Transcript pied - Free

Sceau du BIPM
Paris, 20 mai 1875
la Métrologie, histoire de la mesure
Jean-Charles ABBE
http://www.futuroscopie.com
Métrologie : ensemble des techniques et savoir-faire
qui permettent d’effectuer des mesures et d’avoir une
confiance suffisante dans leurs résultats.
La mesure est nécessaire à toute connaissance, à toute
prise de décision et à toute action :
• Recherche
• Activité commerciale
• Développement économique et compétitivité
• Information du citoyen (analyse médicale, pollution,..)
La métrologie est une discipline essentielle.
« Mais il y a une mesure en toute chose,
Et savoir la saisir à propos est la première des Sciences »
Thémistocle (Athènes. -525 /-460)
Les unités de mesure selon le
pêcheur :
Le bézef
La chiée
La flopée
La kyrielle
La lichette Le iota
La ribambelle
Et les multiples : la tétra chiée !
Quelques notions de grandeurs, à titre de repères
Nombre de minutes par
• jour : 24 x 60 = 1 440
• an : 1 440 x 365 = 525 600
• 1950 ans : 525 600 x 1950 = 1 024 920 000 Un milliard !
Nombre de secondes en 32 ans :
32 x 365 x 24 x 3600 = 1 009 152 000
Un milliard !
Notations
1 000
103
1 000 000 000 109
1/ 100 10-2 1/ 1 000 000
10-6
Jusqu’au XVIIIème siècle, il n’existait aucun système de
mesure unifié. En 1795, 700 unités de mesures différentes
étaient utilisées, variant d’une ville à l’autre, d’une
corporation à l’autre, selon la nature de l’objet mesuré.
Nos anciens calculaient et mesuraient à l’aide de nombres
simples : 1 (étalon souvent personnel), 2 (double), 3 (triple addition de 1 et 2), 6 (addition ou PPCM des 3 premiers), 12
(double de 6 ou somme des premiers) …etc. (le système
anglais a conservé cette cohérence dans le calcul)
Les multiples et sous multiples, pour chaque unité étaient
bâtis de façon aléatoire (voir la mesure du temps,
survivance de ce système). Cette situation était propice
aux fraudes, à des erreurs et nuisait au développement des
Sciences.
Nombre de ces mesures étaient empruntées
 à la morphologie humaine :
le doigt, la palme, la coudée, le pas, la brasse, le pied, la toise
(étendue du bras), le pouce.
Le quine (la pige) des bâtisseurs de cathédrales
Empan
Pied
Palme
Paume
Coudée
1 ligne = 2 mm (2, 247)
Conversion dans le système métrique
Paume
34 lignes
7,64 cm
Palme
55
12,63
Empan
89
20
Pied
144
32,36
Coudée
233
52,36
Rapports entre les différentes mesures
Palme/Paume
1,65
Empan/ Palme
1,58
Pied/ empan
1,618
Coudée/ Pied
1,618
Nombre d’or !
Le pouce (de Paris, du roi) se rapporte à l’unité de longueur
du pied de Charlemagne soit 0,32483 m (pointure 48) divisé
en 12 pouces de 0, 0271 m soit 27,1 mm .
Le pouce anglo-saxon se rapporte au yard de 0,9144 m
correspondant à la distance du nez à l’extrémité du doigt du
roi anglais Edgar. Un yard était divisé en 3 pieds soit
0,3048 m, le pied étant divisé également en 12 pouces de
0,0254m soit 25,4 mm .
 aux aptitudes humaines :
• journal, ouvrée
(surface qu’une charrue pouvait labourer, ou qu’un homme
pouvait travailler, ou la quantité de pré qu’il pouvait faucher, etc. en une journée)
environ 32 ares
• hommée :
superficie de vigne travaillée par un homme/jour
• galopin : (quantité de vin bue pendant un repas …)
• arpent:
• verge :
(du gaulois « arepenn », portée de flèche)
de 31 à 52 ares
(du préceltique vège, « champ plat » ; vergée, ancienne mesure agraire qui
valait 40 perches ; verger : « terrain mesuré à la verge »)
d’arpent, soit 1 276 m2 et longueur : 3 pieds.
surface : 1/4
 à des facteurs naturels :
• Le picotin (ration d’avoine d’un cheval soit 3,2 L)
• L’aune (instaurée par un Edit Royal de François 1er), se
divisant en demis, tiers, valant 3 pieds, 7 pouces, 8 lignes
de Pied du Roy (environ 118,84 cm), essentiellement
utilisée pour des pièces d’étoffe (« mesurer les autres à son
aune »)
L’étalon prototype royal de longueur, qui aurait daté de
Charlemagne, était la « Toise du Châtelet », fixée à
l’extérieur du Grand Châtelet (détruit en 1802) : 1,95 m
Remplacé,
suite
à
un
affaissement du support, par
un nouvel étalon en 1668, 5
lignes (11 mm) plus court que
le précédent.
