Determining the right time, or the establishment of a culture of astronomical precision at Neuchâtel Observatory in the mid-19th century
In the mid-19th century, the need for an accurate time becomes ever more important for many economic and industrial sectors, as well as for maritime and railway transport. States took a keen interest in these developments, which resulted in the founding of an increasing number of state observatories. While this well-known phenomenon has attracted the attention of numerous historical researches, the actual setting up of an observatory has more rarely been studied. Based on the well-documented case of the Observatoire cantonal de Neuchâtel, we will look at the setting up of the establishment through its scientific instruments and work procedure. Founded in 1858, the Observatory was primarily intended to fulfill the needs of the watchmaking industry while contributing to the progressive standardization of Swiss time. Adolphe Hirsch, the Observatory’s first director, spent 3 years setting up, installing, and calibrating an operating chain dedicated to the time service. The astronomer’s correspondence shows his expectations and the manufacturers’ technical capabilities. We can thus reconstruct the steps in the design of the scientific instruments—which operated as a network. The outcome being a high-performance operating chain for the time determination. During the commissioning process, Adolphe Hirsch chose an emerging technology—the printing chronograph. In fact, the Observatory was entirely configured around this new method, placing this institution among the first in the field. This new observation technique modifies the episteme of time determination and the role of the human factor within the process.
L’automatisation de la détermination de l’heure à l’Observatoire de Neuchâtel (1858-1960)
Fondé en 1858, l’Observatoire cantonal de Neuchâtel cherche à devenir une référence dans le domaine de la métrologie du temps. Dès la fondation de l’institution, tout est pensé pour pouvoir réaliser des données horaires les plus précises possibles. Ainsi, Adolphe Hirsch, le premier directeur, décide de constituer une chaîne opératoire utilisant la méthode chronographique, faisant de l’Observatoire de Neuchâtel un des premiers entièrement conçu pour cette nouvelle technologie. Une fois la mise en place de l’instrumentation achevée, Hirsch cherche à calibrer sa chaîne opératoire.. C’est pour cette raison qu’il se lance dans des recherches sur l’équation personnelle, soit le temps de réaction physiologique propre à chaque observateur. Déterminer l’équation personnelle permet à Hirsch d’améliorer la précision des données réalisées à l’Observatoire, mais c’est aussi le statut épistémologique de l’observateur qui est remis en cause. Il s’agit, dès lors, de calibrer l’observateur, au même titre qu’un instrument scientifique, et d’en éliminer les erreurs. Durant toute la période où des déterminations astronomiques de l’heure sont réalisées à l’Observatoire, les différents acteurs cherchent à automatiser la procédure, afin d’éliminer le facteur humain. L’usage du micromètre impersonnel, puis d’une lunette photographique zénithale sont des exemples de cette démarche. Après avoir présenté la première chaîne opératoire de l’Observatoire de Neuchâtel, je vais m’atteler à démontrer les différentes étapes de cette automatisation de la détermination de l’heure à l’Observatoire de Neuchâtel entre 1858 et 1960.
Le tube photographique zénithal (PZT) ou l'aboutissement de l'automatisation de la détermination de l'heure à l'observatoire de Neuchâtel
Eliminate the human factor. The automation of time determination at the Neuchâtel Observatory
Throughout its existence, the Neuchâtel Observatory has sought to be at the forefront of astronomical time determination. In the mid-20th century, a technological innovation began to spread in observatories with PZTs (Photographic Zenith Tube). The Neuchâtel Observatory was one of the first to obtain this instrument, the purpose of which was to eliminate the human factor by automating the time determination and certain other instrumental errors. PZTs were presented as the most accurate instruments of their time, but their development was soon halted. In this paper, we will examine the technical evolution of PZTs, the reasons why they became the must-have instrument, and the explanations for their rapid abandonment.
