plus amples expériences » les écarts « na gheen aspunt en schicken » [2], et proposa six méridiens comme hypothèse [10]. Et la déclinaison en un lieu change au fil des années : en 1611 le capitaine Jan Cornelisz. May essaya la méthode et la qualifia de « imperfect and complete folly », et en 1635 Gellibrand montra la variation dans le temps, ce qui ruina tout modèle fixe [10]. La collecte des données elle-même se passa mal : Albert Hayen écrit dans son opuscule que les pilotes des premiers voyages aux Indes orientales, dont 60 seulement sur 250 hommes revinrent, ne voulurent pas remettre leurs notes, et que certains se vantaient d’avoir donné à leurs maîtres le contraire de ce qu’ils avaient trouvé [3].

Ce que l’instrument savait faire, c’était mesurer la déclinaison. Nos sources ne disent pas avec quelle précision, et nous n’avons pas lu les propres rapports de May.

L’histoire, avec les dates

• 12 juillet 1595 : les États de Hollande lui accordent un brevet de douze ans pour un instrument destiné à mesurer en mer la hauteur du soleil et des étoiles [7].
• Début 1597 : il demande aux États généraux un brevet pour deux instruments nouveaux, l’un « om bij metinge der sonne te connen weten het affwijcken der naelde, als oock die longitudo », l’autre pour prendre la hauteur des étoiles et du soleil même sans horizon visible. Le résumé imprimé de De Jonge dit qu’il demanda six ans [6]. La résolution du 8 mars 1597, telle qu’elle est transcrite, en accorde douze, dans les seules Provinces-Unies, sous peine de perdre 600 florins [5].
• 13 mars 1598 : on demande aux États de Hollande de participer aux frais de construction des instruments, dont l’un est décrit comme « dubbelt quadrant » ; ils désignent Scaliger, Snellius, Ludolph van Ceulen et Stevin, avec des délégués d’Amsterdam, de Rotterdam, de Hoorn et d’Enkhuizen, pour les examiner [5][6]. Aucune source que nous avons lue ne dit comment cela finit.
• Avant 1599 : Van Twisch essaya l’instrument lui-même lors d’un voyage circulaire à travers la Hollande, Utrecht et la Frise ; à Enkhuizen il obtint l’approbation de J.H. van Linschoten, et plusieurs marins trouvèrent qu’il fonctionnait sans faute lors de voyages vers la côte de Guinée et vers les Indes orientales et occidentales [7]. Stevin le reproduit dans la Havenvinding (1599) [2][6].
• 1599 ou 1600 : Albert Hayen, qui avait dressé des cartes marines de la côte néerlandaise pour Amsterdam, le conteste pour des raisons pratiques dans un opuscule, Corte onderrichtinge ; Robbert Robbertsz. répond par Een waerschouwinghe der Zeeluyden, voor Albert Haijen dolinghe. Nous ne connaissons cette réponse que par une notice de catalogue [3][12]. En octobre 1600, les États demandent à Jacob van Straten d’apporter à La Haye l’invention de Van Twisch avec la sienne [5].
• Les États généraux offrent 5 000 florins puis une rente de 1 000 florins par an ; l’inventeur refuse [7][9]. De Grijs pense que ce refus suivit la critique de Hayen ; le dictionnaire ne le dit pas [9].
• 19 juillet 1603 : deux brevets pour des voiles de navires, l’un pour virer avec la grand-voile seule et s’éloigner d’une côte sous le vent, l’autre pour agrandir le hunier jusqu’à la moitié. Ils ne concernent pas un compas [5].
• 3 septembre 1611 : une requête aux États généraux, avec Gerrit Pieters ; de nouveau une commission d’examen est décidée [5][7]. Il meurt à Hoorn en 1613, décrit comme âgé et de faible fortune [7].

L’homme

Reynier (Rienier) Pietersz. van Twisch était un pilote qui habitait Hoorn, après de longues années en mer [7]. Le brevet des États généraux de 1597 l’appelle « stierman, woonende binnen Hoorn » (pilote, demeurant à Hoorn) [6]. Busken Huet raconte, d’après les souvenirs d’un jeune homme, qu’en 1584 ou 1585 il fit voile pour des armateurs de Hoorn vers Gênes à bord de la Witte Leeuw ; ce récit repose sur Busken Huet seul [8]. Son fils était Albert Reynders, et le dictionnaire le nomme un « koude oom » de Pieter Jansz. Twisck sans préciser le degré de parenté [7].