La nouvelle toise du Châtelet était constituée par une
barre de fer, terminée par deux redans dont la distance
déterminait la longueur de la toise (entretoise) ; il fut
utilisé jusqu’en 1776. Pour vérifier une mesure de
longueur, on l’introduisait entre les talons (l’étalon).
C’est sur cet étalon que furent ajustées en
1735 deux toises pour la mesure d’arcs de
méridien, l’une employée à l’équateur (toise du
Pérou – Pierre Bouguer, Louis Godin, Charles
Marie de La Condamine), l’autre en Laponie
(Toise du Nord - Louis de Maupertuis, Alexis
Clairaut, Charles Camus, Pierre Charles Le
Monnier, l’abbé Reginald Outhier).
La Toise du Pérou devint l’étalon
de référence déposée au cabinet
de l’Académie des Sciences au
Louvre,
puis
conservée
à
l’observatoire de Paris.
Le 16 février 1791, une commission est créée, chargée de
fixer la base de l’unité de mesure, composée de Borda,
Concordet, Laplace, Lagrange, Monge.
Trois options :
• la longueur du pendule simple battant la seconde à la
latitude de 45° (intervention du paramètre de la durée)
• la longueur du quart de cercle de l’équateur
• la longueur du quart du méridien terrestre
Le 26 mars 1791 naissait le mètre, nom donné par Borda,
« unité qui dans sa détermination, ne renfermait rien
d’arbitraire ni de particulier à la situation d’aucun peuple
sur le globe » : dix millionième partie du quart du méridien
terrestre.
Il ne restait plus qu’à établir la longueur exacte du
méridien … Ce fut l’œuvre de deux hommes qui y
travaillèrent de 1792 à 1798, de Dunkerque à Barcelone,
procédant par triangulation : Pierre François MECHAIN
(1744-1804) et Jean-Baptiste Joseph Delambre (17471822)
Le système métrique décimal est
institué le 18 germinal an III (7
avril 1795) : loi « relative aux poids
et aux mesures » ; c’était une
véritable révolution dans les calculs
de surface et de volume
Le 22 juin 1799, les étalons prototypes du mètre (et du
kilogramme) sont présentés au corps législatif et déposés
aux Archives de la République dans une armoire de fer où
ils sont toujours conservés, dédiés « à tous les hommes et
à tous les temps ».
"mètre des Archives", fabriqué en platine iridié (90 % de platine, 10 %
d'iridium
Les mesures de volume et de longueur n’avaient aucun lien
entre elles.
• Le grain : 53 mg., soit 0,053 g.
• L’once (8 gros, soit 30,59 g.), et le gros (3 deniers soit
3,824 g.) en 8 grains.
• Le marc : 8 onces soit 4 608 grains, soit 244,75 g
• Le denier ou scrupule : 24 grains, soit 1,275 g.
• La livre : 489,5 grammes. Elle était divisée en 2 marcs ou
en 16 onces, ou en 9 216 grains.
La livre se divisait aussi en 4 quarterons, et le quarteron
(122,4 g.) en 4 onces. A Lyon, la livre ne comprenait que
13 onces trois quart (15 pour la soie).
La livre équivalait à environ 489 gr en 1789, puis 1000 gr
en 1800 et 500 gr en 1812 ».
• Le quintal : 100 livres, soit 48,95 kg.
• la pile, dite de Charlemagne, étalon composée de 13
godets pesant en tout 50 marcs ou 25 livres.
Le boisseau : (dérivé de boisse, bas-latin bostia et gaulois
bosta, « creux de la main »). C’était la mesure la plus
utilisée pour les grains (blé, avoine, seigle) ou pour le sel, le
charbon de terre et le charbon de bois.
Le boisseau de Paris : environ 16 litrons, soit 13 litres
Le boisseau de Bordeaux : 78,808 litres
Le boisseau de Saint-Brieuc : 33,86 litres
La chopine ou sétier : (du latin sextarius, « sixième »).
Elle valait 0,476 litre.
La pinte : 2 chopines, soit 0,9305 litre.
La foudre : 4 muids, soit 1 072 litres (un foudre : tonneau
pouvant contenir de 50 à 300 hectolitres)
treize à la douzaine l'expression se disait lorsqu'on avait approximativement rempli la mesure de 13 sétiers au lieu de 12 (à l'avantage de
l'acheteur qui n'en acquittait que 12).
par-dessus le marché
L'expression désignait, dans l'ancien système de mesure des volumes de
grain ou de farine, la portion que l'on rajoutait après avoir convenu du prix
de la transaction.
Pour l’unité de masse, la commission préféra l’eau eu
égard « à la facilité de se procurer l’eau et de la
distiller.. ». Il fut établi que le kilogramme serait égal à la
masse d’un décimètre cube d’eau.
