Les bases de la mesure

Histoire des unités de longueur

(1) Le corps humain pour référence

La méthode de détermination des unités de base de la longueur a considérablement évolué au fil du temps. Au départ, la référence était le corps humain. Par exemple, la coudée était une unité représentant la longueur du coude au bout des doigts. Cette unité était utilisée par des civilisations antiques en Mésopotamie, en Égypte et à Rome. La longueur variait selon la région, de 450 à 500 mm. Des études ont démontré que les pyramides d’Égypte, connues pour l’exceptionnelle précision de leur construction, ont été bâties à partir de deux types de coudées : une longue et une courte. On suppose qu’à cette époque, les unités de longueur standard étaient déterminées en prenant pour référence le corps du dirigeant au pouvoir ou de toute autre personnalité puissante. Les unités de longueur basées sur le corps humain sont encore employées dans certains pays, tels que les États-Unis, à l’instar du yard, du pied et du pouce.

Utilisation du corps humain pour définir les unités de longueur (1 coudée)
Utilisation du corps humain pour définir les unités de longueur (1 coudée)

(2) La Terre pour référence

Les unités de longueur basées sur le corps humain ont été utilisées pendant des millénaires. Mais une évolution majeure vint tout bouleverser il y a environ 200 ans. Alors que l’industrialisation mettait fin à l’ère des Grandes Découvertes, principalement en Europe de l’Ouest, il devint nécessaire d’unifier les unités de longueur à l’international. La discussion fut lancée en Europe au XVIIe siècle. Après un siècle de débats, la France proposa l’unité du mètre (qui signifie mesurer en grec) en 1791. Le mètre fut alors défini à partir du méridien terrestre entre le pôle Nord et l’équateur. Un mètre représentait 1/10 000 000 du méridien. Plus tard, un prototype du mètre conçu en alliage platine-iridium, hautement résistant à l’oxydation et à l’abrasion, fut créé en France à la fin du XIXe siècle dans une volonté d’unifier les références dimensionnelles à l’international.

Un mètre est défini comme représentant 1/10 000 000 du méridien terrestre entre le pôle Nord et l’équateur.
A
Pôle Nord
B
Équateur

Un mètre est défini comme représentant 1/10 000 000 du méridien terrestre entre le pôle Nord et l’équateur.

(3) La vitesse de la lumière pour référence

Depuis sa création, l’unité basée sur la Terre a toujours été difficile à mettre en œuvre. De plus, les erreurs dues à la conception même du prototype ou à sa détérioration au fil du temps ont engendré certains problèmes. La question d’une nouvelle référence s’est donc posée. Lors de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM), tenue en 1960, la longueur d’un mètre a été redéfinie à partir de la longueur d’onde de la lumière orange émise par l’élément krypton-86 dans un vide. En 1983, grâce aux avancées de la technologie laser, la longueur d’un mètre est déterminée à partir de la relation vitesse de la lumière/temps. Depuis lors, un mètre est défini comme la « longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde ».

Distance parcourue en 1/299 792 458 de seconde = 1 m
A
Lumière

Distance parcourue en 1/299 792 458 de seconde = 1 m

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