quart de cercle

Un arc, dans le contexte de la navigation maritime, est un instrument simple de mesure d'altitude qui a précédé le sextant moderne. Il se compose d'un quadrant (un quart de cercle) en bois ou en laiton, marqué de graduations en degrés le long de son bord incurvé, muni d'une alidade au centre et d'un fil à plomb suspendu au sommet. L'observateur tenait l'instrument verticalement et alignait l'alidade avec le soleil ou une étoile, puis lisait l'altitude là où le fil à plomb croisait l'échelle.

L'arc a été utilisé du 16e au 18e siècle environ à bord des navires marchands et de guerre. Un navigateur le prenait sur le pont à midi pour mesurer l'angle du soleil au-dessus de l'horizon, une mesure cruciale pour déterminer la latitude. L'instrument mesurait généralement entre 6 et 12 pouces de rayon, ce qui le rendait suffisamment portable pour une utilisation régulière malgré sa construction rudimentaire et le mouvement du navire. Contrairement à une arbalète, qui exigeait que l'observateur regarde le long d'une traverse, l'arc permettait de viser directement le soleil à travers un petit trou dans l'alidade, bien que cela présentait toujours des risques pour la sécurité oculaire.

Limitations et raisons de son abandon

La précision de l'arc était médiocre, généralement limitée à un ou deux degrés de l'altitude réelle. Le fil à plomb oscillait de manière imprévisible par gros temps, et la lecture de la position d'un fil en mouvement sur une échelle incurvée exigeait à la fois habileté et chance. La corrosion métallique due aux embruns dégradait les graduations, et l'instrument n'offrait aucune magnification, rendant l'observation précise difficile. Ces défauts sont devenus inacceptables à mesure que les routes commerciales s'allongeaient et que les méthodes de navigation devenaient plus sophistiquées.

Au milieu du 18e siècle, le sextant a remplacé l'arc presque entièrement. La conception optique supérieure du sextant, l'utilisation de miroirs pour dévier la lumière vers l'œil et la capacité de mesurer des angles à quelques secondes d'arc près ont rendu l'ancien arc obsolète. Cependant, les arcs sont restés en usage à bord de certains navires marchands jusqu'au 19e siècle parmi les équipages peu familiers avec les instruments plus récents ou dans les régions où les installations de réparation étaient rares.

Le nom «arc» dérive de sa forme: c'est simplement un arc, un quart de cercle. Le terme reflète un vocabulaire descriptif direct courant dans l'anglais maritime ancien, où les instruments étaient souvent nommés d'après leur forme physique plutôt que leur fonction. En cela, il diffère des conventions de dénomination d'instruments ultérieures qui font référence à leurs inventeurs ou aux principes optiques qu'ils emploient.