Le système semblait donc au point mais des mésaventures
allaient advenir ! ….
Adoptés dès le début du 19e siècle dans plusieurs
provinces italiennes, le système métrique est rendu
obligatoire aux Pays Bas dès 1816 et choisi en Espagne en
1849.
En 1872, une commission formée de délégués de 24
gouvernements, adopta le principe de déduire la longueur
du nouveau prototype à traits du mètre de celle de la règle
déposée aux Archives.
En 1875, lors de la conférence diplomatique du mètre, est
créé le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)
qui aboutit en mai 1875 à la Convention du mètre.
Par un arrêté du 13 brumaire an 9 (4.11.1800), le
gouvernement prescrit :
«pour faciliter l’application du système métrique, les
dénominations données aux poids et mesures pourront dans
les actes publics, comme dans les usages habituels, être
traduites par les noms français qui suivent … : le
kilogramme par la livre, le centimètre par le doigt et le litre
par la pinte »
Le 12 février 1812, est autorisé l’abandon de la division
décimale et le retour aux subdivisions anciennes et jusqu’en
1839, les marchands ont pu utiliser : « une toise de 2
mètres, se divisant en 6 pieds ; le pied valant ainsi 1/3 du
mètre, se divisant en 12 pouces, le pouce en 12 lignes. »
La loi du 4 juillet 1837, sous le ministère Guizot, allait
mettre fin à l’anarchie en fixant l’adoption définitive du
système métrique : « à partir du 1 janvier 1840, tous poids
et mesures autres que les poids établis par les lois des 18
germinal an 3 et 19 frimaire an 8, constitutives du système
métrique décimal, seront interdites sous les peines
portées par l’art.479 du code pénal. »
Le BIPM avait pour mission de développer l’usage du
système métrique dans le monde entier par la
construction et la conservation de nouveaux prototypes
du mètre et du kilogramme et de favoriser la métrologie
dans tous les domaines ; c’est ainsi que ses attributions
se sont étendues aux unités électriques (1937),
photométriques (1937) et aux étalons de mesure des
rayonnements ionisants (1960).
Le système métrique International (SI), successeur du
système métrique, est officiellement né en 1960. Ce
système permet de rapporter toutes les unités de mesure
à un petit nombre d’étalons fondamentaux, et d’améliorer
sans cesse leur définition, avec le support des
laboratoires nationaux.
Au fur et à mesure des
progrès dans la précision
des
mesures,
les
définitions des étalons ont
évolué. Le mètre des
Archives devint l’étalon,
remplacé par le prototype
international du mètre à
partir de 1889, déposé au
Pavillon de Breteuil.
Le 14 août 1960, le mètre est redéfini comme étant égal à
1 650 763,73 longueurs d’onde, dans le vide, d’une
radiation orangée de l’atome de krypton 86.
En 1983, le mètre est redéfini en fonction de la vitesse
de la lumière : « longueur du trajet parcouru dans le vide
par la lumière pendant 1/ 299 792 458 de seconde ».
La réalisation du mètre peut atteindre
exactitude relative de 10-10 ou 10-11.
ainsi
une
Les conceptions initiales des fondateurs du système
métrique ont été respectées : le mètre étalon est naturel,
invariable, reproductible en tous temps et tous lieux et ne
renferme rien de particulier à aucun peuple.
Multiples et sous multiples
La logique des créateurs du système métrique était simple :
des préfixes grecs pour les multiples, latins pour les sous
multiples. Ainsi à déci, centi, milli font pendant déca (deka),
hecto (hekaton) et kilo (khilioi). En toute rigueur, on aurait
dû retenir hecato et chilio … On avait créé myria, du grec
murioi (10 000), qui a disparu .. Sauf dans myriade ou
myriapodes (mille-pattes).
Les choses se sont gâtées pour les autres multiples ! Pour
millionième, on a créé micro, du grec micros –petit- plutôt
que de retenir une origine latine. Par contre, méga est bien
formé à partir du grec megas –grand- (mégalomanie,
mégalithes).
Pour les puissances 9 et 12, on a réussi à trouver d’autres
racines grecques : le géant gigas a donné giga et le monstre
teras, téra.
Notant que téra (1012 ie 104x3) était, à une consonne près
identique à tétra tiré du grec tetras (quatre), on a
généralisé la méthode, retenant péta (en place de penta)
pour 1015 (105x3) et exa, en place de hexa, pour 1018 (106x3).
Pour le milliardième (10-9), nano, du latin nanus, le nain, a
été retenu. Nouvelles entorses à la règle pour le millième
de milliardième (10-12), avec pico, dérivé de l’italien piccolo,
petit. Puis femto (10-15), et atto (10-18), dérivés du .. danois
femten (quinze) et atten (dix-huit).
