Né dans une famille d’agriculteurs modestes, Camille Guillaume Bigourdan (1851–1932) obtient son baccalauréat ès sciences à l’université de Toulouse en 1870. Ne pouvant pas se préparer aux grandes écoles faute de ressources, il devient préparateur dans un pensionnat d’une école privée. Il obtient à l’université de Toulouse une licence de physique (1874) et une licence de mathématiques (1876). Félix Tisserand, directeur de l’Observatoire de Toulouse, le fait nommer aide-astronome en 1877. Deux ans plus tard, il quitte Toulouse pour assister Tisserand à l’Observatoire de Paris. Il devient astronome-adjoint en 1882 et participe à diverses observations astronomiques, dont le passage de Vénus, avec Tisserand, en Martinique. En 1886, Bigourdan soutient sa thèse de doctorat : “Sur l’équation personnelle dans les mesures d’étoiles doubles”, étude qui porte sur 2800 mesures micrométriques d’étoiles doubles (Bigourdan 1886). En 1897, il devient astronome titulaire à l’Observatoire de Paris et en 1902, il est chargé, avec Henri Renan, de la mesure de la différence des longitudes Paris-Greenwich. Cette opération va ouvrir à Bigourdan les portes du Bureau des Longitudes en 1903. L’année suivante, il est élu à l’Académie des Sciences de Paris, dans la section d’astronomie (Académie des sciences 1968, 51).

À la mort de Lœwy, en 1907, Bigourdan est candidat pour la direction de l’Observatoire de Paris. Alors que l’Académie des sciences le place en première ligne¹¹ 1 Comptes rendus hebdomadaires de l’Académie des sciences 145, 16.12.1907, 1252. devant Baillaud et Bassot, le ministre lui préfère Baillaud. Avec Paul Deschanel, Poincaré soutenait la candidature de Bigourdan, comme il l’a affirmé dans une lettre à Baillaud (Poincaré à Baillaud - 1907-12), mais les contributions de l’Observatoire de Toulouse (sous la direction de Baillaud) au projet de la Carte du Ciel furent très appréciées.²² 2 Voir l’annotation de la correspondance entre Poincaré et Bigourdan, ainsi que Deschanel à Poincaré, Deschanel à Poincaré - 1907-11-07, et Pierre Bigourdan à Charles Mouchez, 16.12.1907, dossier Bigourdan, archives de l’Académie des sciences de Paris. Sur cette élection controversée voir également les lettres de l’épouse de Bigourdan dans le dossier Bigourdan. Dans sa notice sur Bigourdan, Frank Dyson (1933) observe que Bigourdan a pris pour épouse la fille de l’amiral Ernest Mouchez (1821–1892), l’ancien directeur de l’Observatoire de Paris qui a lancé ce dernier projet.

Bigourdan fut le lauréat du prix Lalande à deux reprises (1883 et 1891) et reçut la médaille d’or de la Royal Astronomical Society en 1919. Il fut également membre de l’Académie d’agriculture (1924) en raison de ses travaux dans le domaine de la météorologie. En 1919 il est devenu le premier directeur du Bureau international de l’heure; en 1924, il présida l’Académie des sciences de Paris et l’Institut de France (Lévy 1970; Véron 2016; Dyson 1933; le dossier Bigourdan, archives de l’Académie des sciences de Paris).

En 1902, conformément au vœu exprimé par l’Association géodésique internationale, les gouvernements anglais et français mettent à la disposition des observatoires de Greenwich et de Paris des crédits spéciaux pour calculer la différence de longitude entre ces deux stations. Les valeurs trouvées antérieurement par les officiers de l’Etat-major français et les astronomes anglais à deux reprises, en 1888 et en 1892, ne s’accordent pas. Christie et Lœwy, respectivement directeurs des observatoires de Greenwich et de Paris, sont chargés de procéder à une nouvelle détermination afin de trouver une valeur exacte de la distance en longitude de deux des méridiens fondamentaux du réseau géodésique européen. Les astronomes délégués par l’Observatoire de Paris sont Bigourdan et Henri Renan; l’équipe anglaise se compose de Sir Frank Dyson (1868–1939) et Henry Park Hollis (1858–1939).

La lettre de Bigourdan concerne la première de deux séries d’opérations, celle du printemps 1902 (18 avril–29 juin). Les deux équipes réalisent leurs mesures avec des lunettes méridiennes construites par la maison anglaise Troughton & Simms. Parmi les travaux de préparation, il y a l’étude des instruments; dans la lettre suivante, Bigourdan présente à Poincaré les observations relatives à l’étude de l’influence de l’inclinaison de l’axe de rotation de la lunette. Cette inclinaison est déterminée à l’aide du niveau et par observation de l’image réfléchie sur un bain de mercure (détermination de la collimation par des retournements sur une mire, sur le bain de mercure et sur des étoiles circumpolaires).

Bigourdan a remarqué des imperfections dans son appareil de mesure. Surtout, le niveau qui sert à déterminer l’inclinaison accusait, dans la grandeur de ses parties, une variabilité directe avec la température. Bigourdan a donc étudié le comportement du niveau afin de pouvoir corriger les lectures effectuées dans les opérations de longitude. Il trouva que la monture métallique sur la fiole du niveau, “employé encore assez souvent, surtout à l’étranger”, fut responsable de la dilatation (Lœwy 1904; Bigourdan 1904; Bigourdan & Lancelin 1910).