Mètre
unité SI de mesure de longueur / De Wikipedia, l'encyclopédie encyclopedia
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Le mètre, de symbole m (sans point abréviatif), est l'unité de longueur du Système international (SI). C'est l'une de ses sept unités de base, à partir desquelles sont construites les unités dérivées (les unités SI de toutes les autres grandeurs physiques).
Mètre | |
Sceau du Bureau international des poids et mesures. | |
Informations | |
---|---|
Système | Unités de base du Système international |
Unité de… | Longueur |
Symbole | m |
Conversions | |
1 m en... | est égal à... |
Unités US | ≈3,280 84 pieds (1 ft = 30,48 cm) |
≈39,370 1 pouces (1 po = 2,54 cm) | |
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Première unité de mesure du système métrique initial, le mètre (du grec μέτρον / métron, « mesure »[1]) a d'abord été défini par l'Assemblée nationale française comme la 10 000 000e partie d'une moitié de méridien terrestre[alpha 1], puis comme la longueur d'un mètre étalon international, puis comme un multiple d'une certaine longueur d'onde et enfin, depuis 1983, comme « la longueur du trajet parcouru par la lumière dans le vide pendant une durée d'un 299 792 458e de seconde »[2].
La première apparition du mètre date de 1650 comme étant la longueur d'un pendule battant la seconde, idée d'une « mesure universelle », c'est-à-dire d'un « metro cattolico » (selon l'Italien Tito Livio Burattini[3]), d'où viendra le mot mètre. Depuis cette date, il gardera toujours cet ordre de grandeur dans ses multiples définitions.
« Nous fixons l'unité de mesure à la dix-millionième partie du quart du méridien et nous la nommons mètre. » Le , dans leur rapport à l'Académie des Sciences sur la nomenclature des mesures linéaires et superficielles[4], Borda, Lagrange, Condorcet et Laplace, définissent pour la première fois ce qui deviendra près d'un siècle plus tard l'unité de mesure internationale de référence des longueurs.
Le mot « mètre » était déjà utilisé dans la langue française depuis plus d'un siècle dans des mots composés comme thermomètre (1624, Leurechon[5]) ou baromètre (1666)[6].
Lois et décrets révolutionnaires
Le , l'Académie royale des sciences adopte le rapport d'une commission composée de Condorcet, Borda, Laplace et Monge et qui préconise de choisir, comme base du nouveau système universel de poids et mesures, la dix-millionième partie du quadrant du méridien terrestre passant par Paris[7]. Le , l'Assemblée nationale, sur la demande de Talleyrand et au vu du rapport de l'Académie des sciences[8], avait voté l'exécution de la mesure d'un arc de méridien de Dunkerque à Barcelone pour donner une base objective à la nouvelle unité de mesure.
Delambre et Méchain sont chargés de la mesure précise de l'arc de méridien de Dunkerque à Barcelone[9]. La triangulation s'opère de à fin , avec 115 triangles[9] et deux bases : celle de Melun[9],[N 1] et celle de Perpignan[9],[N 2]. Les angles sont mesurés avec la méthode du cercle répétiteur de Borda[10].
Les opérations ne sont pas encore achevées qu'en , un premier mètre provisoire doit être adopté. Fondé sur les calculs du méridien par Nicolas-Louis de Lacaille en 1758 et d'une longueur de 3 pieds 11 lignes 44 centièmes, soit 443,44 lignes de la toise de Paris[11], ce mètre provisoire est proposé en par Borda, Lagrange, Condorcet et Laplace[12] et adopté par décret le par la Convention[13].
Avec la loi du 18 germinal an III ()[14], la Convention institue le système métrique décimal et poursuit les mesures du méridien terrestre qui avaient été interrompues fin 1793 par le Comité de Salut public.
Le 4 messidor an VII (), le prototype du mètre définitif, en platine[15], conforme aux nouveaux calculs du méridien, est présenté au Conseil des Cinq-Cents et au Conseil des Anciens par une délégation[N 3] puis est déposé aux Archives nationales[16].
La loi du 19 frimaire an VIII ()[17] édictée au début du Consulat, institue le mètre définitif. Le mètre provisoire fixé dans les lois du et du 18 germinal an III est révoqué. Il est remplacé par le mètre définitif, dont la longueur fixée par les mesures du méridien par Delambre et Méchain est de 3 pieds 11 lignes 296 millièmes[18].