MESURE DU TEMPS
La mesure du temps, la succession des jours et des nuits
avec le soleil, des mois avec le cycle de la lune (29,53 jours),
des années avec le cycle des saisons et des variations
zénithales du Soleil a toujours constitué une préoccupation
majeure pour l’homme : le temps qui passe ...
Le découpage du jour en parties est très ancien, puisqu'on
pense qu'avec l'écriture et la numération sexagésimale, il
remonterait aux Sumériens soit vers le 3è millénaire avant
Jésus Christ, et déjà les Mésopotamiens partageaient le
jour en 12 intervalles de deux heures.
(origine probable de la numération duodécimale, encore
très utilisée dans les différentes mesures, jusqu'à
l'avènement du Système Métrique et dont il reste encore
des traces dans notre vie courante : douzaine d'oeufs,
d’huitres, etc...)
Chez les Romains, l'heure était la douzième partie de la
journée entre le lever et le coucher du Soleil. Elle variait
donc au gré des saisons. On en trouve encore trace au
XVIIIème siècle, et des cadrans et des mécanismes
d'horloges furent même construits pour y répondre.
Au fil du temps, ont été établis des calendriers.
Calendrier de Romulus (753/ 715 A.C.)
10 mois commençant à l‘équinoxe vernal (environ du 1er
Mars), pour un total de 304 (ou 305) jours. Les jours
restants auraient été ajoutés Il restait alors environ 55
jours par an hors du calendrier, ajoutés irrégulièrement, à
la fin de l'année (entre décembre et mars), pour
réajuster le calendrier sur les lunaisons : on s'arrêtait
simplement de compter les jours durant l'hiver en
attendant les calendes de mars marquant la première lune
du printemps.
Chaque mois était initialement divisé en 3 décades
(decadi) de 10 jours
I-
Martius, (mars) : 31 jours, nommé ainsi en l'honneur
du dieu romain Mars,
II - Aprilis (avril) : 30 jours, dédiés à la déesse grecque
Aphrodite, et désignant l’ouverture de
l'année,
III - Maius (mai) : 31 jours, en l'honneur des sénateurs
romains ou maiores,
IV - Iunius (juin) : 30 jours, en l'honneur de la déesse
romaine Junon,
VQuintilis (Juillet) : 31 jours,
VI - Sextilis (aout) : 30 jours,
VII - September (septembre) : 30 jours,
VIII - October (octobre) : 31 jours,
IX - November (novembre) : 30 jours,
XDecember (décembre) : 30 jours.
• Les calendes : premier jour du mois. Viendrait de
Calare, proclamer ; c'est ce jour là que les dates
importantes étaient annoncées.
Le calendarium était un régistre de comptes, à l’origine de notre
calendrier
« Renvoyer aux calendes grecs ». Les calendes grecs n’existant
pas, l’expression s’apparente à la semaine des 4 jeudis, la St
Glinglin, …
• Les Ides : du mot étrusque iduare, diviser, marquent le
milieu du mois : le 15 pour Martius, Maius, Julius et
October. Le 17 pour les autres mois. N'oublions pas
l'aversion des Romains pour les jours pairs.
• Les Nones : neuvième jour avant les ides. Le premier
jour du décompte étant inclus, elles arrivaient donc
soit le 5 soit le 7 selon que les ides étaient au 13 ou
17.
En 700 av.JC, Numa Pompilius (-715 – 673) décrète l’ajout
des mois de février (dieu Februa) et janvier (dieu Janus),
faisant passer l’année à 354 ou 355 jours (mois de 29/30
jours et ajout d’un « mens intercalaris » de 29 jours tous
les 4 ans.
Le calendrier romain républicain (450 av J.C.), inverse les
mois de février et janvier ; 10 mois, 304 jours. Les jours restant
étaient ajoutés à la fin de l’année. Il commençait début Mars.
et le mois intercalaire de 27 jours, tous les deux ans, est
repoussé à la fin de l’année. Il commençait début Mars. La
semaine commerçante est de 8 jours.
C’est Jules César qui mit fin à ce calendrier en 45 av JC en
instaurant le calendrier julien.
Le calendrier julien
Pour mettre de l'ordre,
Jules César (100 av.J.C. - 44 av.J.C.) commença
par ajouter 90 jours à l'année 46 avant J.C. (qui compta donc
445 jours et fut appelée l'année de la confusion) et instaura le
cycle actuel de 4 ans avec trois années de 365 jours et une
année de 366 jours. Le jour supplémentaire, obtenu en
doublant le 24 février, sixième jour avant les calendes de
mars, fut appelé ante diem bis-sextum kalendas Martias, d'où
notre bissextile.
En 44 av. J.-C., sur proposition d'Antoine,
quintilis devint julius en hommage à Jules César.
