L’Académie des sciences consacre une série de podcasts, en partenariat avec Canal Académies, à l’erreur dans les sciences. Au micro, Étienne Ghys, l’un de ses deux secrétaires perpétuels. Cortex Média a retranscrit ces échanges, à lire ci-dessous.
En août 1628, le Vasa, prestigieux navire de guerre commandé par le roi Gustave II Adolphe de Suède, sombre quelques minutes après avoir quitté Stockholm. Plus de trois siècles plus tard, son renflouement permet de comprendre un désastre où se mêlent conception instable, pression politique et unités de mesure incompatibles.
Avec le physicien Christophe Salomon, Étienne Ghys revient sur ce naufrage spectaculaire et sur une leçon toujours actuelle : en science comme en ingénierie, mesurer précisément et partager les mêmes unités peut éviter des catastrophes.
Étienne Ghys : Raconte-nous cette histoire.
Christophe Salomon : C’est une histoire assez extraordinaire. Il s’agit du Vasa, un bateau commandé vers 1625 par le roi Gustave II Adolphe de Suède, dans le port de Stockholm, à des constructeurs d’origine hollandaise.
Un bateau de guerre, un galion qui doit être très prestigieux : 61 mètres de long, 69 mètres de hauteur totale, 1 200 tonnes de déplacement d’eau, quatre ponts, dont deux ponts de canons — ce qui ne se faisait pas beaucoup auparavant. Vous verrez, cela aura un rôle dans l’histoire qui va suivre. Des canons puissants lançaient des boulets de 24 livres, une douzaine de kilos environ, dans une unité qui n’est pas celle du système international.
Étienne Ghys : C’est très important, parce qu’on va précisément parler des unités.
Christophe Salomon : Absolument. Le jour de son inauguration, le Vasa est mis à l’eau devant une foule considérable, au large de Stockholm. Il part avec beaucoup de monde à bord : l’équipage, des membres de leurs familles, des soldats bien sûr, puisque c’est un bateau de guerre. Un trois-mâts avec des voiles magnifiques.
Au premier coup de vent, il gîte fortement — et ce sont de tout petits coups de vent, on est au mois d’août 1628. Au deuxième, venu de l’ouest, il gîte à bâbord et fait naufrage en quelques dizaines de minutes.
C’est une catastrophe : une trentaine de victimes. Il y avait beaucoup de bateaux alentour, donc beaucoup de passagers et de membres d’équipage ont pu être sauvés — mais pas tous.
Étienne Ghys : Ils ne savaient pas nager, tout simplement ?
Christophe Salomon : C’est surtout ça. On ne peut pas dire que l’eau était très froide, puisqu’on était en août. Mais il y avait beaucoup de bateaux pour accompagner la sortie de ce navire magnifique à l’effigie du roi. Une enquête a été diligée par le Conseil de la ville de Stockholm. Elle est amusante : la première conclusion était que le bateau était mal conçu — mais les plans avaient été approuvés par le roi. Donc ils étaient bien conçus.
Le capitaine a été attaqué sur le moment. On lui a demandé des choses très amusantes : est-ce que tous les canons étaient bien arrimés ? Est-ce que la voilure était adaptée à la petite brise du jour ? Est-ce que l’équipage avait bu ? Tous les officiers ont été interrogés. Non, ils n’avaient pas bu ce jour-là.
Il n’y a donc pas eu de conclusion. Le maître d’œuvre était décédé quelques mois avant, on n’a pas pu se retourner vers lui. Aucun coupable n’a été désigné, malgré l’injonction du roi, qui estimait qu’il y avait eu beaucoup de négligence et que les coupables devaient être sévèrement punis. Le Conseil de la ville n’a pas trouvé de bouc émissaire suffisant.
À l’époque, cela coûte une fortune. Le port de Stockholm employait environ cinq cents ouvriers en permanence, parce que Gustave II était en guerre avec la Pologne pour le contrôle de la mer Baltique. Il voulait recréer une flotte suédoise digne de ce nom : il avait commandé une vingtaine de bâtiments.
Ce bateau est resté 330 ans sous l’eau. Il a été retrouvé dans les années 1950 et renfloué en 1961, 333 ans après son naufrage.
Étienne Ghys : Tout le monde savait qu’il était là, mais c’était compliqué d’aller le chercher ?
Christophe Salomon : C’est amusant : les canons avaient beaucoup de valeur à l’époque. Une vingtaine ou une trentaine d’années après le naufrage, vers 1660, une cinquantaine de canons sur les soixante-quatre embarqués ont été récupérés. Donc on savait bien où il était.