L'adoption du mètre
En France, le mètre est adopté comme mesure exclusive en 1801 sous le Consulat, puis sous le Premier Empire jusqu’en 1812, lorsque Napoléon décrète l’introduction des mesures usuelles qui restent en vigueur jusqu’en 1840 sous le règne de Louis Philippe[19].
Entre-temps, le mètre est adopté par la République de Genève[20]. Après la réunion du canton de Genève à la Suisse en 1815, Guillaume Henri Dufour publie la première carte officielle de la Suisse pour laquelle le mètre est adopté comme unité de longueur[21],[22]. Un officier franco-suisse, Louis Napoléon Bonaparte assiste à la mesure d’une base près de Zurich pour la carte Dufour qui gagnera la médaille d’or à l’Exposition Universelle de 1855[23],[24],[25].
Parmi les instruments scientifiques calibrés sur le mètre, qui sont exposés à Paris, se trouve l’appareil Brunner, un instrument conçu pour la mesure de la base centrale d’Espagne dont le concepteur, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero représentera son pays à l’Institut international de statistique à Rome en 1887. En marge de l’Exposition Universelle et du second Congrès statistique qui se tient à Paris, une Association en vue de l’obtention d’un système décimal uniforme de mesures, poids et monnaies est créé en 1855[26],[27],[28],[29],[30].
Des copies de la Règle espagnole sont réalisées pour l’Égypte, la France et l’Allemagne[31],[32]. Ces étalons sont comparés les uns aux autres et avec l’appareil de Borda qui est la référence principale pour la mesure des bases en France[33],[32].
En 1867, la seconde Conférence générale de l’Association internationale de géodésie recommande l’adoption du mètre en remplacement de la toise. En 1869, l’Académie des sciences de Saint-Pétersbourg envoie un rapport signé par Otto Wilhelm von Struve, Heinrich von Wild et Moritz von Jacobi invitant l’Académie des Sciences à une action commune en vue d’assurer l’usage universelle du système métrique dans tous les domaines de la science[34]. La même année Napoléon III convoque la Commission du Mètre qui se réunit à Paris en 1870. La guerre franco-prussienne éclate. Le Second Empire s’effondre, mais le mètre survit[35],[36].
Au cours du XIXe siècle le système métrique s’avère être un compromis politique utile lors du processus d’unification des Pays-Bas, de l’Allemagne et de l’Italie. En 1814, le Portugal adopte le système métrique. L’Espagne suit l’exemple de la France en 1849 et en l’espace d’une décade l’Amérique latine adopte également le système métrique en commençant par le Chili en 1848. L’adoption du système métrique au Royaume-Uni et aux États-Unis est marquée par une résistance considérable, bien que ces derniers aient été le premier pays du monde à utiliser une règle géodésique calibrée sur un étalon du mètre pour leur cartographie[37],[38],[39].
Les mètres dématérialisés
En 1960, la 11e Conférence générale des poids et mesures (CGPM)[40] abroge la définition du mètre en vigueur depuis 1889, fondée sur le prototype international en platine iridié. Elle définit le mètre, unité de longueur du Système international (SI), comme égal à 1 650 763,73 longueurs d'onde dans le vide de la radiation correspondant à la transition entre les niveaux 2p10 et 5d5 de l'atome de krypton 86.
En 1983, la définition du mètre fondée sur l'atome de krypton 86 en vigueur depuis 1960 est abrogée. Le mètre, unité de longueur du SI, est défini par la 17e CGPM[41] comme étant la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde.
À compter du , la définition du mètre adoptée à la 26e réunion de la CGPM[42] de est : « Le mètre, symbole m, est l'unité de longueur du SI. Il est défini en prenant la valeur numérique fixée de la vitesse de la lumière dans le vide, c, égale à 299 792 458 lorsqu'elle est exprimée en m s−1, la seconde étant définie en fonction de ΔνCs. » Dans cette définition, ΔνCs est la fréquence de la transition hyperfine de l’état fondamental de l’atome de césium 133 non perturbé égale à 9 192 631 770 Hz.