Sous Auguste, le Sénat voulant honorer son Empereur
donna son nom à sextilis qui devint augustus (Août)
En 312, l'Empereur Constantin, devenu chrétien
introduit la religion dans le calendrier julien :
• Introduction du dimanche comme jour férié
dans la semaine de 7 jours par un édit de 321.
• Reconnaissance officielle des fêtes chrétiennes
à date fixe.
• Reconnaissance officielle de la fête de Pâques
comme fête mobile lors du Concile de Nicée en
325. Pâques sera "en tout lieu célébrée le même
jour". Le concile de Nicée ne précise pas le jour
…
Les Romains nommaient chaque année
en exercice, puis en années de règne
comptaient également les années à
mythique de la fondation de Rome
(A.U.C.).
du nom des consuls
des empereurs. Ils
partir de la date
: ab urbe condita
En 532, le moine Denis le Petit fixa arbitrairement la
naissance du Christ au 25 décembre 753 A.U.C. et l'an 1
de l'ère chrétienne équivaut donc à l'an 754 A.U.C. (Il
n'existe pas d'année 0).
1997 correspond donc à l'année 2750 A.U.C.
Le calendrier grégorien
En 1582, le pape Grégoire XIII supprima 3 années
bissextiles sur 100 pour effacer la différence de 11
minutes 14 secondes qui subsistait entre l'année julienne
et l'année solaire. Le décalage entre le calendrier julien
et notre calendrier (dit grégorien) est actuellement de 13
jours (le 13 mars 1900 était exactement le 29 février
julien).
Calendrier républicain
22.09.1792 Proclamation République
24.10.1793 Convention : calendrier 22.09.93 An II
Année
12 mois de 30 jours + 5 ou 6 « jours
complémentaires », « sans culottides »
Mois
Vendémiaire, brumaire, frimaire, nivôse,
pluviôse, ventôse,germinal, floréal, prairial, messidor,
thermidor, fructidor
Semaine
décade : primidi duodi, tridi, quartidi,
quintidi, sextidi, septidi, octidi, nonidi, decadi.
Remplacement des prénoms : Victor
Cornichon, Frédéric
Champignon
Melon, Prosper
Le dimanche réapparaît sous le Consulat, dès 1802,
comme jour de repos et seul jour possible de
publication des mariages.
1.01.1806 (11 nivôse an XIV) : retour au calendrier
grégorien
Calendrier musulman
- Le calendrier musulman (lunaire) compte 12 mois de 29 ou 30
jours
- Le 1er mois musulman est Mouharran
- Le calendrier musulman a commencé le 1er Mouharram de
l'an 1 (16 juillet 622 de l'ère chrétienne), c'est-à-dire,
lorsque Mohamad a quitté La Mecque pour Médine (Hégire). Ce
calendrier a été adopté dix ans après sa migration. On dit
donc, par exemple, le 1er Ramadan 1421 de l'Hégire (ère
musulmane).
- Ramadan est un nom de mois musulman
- le mois de Ramadan avance chaque année de 11 jours par
rapport au calendrier occidental (grégorien).
Hégire vient du mot arabe signifiant à peu près : départ,
éxode, migration...
Le calendrier juif : calendrier luni-solaire
Le mois calculé d'après les phases de la lune commence à la
néoménie (nouvelle lune) et contient alternativement 29 ou 30
jours
• Nisan (Mars, avril) est le premier mois de l'ancien calendrier
religieux, Tichri (septembre, octobre) le premier mois du nouveau
calendrier civil.
• Comme douze lunaisons correspondent à 354 jours et que
l'année solaire comporte 365 jours, il est nécessaire d'ajouter
un mois tous les trois ans approximativement. D'où l'utilisation
du cycle lunaire (19 ans solaires = 235 lunaisons) : un mois
intercalaire de 29 jours est ajouté aux années 3,6,8,11,14,17 et
19 du cycle. A l'époque du Christ, le Sanhédrin décidait de
l'ajout du mois intercalaire, en se basant sur l'observation de
la situation agricole plutôt que sur le calcul astronomique .
Pessah, Pâque est célébrée au mois de Nisan (1er mois de l’année
religieuse et 7ème mois de l’année civile). Les grandes fêtes juives
sont au mois de Tichri (sept, oct) – 7ème mois année religieuse, 1er
mois année civile - : Roch hachanah, Yom Kipour, Soukkot
La semaine comporte sept jours, chez les Juifs comme chez les
chrétiens. Ils sont numérotés à partir du dimanche qui porte le numéro
1, le 6ème jour étant la parascève (Jn 19,14), préparation du sabbat
et le 7ème le jour de repos, le sabbat.
Le jour commence au coucher du soleil et s'achève le lendemain au
coucher du soleil . Cette méthode s'applique au sabbat et aux jours de
fête.
