L'évolution du mètre

L'évolution du mètre

Bien que vous n’ayez probablement jamais vraiment réfléchi à la question, une unité de mesure universellement acceptée, telle que l’humble mètre, est une chose étonnante. Il permet à des scientifiques séparés par culture, langue, race et même par des milliers de kilomètres de géographie de travailler ensemble sur des équations et des problèmes similaires à l'un à l'autre. Alors, comment est née cette unité de mesure?

Avant de discuter du compteur, il est important de comprendre ce qui est arrivé en premier. Avant le compteur, l’unité de mesure standard de l’Europe était le mètre et le mètre. Bien qu’aujourd’hui il existe une longueur exacte convenue pour un pouce, remontez quelques siècles en arrière et la définition était un peu plus laxiste.

Par exemple, pendant des centaines d'années, la définition officielle du pouce était la suivante.

"Trois grains d'orge, secs et ronds, mis bout à bout, dans le sens de la longueur"

Pour ceux qui ne se soucient pas de l’orge, à certains endroits, un pouce équivaut à la longueur totale de 12 graines de pavot. Comme discuté dans le livre, Le guide Britannica des nombres et des mesures, la définition ci-dessus a été introduite sous le règne du roi Édouard II au 14ème siècle. Cependant, on sait que les grains d’orge étaient une unité de mesure standard pendant des centaines d’années avant de remonter aux Anglo-Saxons.

En outre, plus tôt que cela, en 1150, le roi David d’Écosse avait déclaré «la largeur du pouce d’un homme» comme unité de mesure standard, qui, comme beaucoup de ces autres mesures, bien que pratique à certains égards, est massivement stupide si -point précision. Cependant, dans toute l’Angleterre, c’est le maïs d’orge qui régnait, pratiquement sans concurrence depuis des centaines d’années.

Étonnamment, une valeur universellement acceptée pour le pouce n'a pas été mise en pratique dans le monde entier avant le 1er juillet 1959, après que plusieurs pays eurent signé collectivement le Convention internationale de triage et de fourrière plus tôt cette année en février. Les pays, dont les États-Unis, le Canada, la Grande-Bretagne, l’Afrique du Sud, la Nouvelle-Zélande et l’Australie, ont conclu qu’un pouce devait être officiellement et universellement reconnu pour être égal à 25,4 millimètres.

Alors, qu'est-ce qui a rendu ces unités métriques sophistiquées si précises qu'elles ont été jugées meilleures pour mesurer la longueur d'un pouce que celles d'orge? Eh bien, c’est parce que le compteur est dérivé de quelque chose que tout le monde sur Terre pourrait utiliser comme référence, la Terre elle-même.

L'idée du mètre en tant qu'unité de mesure a été proposée pour la première fois à la Révolution française. Pour illustrer à quel point une unité de mesure universellement acceptée était nécessaire, selon Ken Adler, auteur de, La mesure de toutes choses: l'odyssée de sept ans qui a transformé le monde, Il y avait environ 250 000 unités différentes de poids et mesures en usage en France au cours de cette période.

À l'origine, deux méthodes étaient proposées pour découvrir une unité de mesure standard. la première impliquait un pendule avec une demi-période d'une seule seconde. L’idée alternative proposée était de trouver la longueur d’un quadrant du méridien terrestre et de le diviser par 10 millions.

L'Académie française des sciences a opté pour cette dernière solution, car la gravité peut varier très légèrement en fonction de votre position sur Terre, ce qui affecterait le basculement d'un pendule et rendrait impossible une mesure uniforme à l'échelle mondiale. .

Cependant, même si une méthode de calcul de l’unité avait été convenue en 1791, la distance exacte d’un quadrant du méridien de la Terre n’était pas connue à cette époque. Pour le découvrir, deux notables astronomes français de l’époque, Pierre Méchain et Jean-Baptiste Delambre, ont été envoyés dans des directions opposées depuis Paris pour déterminer la longueur du méridien terrestre entre Dunkerque et Barcelone.

