Sciences Nomades

Le Golden Gate Bridge (le Pont de la Porte d’Or) est le pont qui relie la ville de San Francisco au comté de Marin, au Nord de la ville, et est facilement reconnaissable à sa couleur « Orange International ». La partie suspendue est longue de 1 966 m, pour une longueur totale de 2 737 m. Du pont, on se trouve avec d’un côté la baie de San Francisco, et de l’autre l’océan Pacifique. Sa traversée à pied, à vélo ou en voiture vaut vraiment la peine, que ce soit en direction du comté de Marin et la petite ville de Sausalito, ou au retour pour profiter de la vue sur la ville de San Francisco.

Le point le plus haut du pont culmine à 227 m de haut, et le tablier se trouve 67 m au-dessus de la mer. Deux câbles de 92 cm de diamètre sont ancrés de part et d’autre du pont et en haut des deux tours. Des câbles verticaux y sont suspendus et soutiennent le tablier. Chaque câble ne compte pas moins de 25 572 fils d’acier.

La construction de ce célèbre pont a débuté le 5 janvier 1933, et il a été inauguré un peu plus de quatre ans plus tard, en mai 1937.

Un mois avant l’inauguration, une cérémonie a été organisée pour la pose du dernier rivet, qui devait être symboliquement en or massif.  L’or pur est malléable! C’est d’ailleurs pourquoi on parle d’or à x millièmes (750 millièmes par exemple): il s’agit non pas d’or pur mais d’un alliage contenant x millièmes d’or.
La légende dit donc que la pose s’est révélée impossible, et que le rivet s’est écrasé sous le marteau. Le rivet en or aurait donc été remplacé par un rivet standard en acier, moins glamour mais plus fiable!

Risque météorologique

Les ponts suspendus peuvent être détruits sous certaines conditions météorologiques.
Exceptons les dégâts dus à la corrosion, l’entretien régulier des ponts doit permettre d’écarter un risque d’effondrement dû à cette cause.
En revanche, le vent combiné au phénomène de résonance mécanique peut occasionner des déformations trop importantes et la rupture du pont. Ce fut le cas du Tacoma Narrows Bridge en 1940. Le vent constant de 42 miles par heure (environ 68 km/h) a suffi à générer et à entretenir les vibrations du pont à la fréquence de résonance. Après une heure de vibrations en torsion, le pont a fini par s’écrouler.

Risque sismique

L’une des menaces qui pèse sur le Golden Gate Bridge est le risque sismique. La ville de San Francisco se trouve entre les failles de San Andreas et de Hayward. Elle a déjà subi plusieurs tremblements de terre de magnitude importante, dont le tremblement de terre de 1906 (magnitude 7,9 sur l’échelle de Richter) qui a occasionné l’incendie d’une grande partie de la ville, et le tremblement de terre de 1989 (magnitude de 6,9 sur l’échelle de Richter), au cours duquel une partie du Bay Bridge, autre pont suspendu de la ville, s’est écroulée.

Selon les spécialistes, San Francisco risque d’être soumise, dans les trente années à venir, d’un tremblement de terre de très grande ampleur, et le Golden Gate Bridge (comme les autres ponts de la ville) est soumis à un programme de rénovation en continu et d’adaptation aux normes sismiques, pour tenter d’éviter sa destruction si un tel événement se produisait. Espérons que l’entretien et les améliorations permettront au pont de survivre au prochain violent séisme.

Pour finir, une vue du pont depuis les plages côté Pacifique…

Je suis en train de lire Longitude de Dava Sobel (éditions Points Sciences).

C’est l’histoire d’un horloger de génie, John Harrison (1693-1776), qui a résolu le problème de la longitude au XVIIIe siècle.

L’un des plus grand problèmes scientifiques de l’époque était de trouver une solution pour déterminer la longitude en mer.

En effet, la détermination de la latitude est aisée par la mesure de la hauteur du soleil dans le ciel à midi.
Mais pour la longitude, le problème est autrement plus complexe: la position du soleil au cours de la journée ne permet pas de déterminer cette indication. Calculer la longitude revient en fait à déterminer le « décalage horaire », soit le temps séparant midi à l’endroit où l’on se trouve de midi en un point fixé, par exemple le port de départ.

La méthode la plus évidente de nos jours est d’utiliser deux montres: une réglée sur l’heure du port de départ, et l’autre que l’on remet à l’heure chaque jour à midi. C’est ce qu’on appelle la « méthode horaire ».
Le problème est que les horloges de l’époque ne se comportaient pas bien en mer: en raison des différences de température, d’humidité et des perpétuels mouvements auxquels elles étaient soumises, les horloges tantôt accéléraient, tantôt ralentissaient. Le manque de précision dans la détermination de la longitude causait de nombreux naufrages sur les côtes, les navires se trouvant là où ils ne croyaient pas être.

La Loi de Longitude établit en 1714 un prix de 20 000 livres (l’équivalent de millions d’euros actuels) pour qui trouverait une précise et utile permettant de déterminer la longitude à un demi-degré près (soit environ 30 miles marins, soit environ 55 km à l’équateur). Cela paraît une distance importante, ce qui donne une idée de l’état de la navigation à l’époque. Un Conseil de Longitude, constitué de savants, fut désigné comme jury du prix.

Harrison, artisan horloger autodidacte alors inconnu, s’est lancé par passion dans la fabrication d’une, puis de plusieurs horloges permettant de résoudre ce problème. Pour remporter le prix, il fallait produire une horloge qui ne gagne ni ne perde plus de trois secondes par jour, quand les  horloges de l’époque avançaient ou reculaient facilement de plusieurs minutes!
Il s’est heurté aux astronomes, tenants de la méthode des « lunaires », qui voulaient au contraire mesurer la longitude par observation des cieux. Il a passé des années de sa vie à la fabrication de ses horloges, qui l’ont mené au bout du monde.
Mais il a fini par obtenir gain de cause en 1773, à l’âge de 80 ans, grâce à son chronomètre de marine (H-4, photo ci-contre).
Ses horloges sont encore aujourd’hui des joyaux d’ingénierie horlogère! Elles sont visibles à Londres à l’Observatoire de Greenwich (http://www.nmm.ac.uk/harrison).

Pour ceux qui s’intéressent à l’histoire des sciences, à la mécanique, aux grandes expéditions scientifiques (le capitaine Cook a utilisé les horloges de Harrison pour ses voyages),  ou qui sont simplement curieux, je vous recommande cette lecture!

Note: toutes les photos de cette page sont sujettes à copyright. Un grand merci au National Marine Museum et Observatoire de Greenwich pour en avoir autorisé la publication sur ce blog. All pictures in this page are subject to copyright. Thank you to the National Marine Museum and the Greenwich Observatory for giving me the authorization to publish them on this blog.