Au 4ème siècle après JC fut définie l'ère de la création appelée aussi
ère des Juifs ou Anna Mundi (en abrégé A.M.) qui débute en 3761
avant JC.
La détermination de Roch ha-channah est fondamentale mais pose des
problèmes particuliers. Pour éviter des conflits d'observation entre le
sabbat et Yom Kippour tombant un vendredi ou un dimanche ou bien
avec Hochana Rabba tombant un samedi, les rabbins décidèrent que le
nouvel an ne peut commencer un dimanche, un mercredi ou un vendredi.
Aussi 1 Tichri peut être décalé d'un ou de plusieurs jours.
Abondante
355 j
Abondante embolismique
385 j
Régulière
354 j
Régulière embolismique
384 j
Défective
353 j
Défectueuse embolismique
383 j
Année embolismique : année comportant treize mois dont le
mois intercalaire Veadar ( sept fois dans le cycle)
Année régulière : année comportant douze mois (douze fois dans
le cycle)
La mesure du temps, une lente évolution des techniques
HORLOGE À EAU OU CLEPSYDRE, du grec klepsydria,
voleur d’eau, car elle servait à limiter le temps de parole
des avocats lors des procès. Son invention remonterait aux
Égyptiens au XVI ième siècle av J.C.
Horloge à eau appartenant à Amenhotep III.
En albâtre, elle se composait de douze
colonnes gravées de onze faux trous.
Ceux-ci correspondaient aux heures
nocturnes.
L'eau s'écoulait à travers un petit trou
situé au fond du récipient. A
l'extérieur, ce trou aboutissait à un
babouin en position assise.
Pour connaître l'heure, il suffisait
de regarder dans le récipient afin d'observer le niveau de
l'eau et de lire l'heure correspondant au faux trou le plus
proche.
L’extérieur est décoré de figurines et de textes représentant
certaines planètes et constellations et dressant une liste des
esprits protecteurs pour chacun des dix jours de la semaine de
l'Egypte ancienne.
Le GNOMON (du grec connaître), ancêtre du
cadran solaire, est constitué d’un bâton planté
verticalement : la longueur de l’ombre permet
de repérer l’heure.
Le CADRAN SOLAIRE :
Elle va et vient, accompagnant ta route,
l'ombre que tu redoutes. Nous ne sommes, nous
autres hommes, qu'une ombre fugace qui ne
reviendra pas.
La direction de l’ombre du « style »indique
l’heure solaire. Le plus ancien connu remonte
aux égyptiens, 1 500 ans Av J.C. Le cadran
étant divisé en 12 heures du lever au coucher
du soleil ; la durée du jour variant selon les
saisons, la durée des heures varie également
collège de Noyers sur Serein
(Yonne)
C’est au XIVè siècle que les arabes ont l’idée d’incliner la tige
du cadran selon la latitude, donnant naissance à un instrument
fiable de détermination de l’heure locale.
Le SABLIER, peu cher, dont la
fabrication a été rendue possible par
les
progrès
de
la
verrerie
permettant de constituer une
enceinte étanche nécessaire pour
maintenir le sable au sec. Largement
utilisé au XIVè siècle, notamment sur
les navires pour définir le service de
bord de quatre heures, le quart.
Également « verre à sermon » : « mes bien chers frères,
nous allons prendre un autre verre »
La BOUGIE
Technique inventée vers 870 par un roi anglosaxon, Alfred le Grand, consistait à mesurer
la vitesse à laquelle une flamme pouvait brûler
une bougie, une corde à nœuds, un bâton ou
n'importe quel objet combustible. Pour le bon
roi Alfred, il s'agissait d'une simple bougie
graduée et conçue pour durer quatre heures.
La LAMPE A HUILE
L’abaissement du niveau d’huile
indique le temps écoulé.
Les Horloges mécaniques basées sur le mouvement
discontinu de roues dentées mises en mouvement par des
poids ; afin de régulariser le mouvement, un balancier, ou
pendule, bloque régulièrement pendant un court laps de
temps, le poids.
En 1370 apparaît l’horloge à foliot (pièce permettant de
réguler l’énergie fournie par un poids à une roue). Les
premières horloges ne montrent pas l’heure ; elles sonnent.
Leur utilisation est essentiellement répandue dans les
monastères afin de fixer les heures de prière des moines,
de matines jusqu’aux vêpres et complies.
Au XIVe, apparaissent les horloges sur les clochers et les
beffrois des villes.
La véritable révolution dans l’horlogerie date de 1657
avec l’invention de la première horloge à pendule, basée
sur des travaux d’un physicien, mathématicien hollandais
(Christian Huygens), lui-même inspiré des travaux de
Galilée sur les propriétés du pendule.
L’invention du spiral réglant, sorte de ressort, allait
donner naissance à la première montre en 1675.
L’utilisation du cadran avec indication des heures et
minutes date de la fin du XVII e.