Puis c’est tombé dans l’oubli. Les parties qui émergeaient encore ont été rabotées pour laisser passer les autres bateaux. Il y a bien eu quelques tentatives, mais c’est dans les années 1950 qu’un Suédois, sondant avec son fil à plomb, a retrouvé le site exact.
Renflouer un bateau de ce tonnage, à moitié enfoui dans la boue plusieurs siècles après, a été une drôle de paire de manches. La méthode est magnifique : on met deux bateaux côte à côte, rigidement reliés. On passe plusieurs câbles sous la coque en perçant des trous dans la boue. On remplit ces bateaux d’eau, puis on pompe l’eau vers l’extérieur. Que se passe-t-il ? Les bateaux montent.
Étienne Ghys : Poussée d’Archimède.
Christophe Salomon : Poussée d’Archimède. Les deux bateaux montent, et le Vasa, suspendu entre eux, est soulevé d’environ un mètre à chaque fois. On le tracte vers un endroit moins profond, et on recommence la manœuvre.
Je n’ai pas donné tous les chiffres. La largeur, paramètre important sur lequel je voudrais venir, était de l’ordre de 12 mètres. C’est une coque un tout petit peu trop ronde.
Étienne Ghys : Et ce bateau est aujourd’hui exposé à Stockholm.
Christophe Salomon : Comme quoi on transforme un désastre en un musée qui attire des millions de visiteurs. C’est un peu la tour Eiffel de Stockholm.
Il est magnifique. Je l’ai visité à la fin des années 1990 : énormément de choses étaient encore en bon état, sauf les parties métalliques, qui avaient rouillé. On dit que les boulets de canon avaient perdu la moitié de leur masse en trois siècles, simplement par la rouille. Le bois, lui, était complètement préservé. J’en viens aux unités de mesure et aux erreurs de mesure. Le chantier archéologique du Vasa a permis de retrouver les instruments de mesure utilisés par les ouvriers. Ce n’étaient pas des mètres, c’étaient des pieds. Et il y avait deux modèles de pieds.
Étienne Ghys : Ce n’étaient pas des mètres pour une raison évidente : le mètre n’avait pas encore été inventé.
Christophe Salomon : La Convention du mètre n’existait pas. On parlait en pieds, en pouces, en coudées. Et il y avait donc deux unités : l’une d’environ 29,5 centimètres, l’autre de 31 centimètres.
Or le bord bâbord du bateau était beaucoup plus lourd que le tribord. Une des hypothèses, c’est que la partie gauche a été dimensionnée différemment de la partie droite, avec des matériaux plus longs. Et c’est encore le cas aujourd’hui, puisqu’on a retrouvé le navire intégralement.
Étienne Ghys : Cela pourrait dire que les ouvriers étaient répartis par nationalité, les uns à bâbord, les autres à tribord.
Christophe Salomon : On ne sait pas si c’est la cause principale. La cause principale, c’était que le centre de gravité du navire était trop haut par rapport au centre de poussée.
On peut se demander pourquoi on a le droit de mettre le centre de gravité au-dessus du centre de poussée. Ce n’est pas une erreur en soi — mais il ne faut pas le mettre trop au-dessus. Tout dépend de la forme du bateau : on comprend bien qu’un bateau en forme de rondin ne sera pas très stable en rotation. Plus la coque est plate, plus elle est insensible aux petites oscillations — je parle de petites oscillations, pas d’un chavirage. On le sait bien avec les trimarans et les catamarans : c’est très stable. Et puis, à un moment donné, ça bascule.
Étienne Ghys : En clair : un bateau assez plat penche d’un côté, la partie qui penche s’enfonce davantage dans l’eau, donc la poussée d’Archimède y est plus forte, ce qui rétablit l’équilibre.
Christophe Salomon : C’est exactement ça : cela crée un couple de redressement, et cela tolère que le centre de gravité soit éventuellement au-dessus du centre de poussée.
Il n’y avait pas de grosse quille à l’époque ; on mettait des ballasts au fond du bateau. Mais on n’avait pas compris : c’est cent cinquante ans plus tard qu’on a commencé à écrire des équations, des couples et des moments.
Étienne Ghys : Permets-moi une petite remarque mathématique, sur un problème posé au début du XXe siècle. Quand tu mets un objet dans l’eau, il flotte dans une certaine position. Une boule, elle, flotte dans toutes les positions. Existe-t-il d’autres objets, non sphériques, qui ont cette propriété ? Pendant longtemps, on a pensé que seule la sphère l’avait. Et il y a à peine dix ans, un mathématicien a trouvé un objet un peu pataïdal qui flotte dans toutes les positions sans être une sphère.