• Reynier Pietersz. van Twisch, affirmation par affirmation

Le nom de l’inventeur en chemin, de 1597 à 1643

Le même instrument reparaît dans des livres plus tardifs, chaque fois avec un autre nom pour son inventeur. Nous donnons les passages que nous avons lus nous-mêmes, d’abord dans leurs termes, puis en traduction.

1. 1597, le brevet des États généraux : « Reynier Pietersz. van Twisch, stierman, woonende binnen Hoorn », c’est-à-dire pilote, demeurant à Hoorn [6].
2. 1599, le texte de Stevin en latin (par Grotius) et dans l’anglais de Wright : l’instrument est fait selon l’invention de « Reginaldus Petraeus », que nous lisons comme Reynier Pietersz. [1][4]. Wright : « This instrument was made according to the invention of Reginaldus Petraeus, hanging upon two axtrees like the sea-compasse that so the circle BDCE notwithstanding the motion of the ship may alwayes bee equally distant from the Horizon. » [4]
3. 1603, Guillaume de Nautonier, Mécométrie de l’eymant, troisième livre, p. 221, chapitre V, « D’vne sorte de boussolle marinne joincte à vn quart de cercle » : « D’autant que le sieur de Groot met l’instrument suivant en sa maniere de trouver les ports, … Ie ne refuseray point de mettre icy la description d’iceluy, l’invention duquel ledict sieur dict estre de Renaud de la Pierre » [15]. En français moderne : puisque le sieur de Groot place l’instrument suivant dans sa manière de trouver les ports, je ne refuserai pas d’en mettre ici la description ; l’invention en est, dit ledit sieur, de Renaud de la Pierre. « De Groot » est Hugo de Groot, Grotius, qui mit le texte de Stevin en latin ; « Renaud de la Pierre » est, comme nous le lisons, la forme française de Reginaldus Petraeus. À la p. 222 suit le bois gravé, avec les lettres A à I et le poids H : « il faut mettre cest instrument sur deux essieux, tout de mesme que la boussolle marinne » et « le poids de 25. ou 30. liures de plomb, marqué H » [15]. Sur ces deux pages, Nautonier ne nomme ni Van Twisch ni Stevin.
4. 1643, Athanasius Kircher, Magnes, p. 445 : l’instrument serait de Borri (« Burri inventio ») ; il ne nomme ni Van Twisch ni Stevin [11].
5. 1657, Edward Wright, Certain Errors in Navigation, avec la Haven-finding Art en annexe : une gravure pleine page de l’instrument p. 17 et, p. 18, la même phrase sur « Reginaldus Petraeus » et « two Axtrees » [16].

Le nom va donc de Van Twisch à Hoorn (1597) à « Reginaldus Petraeus » (latin et anglais, 1599), à « Renaud de la Pierre », transmis par « le sieur de Groot » (France, 1603), puis à « Burri » (Kircher, 1643). Que les trois premiers soient un seul homme est notre lecture ; pour Borri, nous n’avons que la parole de Kircher [14]. Nous avons regardé nous-mêmes les pages de Nautonier et de Wright, mais nous n’en montrons pas les images : la Bibliothèque d’État de Bavière ne propose ses numérisations que pour un usage non commercial, et l’exemplaire de l’Internet Archive ne porte aucune mention de droits.

Kircher et Borri

Qui est « Burri » ? Kircher écrit « P. Christophorus Burrus » ou « Burro », un père jésuite [17]. Nous y voyons Cristoforo Borri, né à Milan en 1583 et jésuite depuis 1601. Après des années comme missionnaire en Cochinchine (à partir de 1617), il enseigna les mathématiques à Coimbra, conseilla à partir du début de 1629 le Conseil royal à Lisbonne et fut appelé à Madrid par Philippe IV à la fin de cette année, où les autorités espagnoles discutèrent sa méthode de navigation. Il alla ensuite par Barcelone à Rome et y mourut subitement le 24 mai 1632 [18]. Il semble avoir utilisé, du moins parfois, le nom de Bruno, pour éviter la sonorité des mots portugais burro, « âne », et borra, « lie » [18].