Aujourd’hui la montre à quartz atteint des précisions et
une fiabilité remarquables et nous sommes tous à la
même heure …
En 1883, une conférence à Rome retient le méridien de
Greenwich comme méridien origine (recouvre
essentiellement la mer)
• La loi du 14 mars 1891 fixe l’heure légale en France, celle
du temps moyen à Paris.
• Au niveau international, la loi du 9 mars 1911 instaure le
temps universel, TU.
• Suivra le temps atomique international, TAI, obligatoire
pour les mesures scientifiques de précision, défini à partir
de la durée d’oscillation d’un atome de Cesium.
• C’est le Bureau Internationale de l’Heure à Paris qui donne
l’heure TAI à partir des 230 meilleurs horloges atomiques
dans le monde.
En 1958, on a fait coïncider le TAI et le TU et créé le
temps Universel Coordonné.
Sylviculture : stère, corde, solive
Stère (stereos, solide) apparaît dans la
loi du 18 germinal an III (7 avril 1795),
en même temps que le décistère.
S’applique au bois de chauffage et
représente le volume occupé par
des bûches de 1 m de long et
constituant un cube de 1 m
d’arrête. En découpant ces bûches
en 2 (50 cm), 3 (33 cm) ou 4 (25
cm), l’encombrement diminue … Des
coefficients de conversion sont
appliqués
pour
traduire
ces
volumes en stère
Longueur
bûches (m)
Coeff
1
1
0,5
1,25
0,33
1,43
0,25
1,67
• Existence confirmée par la loi du 13
Brumaire an IX (4 novembre 1800) mais
remplace le décistère par la solive.
• Corde : 4 stères
• Un décret du 5 janvier 1966 assigne le
stère à la catégorie des unités légales hors
système. Depuis 96, il appartient à la
catégorie des unités non autorisées
(décision du Comité International).
Marine : nœud, tonneau
le nœud : vitesse d'un navire
parcourant 1 mille marin (1 852 m) en
1 h.
A l'origine, le nœud était une distance de 15,435 m (soit
1/120 de mille), marquée par des nœuds fixés tous les 47
pieds 1/2 sur la ligne de loch (triangle en bois attaché à
une longue corde). Pour mesurer la vitesse d'un navire, on
jetait le loch à l'eau pendant 30 s (mesurées par un sablier
spécial appelé ampoulette) et l'on comptait le nombre de
nœuds déroulés.
Tonneau : 100 pieds3 soit 2,83 m3
L’anémomètre de Robert HOOKE
L’anémomètre sert à mesurer la vitesse du vent.
Carat et … carat. Carat, Ct, C, karat, Karat, K
Les premiers diamants ont été découverts en
Inde vers 500 (avant Jésus-Christ).
La première unité qui a été utilisée pour en mesurer le poids
était la graine de caroube provenant du caroubier, et tenait
l’équivalent de 1,OO carat de diamant.
Aujourd’hui, le carat est une unité de masse de 0.20
gramme, divisé en 100 points.
Ainsi, une pierre de 75 points pèse
(0.20 / 100) x 75 = 0.15 gramme soit 3/4 de carat.
Pour l’or, la mesure est différente.
L’or pur est de l’or à 24 carats, car à l’époque,
pour fondre un alliage, on divisait l’or en 24
parties.
L’or pur, très malléable, n’est utilisé que pour les placages.
En bijouterie, on est obligé de le transformer en alliage
(avec l’argent, par exemple), pour le rendre plus dur, moins
malléable et donc moins fragile.
Un objet en or de 10 carats signifie qu’il y a 10 parts d’or
pur sur 24 soit 42 % d’or pur pour 58 % d’un autre métal.
Depuis 1995, on utilise l’unité millième, qui est le
pourcentage d’or pur rapporté à 1000. Par exemple, un bijou
à 18 carats possède 75% d’or pur soit 750 millièmes.
Le lingot est constitué d’or fin (995/1000) et il
pèse entre 995 et 1005 gr.
Il doit comporter le
• n° d’enregistrement de l’essayeur
• le cachet du fondeur
• le poinçon de l’essayeur
La barre d’or est un lingot de 12 kg
Les TEMPERATURES
Santorio Santorio (1561-1636) Ce médecin, professeur
de médecine théorique à Padoue, qui désirait suivre
l’évolution de la fièvre chez ses malades, eut, le premier,
l’idée de transformer l’appareil de Héron d’Alexandrie
(100 b.c.) de manière à pouvoir mesurer le degré de
chaleur.
L’instrument est un thermomètre à air. Un changement de
température de l’air qui surmonte l’eau en fait varier le
volume, celle-ci se déplace dans le tube, en colonne. Le
malade introduisait la petite boule de verre dans sa bouche
ou la tenait dans le creux de la main, puis Santorio notait le
déplacement de la colonne d’eau. Ce dernier signala son
instrument dans une publication de 1612 et le décrivit en
1630.
