Le phénomène des marées a intrigué les Anciens dès que certains explorateurs ont quitté le bassin méditerranéen et se sont aventurés sur les rives de l’Atlantique. Le premier à avoir fait des observations à ce sujet est sans doute Pytheas le Massaliote. Aux alentours de 325 avant notre ère, cet astronome grec, originaire de Massalia (la Marseille actuelle), a entrepris un voyage de plusieurs mois jusqu’au nord des Îles britanniques, et probablement jusqu’en Islande, avec une visée scientifique. Cela lui a permis de remarquer l’existence de deux marées par jour lunaire et de constater des variations d’amplitudes selon les phases de la lune.
Les premières démarches scientifiques
Pendant près de deux mille ans, diverses explications fantaisistes seront proposées, comme celle des « tourbillons » de Descartes, mais, comme l’explique Laplace, dans son Traité de mécanique céleste : « Newton a donné, le premier, la vraie théorie du flux et du reflux de la mer, en la rattachant à son grand principe de la pesanteur universelle. » Citons encore le savant normand pour comprendre l’explication par Newton du phénomène des marées : « La théorie de Newton parut en 1687, dans son Ouvrage des principes mathématiques de la philosophie naturelle. […] L’explication véritable de ce phénomène est renfermée dans les Propositions 26 et 27 du troisième Livre, où Newton détermine les forces du Soleil et de la Lune pour mouvoir les eaux de la mer. »
Newton suppose le globe terrestre entièrement couvert d’eau et étudie la forme que prendrait cette masse d’eau, d’une part en fonction de l’impact de la Lune, et d’autre part sous l’influence du soleil. Pour bien saisir son raisonnement, il faut comprendre que l’attraction sur l’eau provoquée par chacun de ces deux astres est due à un différentiel d’attraction entre l’eau et la Terre (c’est-à-dire son centre). La force gravitationnelle étant proportionnelle à l’inverse du carré de la distance, ce différentiel est maximum dans la direction de l’astre et son opposée.