Ce que Kircher a écrit se trouve dans son Magnes (Rome 1641, p. 502–505 ; le même texte figure dans la seconde édition, Cologne 1643, p. 443–446) [17][11]. Cela commence par une rumeur (p. 502) :

Puis Kircher dit que quelqu’un qu’il avait consulté à ce sujet lui a écrit, et il cite cette lettre. Le « je » qui était à Madrid pendant que Borri était à Lisbonne est ce correspondant non nommé, non Kircher lui-même [17] :

Le correspondant ajoute que, quand il demanda ce que Borri employait, celui-ci répondit : l’aimant, et qu’il se fia ensuite moins à l’invention, parce que les déviations de l’aimant sont douteuses et changeantes [17].

Kircher expose ensuite lui-même la méthode telle que la connaissaient ceux qui avaient connu Borri « en Lusitanie et ici à Rome » : lors de son premier voyage aux Indes, Borri avait recueilli des variations magnétiques en de nombreux lieux, les avait portées sur une carte et avait tracé des lignes par les lieux de même variation, lignes qu’il appelait « tractus chalybocliticos » [17]. Kircher ne les croit pas parallèles (p. 504) :

Vient ensuite l’instrument, et la figure qui se trouve là (dans l’édition de 1643, c’est la gravure sur bois ci-dessus, p. 445) [17][11] :

L’usage, dit Kircher, est de prendre la hauteur du Soleil avant et après midi, en lisant chaque fois l’azimut sur l’horizon ; le milieu entre les deux azimuts donne la vraie ligne méridienne [17]. Son jugement (p. 505) :

Kircher ne dit pas que l’instrument qu’il vit à Rome était celui de Borri, et il ne nomme ni Van Twisch ni Stevin [17][11]. Nous n’avons rien trouvé qui montre que Borri connaissait Van Twisch, Stevin ou la Havenvinding, et rien qui montre qu’il ne les connaissait pas. Nous n’avons pas lu le Tratado da arte de navegar de Borri, écrit en 1628, un manuscrit de la bibliothèque de l’université de Coimbra, imprimé à Lisbonne en 1940 [18].

Où les sources divergent

Les sources ne s’accordent pas sur ces points. Nous donnons les lectures et ne choisissons pas, sauf là où le texte primaire tranche.

• La durée du brevet du 8 mars 1597 : la requête demande six ans [6] ; la résolution en accorde douze [5] ; le dictionnaire de 1912 ne cite douze ans que pour le brevet du 12 juillet 1595, et De Grijs cite douze ans pour le 8 mars 1597 [7][9].
• Quel brevet pour quel instrument : le dictionnaire place le 12 juillet 1595 pour l’instrument de hauteur et le 8 mars 1597 pour deux instruments, dont un pour la déclinaison [7] ; De Grijs place le 8 mars 1597 pour un instrument de hauteur et, trois jours plus tard, un brevet pour un instrument flottant qui devint le « compas d’or », d’après Collot d’Escury (1829) [9] ; la transcription et De Jonge disent que la résolution du 8 mars nomme les deux instruments [5][6].
• Trois commissions : 5 mars 1597 (pour l’instrument de hauteur, avec Lucas Wagenaar, dit le dictionnaire [7]) ; 13 mars 1598 (pour Van Twisch [5][6]) ; 26 juin 1598 (pour Plancius et Syvertsz., les mêmes quatre plus Wagenaar [6]). Nous ne les fusionnons pas.
• L’année de l’opuscule de Hayen : 1600 selon l’ADCS et le catalogue de 1866 (« int Gulden Iubile laar 1600 ») [3][12] ; 1599 selon le dictionnaire de 1912 et De Grijs [7][9].
• Le moment de la mesure : De Grijs écrit que c’était vraisemblablement au moment où le soleil passe au méridien [9] ; le texte primaire dit deux observations à hauteur égale du soleil, avant et après midi [1][2]. Nous suivons le texte primaire.
• Flottant ou suspendu : le dictionnaire et De Grijs disent que l’instrument flottait pour rester horizontal [7][9] ; Stevin et Wright disent qu’il était suspendu à deux axes avec un poids [2][4]. Le texte anglais de Wright (1599) dit : « This instrument was made according to the invention of Reginaldus Petraeus, hanging upon two axtrees like the sea-compasse that so the circle BDCE notwithstanding the motion of the ship may alwayes bee equally distant from the Horizon. » [4]. En français : cet instrument a été fait selon l’invention de Reginaldus Petraeus, suspendu sur deux axes comme le compas de mer, afin que le cercle BDCE, malgré le mouvement du navire, reste toujours à égale distance de l’horizon. Cela confirme la suspension sur deux axes, et non la flottaison. Voir aussi « Ce que nous ne savons pas ».
• Le nom « gulden compas » : le dictionnaire dit que l’inventeur l’appelait ainsi, et De Grijs suit Collot d’Escury (1829) [7][9]. Le nom ne figure ni dans la requête telle que De Jonge l’imprime, ni dans la résolution, ni dans la Havenvinding, ni chez Wright, que nous avons lus [2][4][5][6]. De Grijs parle même de « Plancius’ golden compass » [9]. Le nom a donc été transmis plus tard.
• Le mot latin « Haloscopium » : le texte latin dit que l’instrument est suspendu « ad instar Haloscopii » [1] ; le texte néerlandais dit « na de manier der zeecompassen », à la manière des compas de mer [2], et Wright dit « like the sea-compass » [4]. Le mot ne figure ni dans le texte néerlandais ni chez Wright, et nous ne l’expliquons pas.