Entre-temps, il l’avait doté d’une graduation décimale qui
comprenait deux repères, les premiers points fixes
considérés, obtenus l’un en refroidissant la petite boule par
de la neige, l’autre en la chauffant à la flamme d’une bougie.
Plusieurs biographes de Galilée lui ont complaisamment
attribué l’invention de Santorio, de trois ans son aîné.
La réalisation de Santorio marquait l’introduction de la
mesure dans l’étude du chaud et du froid.
Le mot « thermomètre » apparaît pour la première fois dans
un ouvrage publié, en 1624, par le jésuite lorrain Jean
Leurechon (1593-1670), Récréation mathématique, dans
lequel est représenté l’instrument de Santorio :
« thermomètre, ou instrument pour mesurer les degrés de
chaleur ou de froidure qui sont en l’air ».
Thermomètre de Evangelista Torricelli (1644)
Le premier thermomètre véritable a été inventé
à Florence en 1654 par le grand duc de Toscane.
L'appareil, à alcool, portait 50 graduations. En
hiver, il descendait jusqu'à 7 degrés et montait,
en été, jusqu' à 40 degrés ; dans la glace
fondante, il marquait 13,5°.
Le professeur napolitain Sebastiano Bartolo est
le premier à avoir proposé, dans un livre
posthume publié en 1679 (Thermologia Aragonia,
sive Historia naturalis thermarum), l'utilisation de
la neige et de l'eau bouillante.
Le constructeur Joachim d'Alencé, dans un traité paru à
Amsterdam en 1688, proposa deux paires de points fixes,
soit le point de congélation de l'eau et le point de fusion du
beurre, soit la température d'un mélange de glace et de sel
et celle d'une cave profonde, dont les mesures avaient
révélé la constance
Puis en 1702, l'astronome danois Ole Roemer (1644-1710)
fabrique un thermomètre à alcool marquant l'eau bouillante
à 60° et la glace pilée à 7,5°.
Les TEMPERATURES
En
1717,
le savant allemand
Fahrenheit (1686-1736) remplace
l'alcool par du mercure. Il fixa à
32° la température de la glace
fondante et à 96° la température
normale du sang. Il donne au
thermomètre sa forme définitive.
Le Guide Bleu: c = (f – 32) x 5 / 9
Le petit Futé : c= (f-30)/2 + 1 au lieu de c= (f-32)/1,8 .
Le guide du Routard: c=(f-26)/2.
Seule la première expression donne une conversion exacte.
En 1730, Réaumur, physicien et naturaliste français,
construisit le thermomètre à alcool pour lequel il utilisait
l'échelle 0-80.
Celsius, physicien suédois (17011744) construisit en 1742 un
thermomètre
à mercure
qui
marquait 100° au point de
congélation de l'eau et 0° au point
d'ébullition de l'eau... oui oui !...
Mais en 1745, Linné (1707-1778)
inversa l'échelle des températures
et présenta à l'Académie suédoise
un thermomètre à mercure qui
marquait 0° pour la glace fondante
et 100° pour l'eau bouillante.
Ces deux références avaient été proposées antérieurement
par Jean-Pierre Christin, en 1743, à la Société Royale de Lyon.
En 1794, la Convention a décidé que le "degré thermométrique
serait la centième partie de la distance entre le terme de la
glace et celui de l'eau bouillante".
En octobre 1948, le nom de degré Celsius a été choisi par la
IXème Conférence Internationale des Poids et Mesures.
Enfin, il existe l'échelle absolue, utilisée par les scientifiques
dont l'unité est le Kelvin ou K (lord Kelvin, 1824-1907) : glace
fondante 273,15°C, ébullition 373,15°C. Un degré K correspond
à un degré Celsius, mais le zéro absolu est -273° Celsius, limite
approchée de très près aujourd'hui.
Conclusions
De l'infiniment petit (physique atomique) à l'infiniment grand
(mondes galactiques), la précision des mesures temporelles n’a
pas cessé de s’améliorer. Comment ne pas s’interroger sur la
relativité du temps : qu'est-ce qu'une seconde avec une
incertitude de 10-13, sachant que :
- un simple petit milliard de secondes c'est presque 32 années
d'une vie humaine ;
- le premier fossile - enfin, le plus ancien découvert, une
bactérie - aurait 3,5 milliards d'années ;
- l'apparition de la vie sur notre Terre (acides aminés)
remonterait à 4 milliards d'années ;
- notre système solaire, avec notre petite Terre, aurait 4,5
milliards d'années ;
- l'age de l'Univers serait, depuis le Big-Bang de 15 milliards
d'années et les scientifiques travaillent pour prédire ce qui a
pu se passer dans les quelques fractions de seconde qui ont