Une histoire de l'Observatoire de Neuchâtel à travers ses instruments scientifiques
La première chaîne opératoire (1861) du service de l’heure à l’Observatoire de Neuchâtel
The Ertel’s meridian circle (1858-1912) of The Observatory of Neuchâtel: Material analysis and culture of precision
De l’Observatoire au Laboratoire. La chaîne opératoire de l’Observatoire cantonal de Neuchâtel en 1958
Depuis son acte de fondation en 1858, l’Observatoire cantonal de Neuchâtel n’a de cesse de rester à la pointe dans le domaine de la mesure du temps. Les différents directeurs ont tous cherché à améliorer le service de l’heure en augmentant la précision de l’apparat scientifique et des méthodes scientifiques employées. Adolphe Hirsch (1830-1901) fait des recherches sur l’équation personnelle pour minimiser l’influence du facteur humain sur la production de la donnée. Louis Arndt (1861-1940) développe, grâce au legs de son prédécesseur, le service de l’heure à l’Observatoire et introduit notamment le micromètre impersonnel de Repsold pour diminuer encore l’impact de l’équation personnelle sur la donnée observée. Au milieu du XXe siècle, Edmond Guyot (1900-1963) adapte l’institution aux évolutions technologiques. Il suit les développements des instruments et techniques méridiennes aux États-Unis en s’intéressant notamment à la lunette photographique zénithale (PZT). Il parvient notamment à se faire livrer une version spécifique de l’instrument afin d’éliminer totalement l’impact du facteur humain sur la phase de la détermination de l’heure et aux horloges à quartz pour maintenir une culture de la précision scientifique à l’Observatoire de Neuchâtel. Les changements effectués à cette période sont nombreux et modifient en profondeur le fonctionnement de l’Observatoire L’objectif de cette présentation de montrer la chaîne opératoire et de synthétiser l’ensemble du dispositif technique et des pratiques scientifiques du service de l’heure, de l’Observatoire de Neuchâtel en 1958. L’activité quotidienne se donne ainsi à voir à un niveau micro pour observer l’élaboration de la donnée de la détermination de l’heure, au moyen de techniques d’observation photographique zénithale, à sa conservation par le biais de garde-temps de haute précision jusqu’à sa transmission par différents vecteurs. Des instruments-clés seront également présentés comme la lunette PZT qui complète les instruments méridiens fabriqués par la Société genevoise d’instrument de physique (SIP) et par Bamberg. La PZT constitue l’aboutissement d’un siècle de recherches pour automatiser la détermination de l’heure, poursuivies par les différents directeurs depuis la fondation de l’Observatoire pour obtenir des données épurées du facteur humain. Notre travail se base sur l’étude de la culture matérielle des instruments scientifiques conservés au Musée internationale d’horlogerie (MIH) de La Chaux-de-Fonds confrontée à l’analyse des sources archivistiques richement documentées des archives de l’État de Neuchâtel (AEN) et de la Bibliothèque publique et universitaire de Neuchâtel (BPUN).
The photographic zenithal tube (PZT) of the Neuchâtel Observatory (1954-1982): between improvement and paradigmatic break of time determination
In the mid-20th century, new technologies deeply changed the practices of astronomical observatories. At the meeting of the International Astronomical Union in Copenhagen in March 1946, a call was made for the installation of photographic zenith tubes (PZT) to study variations in latitude and to improve the accuracy of time determination. To remain a reference in this field, The Neuchâtel Observatory seized the opportunity to update its time service. To acquire a PZT, Edmond Guyot (1900-1963), director of the Neuchâtel institution, started discussions with the US Naval Observatory in Washington to obtain plans for their prototype. In the end, Grubb & Parsons, who works on the PZT of the Greenwich Observatory, was chosen. Used between 1954 and 1982, the instrument is seen as significantly reducing instrumental errors and eliminating the personal equation. To explain the issues involved in the transition from the meridian method to the zenith method, this talk intends to start from the material culture of the scientific instrument confronted with the study of the technical documentation and the archives of the Observatory. The PZT is considered to be the future of astronomy in the middle of the 20th century but is finally quite quickly overtaken by technological innovations with atomic time. We will analyses the role of the PZT, at this period of paradigmatic break-in time determination, and the reasons for its sudden obsolescence.