Christophe Salomon : J’en reviens à la suite de l’histoire, qui est vraiment amusante. Une fois le bateau renfloué, il est devenu un objet archéologique passionnant. Au musée de Stockholm, un homme a passé quinze ans de sa vie à l’étudier et à le restaurer, pour essayer de le remettre dans l’état de l’époque.
Je vous encourage à aller voir ce musée. On y voit tout l’appareil du château arrière, et à la fois le savoir-faire artisanal et artistique, avec des décorations splendides. La hauteur totale, c’est cinquante mètres quand même. Et il y a plein de voiles qui n’ont jamais servi : ce bateau a sombré après 1 300 mètres. Il n’a navigué que 1 300 mètres. C’est ça, le paradoxe le plus amusant.
Étienne Ghys : En faisant un peu d’histoire des sciences : au XVIIe siècle, que savait-on des forces, des équilibres, des couples, de la poussée d’Archimède, du centre de gravité ? Toutes ces choses évidentes pour nous aujourd’hui.
Christophe Salomon : Ce bateau était une copie d’un galion français, et celui-là avait la bonne forme. D’ailleurs, le Vasa a eu un bateau jumeau, pour lequel on a élargi la coque d’un mètre — et celui-là a navigué normalement.
La notion de quille n’existait vraiment pas à l’époque : on mettait du poids en bas, mais c’était très intuitif. Et néanmoins, on a fait des navires qui ont traversé l’Atlantique, simplement par essais et corrections. Le point que je voulais souligner aussi, c’est qu’une partie de cette catastrophe vient du fait que le roi n’était pas présent et a mis beaucoup de pression sur la réalisation du bateau. Il voulait qu’il sorte vite. Il avait approuvé les plans, mais il était à distance et envoyait des courriers pour accélérer.
Avant le lancement, le capitaine Hansson a voulu faire un essai de stabilité devant le vice-amiral de la flotte suédoise. Il a pris trente hommes et les a fait courir d’un bord à l’autre du pont supérieur : à droite, à gauche, à droite. Au troisième aller-retour, le bateau gîtait tellement qu’il a arrêté l’essai.
Et le vice-amiral a dit : « Je regrette que le roi ne fût pas présent. » C’est-à-dire que personne n’a osé rapporter au roi cette instabilité. Parce que faire courir trente hommes, cela déplace environ 2 400 kilos — sur un bateau qui déplace 1 200 tonnes, cela ne fait pas beaucoup.
Cela l’avait inquiété, mais il n’a pas osé transmettre son inquiétude au roi. La pression politique du commanditaire a donc joué un rôle majeur.
Étienne Ghys : Parle-moi un peu de ces unités de mesure, ces pieds de 29,5 ou de 31 centimètres. C’est la taille du pied du roi ?
Christophe Salomon : C’est une tout autre histoire, absolument passionnante. Figurez-vous qu’à l’époque de Louis XIV en France, donc pratiquement à la même période, il y avait plus de cent mille unités en usage dans le royaume. La boutade attribuée à Louis XIV disait : je ne sais pas quelle est la surface de mon royaume, allez mesurer ça.
Il y avait les unités de distance — la coudée, le pied, la lieue, la toise — et les unités de volume, de toutes sortes, car il y a les volumes liquides, les aires, les unités de surface. Tout cela était un grand désordre.
C’est finalement l’Académie des sciences qui a joué un rôle très important au moment de la Révolution, pour mettre tout cela en ordre et introduire la notion de mètre comme une fraction du méridien terrestre.
Étienne Ghys : C’est une autre histoire, mais une histoire magnifique — peut-être l’une des plus belles aventures de l’Académie des sciences.
Christophe Salomon : Oui, par le rôle qu’elle a joué au niveau universel. C’est un exemple d’universalité qui a conduit à la Convention du mètre et à la création du Bureau international des poids et mesures — l’une des premières instances internationales, qui visait à unifier les unités au bénéfice du commerce international.
Toutes ces erreurs d’unité, dont le Vasa est un exemple, conduisent à des pertes considérables — ou à des conséquences bien plus graves.
Étienne Ghys : Quelle musique recommanderais-tu pour illustrer cette catastrophe ?
Christophe Salomon : La Tempête de Beethoven. Ceci dit, le naufrage du Vasa s’est produit par un calme quasi plat.
