Au Panthéon, un fil d’acier de 67 mètres descend de la coupole et porte une sphère de laiton et de plomb de 28 kg. Cet appareil rend visible un phénomène qu’aucun corps humain n’a jamais perçu : la Terre tourne sur elle-même. Il le fait sans écran, sans instrument sophistiqué, avec un poids qui se balance.

Personne n’a jamais senti la Terre tourner.

« Vous êtes invités à venir voir tourner la Terre »

La phrase figurait sur les invitations envoyées en 1851 pour présenter l’expérience, et elle ne laissait aucune place à l’ambiguïté. Son auteur, le physicien Léon Foucault, ne proposait pas un exposé, il promettait un spectacle. Le Centre des monuments nationaux, qui gère le Panthéon, la reprend aujourd’hui telle quelle sur son site. Un siècle et demi plus tard, aucune accroche de médiation scientifique n’a vraiment fait mieux.

Foucault et l’ingénieur Gustave Froment ont suspendu à la coupole un fil d’acier de 67 mètres. Au bout pendait une sphère de laiton renfermant du plomb, d’un poids de 28 kg, soit à peu près celui d’une grosse valise de soute.

Sous la sphère, un dispositif de bois et de sable rendait la démonstration lisible en direct. Un stylet fixé à la base du pendule traçait à chaque passage une saignée dans le sable. Cette trace s’élargissait heure après heure, comme une aiguille qui aurait dessiné son propre cadran.

La foule des Parisiens s’est pressée sous la coupole pour la regarder.

Ce que raconte la saignée dans le sable

Le principe tient en une observation : une fois lancé, le pendule continue d’osciller dans le même plan, tandis que le sol du monument, lui, est emporté par la rotation de la planète. Ce qui bouge n’est donc pas le balancier mais ce qui se trouve dessous. La trace dans le sable change d’orientation parce que le Panthéon a tourné, et non parce que la sphère a dévié.

La vitesse de ce décalage dépend de la latitude, et la formule est simple. À Paris, à 48,85° de latitude nord, le plan d’oscillation accomplit un tour complet en 24 heures divisées par le sinus de 48,85°, soit environ 31,8 heures. Cela représente un peu plus de 11° par heure, et donc plus de 30° après trois heures d’observation. Ce chiffre vient d’un calcul à partir de la loi de Foucault, pas d’une mesure relevée sur place.

La même formule prédit des résultats très différents ailleurs sur le globe. Au pôle, le sinus vaut 1 et le plan fait son tour en 24 heures, exactement la durée d’une rotation de la Terre. À l’équateur, le sinus tombe à zéro et le plan ne tourne plus du tout. Un pendule identique installé dans une ville équatoriale resterait donc bloqué dans sa direction initiale, sans rien démontrer.

Pour qui le regarde, la difficulté tient à l’échelle. Onze degrés par heure, c’est moins de 1° toutes les cinq minutes, un mouvement trop lent pour l’œil si on ne prend pas de repère. Le sable de 1851 servait justement à cela : il transformait une dérive imperceptible en une entaille que chacun pouvait comparer à celle de l’heure précédente.

Un arrêt brutal, un retour définitif en 1995

L’expérience n’a pas duré. Malgré l’engouement qu’elle suscitait, elle a été stoppée par le coup d’État de décembre 1851. Le succès public de la démonstration n’a pas pesé face à l’événement politique, et le pendule a quitté son dôme.

Il a fallu attendre 1995 pour que le pendule soit réinstallé définitivement sous la coupole. Selon le Centre des monuments nationaux, il y retrouve depuis une place dans le parcours de visite. Le pendule qui oscille aujourd’hui sous le dôme s’inscrit dans cette réinstallation, et c’est lui que les visiteurs voient se balancer au-dessus du sol.

Cette discontinuité ajoute un détail à l’histoire : l’expérience la plus célèbre de Foucault a connu une interruption longue, bien avant de devenir une étape de visite.

Un nom de savant gravé sur la tour Eiffel

La postérité de Foucault ne se limite pas au Panthéon. Son nom figure parmi les 72 noms de savants gravés sur la tour Eiffel, au côté de ceux que la France du XIXe siècle tenait pour ses grands esprits. Un pendule, un fil, une boule : l’expérience a suffi pour qu’on le range avec les ingénieurs, les mathématiciens et les chimistes de son temps.

Pour le visiteur d’aujourd’hui, le plus utile est de ne pas s’attendre à un mouvement spectaculaire. Le pendule se balance, la sphère passe et repasse, et le miracle est précisément de ne rien voir bouger en quelques secondes. Rester cinq minutes, puis revenir une heure plus tard en gardant en tête les 11° par heure, donne une idée de ce que Parisiens et savants regardaient en 1851.

Le plan d’oscillation, lui, aura tourné d’un tour complet en à peine plus de 31 heures.

À 67 mètres sous la voûte, un fil d’acier et 28 kg de laiton et de plomb suffisent à mesurer ce que le corps humain ne détecte pas : une planète en rotation sous ses pieds.

Sources : franceinfo.fr | techno-science.net