Ce que nous ne savons pas

• Si l’instrument flottait ou était suspendu, et s’il s’agit de deux descriptions d’un même instrument ou de deux versions. Les deux décrivent un quadrant posé sur un cercle de compas horizontal.
• Ce qui revient à qui : De Grijs parle de « Plancius’ golden compass », le texte latin dit « Reginaldus Petraeus », et la Havenvinding expose côte à côte les idées de Reynier Pietersz. et de Plancius [1][6][9].
• La durée et la nature exactes des brevets (voir ci-dessus), et comment les examens de 1598 et 1611 se terminèrent : la transcription n’indique aucun résultat.
• Ce que Hayen reprochait à l’instrument lui-même et ce que Robbertsz. répondit. L’ADCS cite Hayen (d’après Burger, 1908) sur la langue des pilotes et sur les données rassemblées par Plancius, et Burger qualifie son attaque de générale, dirigée contre tous les maîtres qui ne connaissaient pas la pratique de la mer [3]. Nous ne connaissons la réponse de Robbertsz. que par une notice de catalogue de 1866, qui mentionne un point, sur Willem Barentsz et le graadboog, et ne mentionne pas Van Twisch [12]. Nous n’avons lu aucun des deux opuscules.
• Quels navires et quelles années pour les voyages d’essai : les sources n’en nomment aucun.
• Si un dessin de Van Twisch lui-même subsiste : aucun n’a surgi. D’autres livres plus tardifs montrent le même instrument ; ils figurent sous « Le nom de l’inventeur en chemin ».
• Qui Kircher désigne par « Burrus » et ce que vaut son attribution : nous supposons qu’il s’agit du jésuite milanais Christoforo Borri (1583–1632), qui en 1629 proposa une méthode de longitude fondée sur des points de même déclinaison magnétique (De Grijs 2020, d’après Andrade Corvo 1882) [14]. Kircher (1643, p. 445) dit que « l’invention de Borri consistait surtout en un instrument » pour trouver le méridien en mer, et qu’il en a vu un de ce genre à Rome, « rien d’autre qu’un quadrant azimutal suspendu ». Il ne dit pas que l’instrument de sa gravure était celui de Borri, et il ne nomme ni Van Twisch ni Stevin. Nous ne savons pas si Borri connaissait la Havenvinding de Stevin, ni si Kircher a fait sa gravure d’après elle [11].
• Avec quelle sûreté nous avons lu le latin : nous avons lu les pages 18 à 21 de l’édition latine dans une numérisation, comme images, et un seul lecteur l’a fait.
• Comment Kircher a pu voir un tel instrument à Rome : il ne le dit pas. Après Madrid, Borri alla à Rome, où il mourut en 1632 [18], et Kircher parle de personnes qui y avaient connu Borri [17] ; si le quadrant que Kircher vit était celui de Borri, il ne le dit pas.
• Comment la méthode des longitudes de Borri est décrite ailleurs : le dictionnaire biographique italien parle d’un sablier perfectionné couplé à un astrolabe [18], Kircher de lignes de même variation magnétique [17]. Comment les deux se rapportent, nous l’ignorons.

Hoorn

Reynier Pietersz. van Twisch vécut et mourut à Hoorn. Environ quarante ans après son brevet, en 1637, Andreas Cellarius y devint recteur de l’école latine. Aucune source ne relie les deux hommes ; le lien est la ville.

• Qui était Cellarius ?
• Bontekoe : 22 degrés de déclinaison en 1625 et la règle du Cap
• Hoorn, la ville de Cellarius : les pages sur les navigateurs de Hoorn