Ce qui aurait dû prendre un peu plus d’un an aux deux hommes a finalement pris 7 ans, d’où le titre du livre de Ken Adler mentionné ci-dessus. Pourquoi cela a-t-il pris si longtemps? Une foule de raisons non négligeables, à savoir qu'ils étaient fréquemment arrêtés au cours de leurs voyages respectifs - se promener autour de questions d'arpentage semblaient suspectes aux autorités pendant la Révolution française.

Ils ont finalement obtenu les mesures nécessaires, mais il y avait un problème - Méchain a commis une erreur petite mais néanmoins significative très tôt dans le processus de cartographie du méridien, qui n’a été découvert que plus tard. Il a omis de prendre en compte le fait que la rotation de la Terre donnait une forme non uniforme. En conséquence, cela a involontairement annulé l’ensemble du résultat par une très faible marge. Cette erreur hante Méchain toute sa vie, elle n’a pas été longue. Alors qu'il voyageait et tentait de corriger l'erreur quelques années plus tard, il a attrapé la fièvre jaune et est décédé.

En fin de compte, l’erreur a entraîné l’arrêt du premier mètre d’environ 1/5 de millimètre par rapport à la définition.

Cependant, pendant que les deux hommes se baladaient en Europe, les Français avaient encore besoin d'appeler un compteur. Ils avaient donc plusieurs barres de platine moulées sur la base de calculs antérieurs moins précis.Lorsque la paire est revenue et que le chiffre exact pour un compteur a été calculé, la barre la plus proche de ce résultat a été placée dans un coffre-fort et est devenue la norme officielle de mesure du compteur en 1799. Plus tard cette année-là, le système métrique fut mis en œuvre à travers la France.

Cette barre de platine, connue sous le nom de mètre des archives était en fait utilisé comme mesure graduée sur laquelle tous les autres compteurs ont été mesurés pendant quelques années. Cependant, la communauté scientifique a rapidement fait pression pour trouver une méthode plus efficace et plus facilement reproductible permettant de discerner la longueur d'un mètre alors que de plus en plus de pays commençaient à mettre en œuvre le système métrique.

Après tout, les bâtons de compteur moulés à partir de l’original en platine étaient sujets à la fois à des dommages et à l’usure générale, ce qui fait que personne n’était totalement sûr d’utiliser la même définition que l’autre type, ce qui est plutôt mauvais essayez de faire de la science qui nécessite des mesures précises.

Afin de lutter contre cette confusion et d’établir une norme universellement acceptée pour le compteur, des représentants de plus de deux douzaines de pays ont été invités à assister à la réunion. La Commission Internationale du Mètre à Paris. Ce représentant se réunit plusieurs fois de 1870 à 1872 et décida de fondre plusieurs nouveaux «prototypes métriques» composés de 90% de platine et de 10% d'iridium, qui deviendraient le nouveau standard auquel tout le monde se mesurerait.

Au fil du temps, nous sommes devenus un peu plus exigeants quant au processus de mesure du compteur. À partir de 1960, la définition officielle est devenue:

… La longueur égale à 1 650 763,73 longueurs d'onde dans le vide du rayonnement correspondant à la transition entre les niveaux 2p10 et 5d5 de l'atome de krypton 86.

Cela n'a duré que jusqu'en 1983, lorsque la définition d'un compteur a de nouveau changé à mesure que la technologie permettant de le mesurer continuait de s'améliorer.

Aujourd’hui, la mesure d’un mètre a bouclé la boucle, ce qui nous ramène à la suggestion originale de rejeter le temps, bien que nous soyons un peu plus avancés que les pendules. Plus précisément, un compteur est défini comme étant exactement:

La longueur du trajet parcouru par la lumière dans le vide pendant un intervalle de temps de 1/299 792 458 de seconde.

C'est un chiffre qui a été convenu après que les scientifiques l'aient mesuré en utilisant quelque chose que toute bonne science devrait essayer d'incorporer pour des lasers d'intensité maximale.

Comment la version moderne se compare-t-elle aux mesures originales de Méchain et Delambre? Il s’avère que leur compteur n’était plus qu’un demi millimètre par rapport à la définition moderne. Pas trop mal.

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