Medir longitudes es complicado. Es difícil expresar en una misma unidad la distancia entre ciudades, la longitud de una tira de tela, la distancia al vecino, los tamaños de la Tierra, de un individuo o de un objeto. Para largas distancias usamos la liga, cubierta en una hora. Los prohibidos estaban a una legua de distancia, a una hora a pie de la ciudad, ¡ese es el origen de los suburbios! Para distancias cortas, la longitud de un pie era muy conveniente … todavía era necesario coincidir con el pie de referencia. A menudo tenía la longitud del pie de la estatua reclinada de un soberano fallecido. Para longitudes más cortas, la pulgada: un doceavo de pie, la línea: un doceavo de pulgada, finalmente la puntada: un doceavo de línea. Se utilizaron algunas otras unidades: el metro (envergadura, seis pies), el aliso (cuatro pies), el codo (longitud del antebrazo, desde el codo hasta la punta del dedo medio). Todo esto carecía de precisión y permaneció localizado.
La longitud del péndulo excede el segundo
En 1583, Galileo, de 19 años, descubrió que la longitud del golpe de un péndulo depende solo de su longitud, independientemente de la masa del objeto oscilante. En la década de 1650, Christiaan Huygens desarrolló un péndulo que gana el segundo. Entonces se cree que encontró un patrón de longitud universal. ¡Se propone que la longitud del péndulo que golpea el segundo debe medir tres pies por hora! 86.400 segundos que separan el regreso del Sol al meridiano, tenemos un patrón universal y preciso. El italiano Tito Livio Burattini propone nombrar este péndulo del metro, del metrón griego, de medida. Así se comparará tres pies por hora, media cabeza de gordo, con el metro. Desafortunadamente, descubrimos rápidamente que la longitud del péndulo que golpea el segundo depende de dónde se mida. Se requieren ajustes.
El trabajo de Picard en el meridiano
En el siglo XVII, la precisión de las mediciones realizadas por los astrónomos permitió finalmente establecer grandes distancias. Para pasar de medidas angulares (longitud, latitud) a distancias (leguas), es necesario medir con precisión la longitud de los arcos terrestres. Esto es lo que hizo Picard, midiendo la longitud de una parte del meridiano que pasaba por el Observatorio de París. A partir de 1672, a partir de la medición de la base accesible más grande del reino de Francia, la distancia París-Cayena, se establece finalmente la distancia de la Tierra al Sol: 33 millones de leguas de 2.000 toises de París, o toises du Châtelet, cuyo La longitud “universal” se establece a partir del péndulo con segundos.
El 26 de marzo de 1791, la Asamblea Nacional aprobó un informe de la (aún real) Academia de Ciencias con el fin de establecer un sistema de medidas “No presenta nada arbitrario, ni particular a la situación de nadie en el mundo”. La Asamblea había confiado la preparación de este estudio a la Academia en marzo de 1790, formalizándose el estudio el 8 de mayo y refrendado por Luis XVI el 22 de agosto del mismo año. Se propone que la unidad de longitud sea la décima millonésima de un cuarto del meridiano de la Tierra y que la unidad se calcule a partir de las medidas que se realizarán entre Dunkerque y Barcelona. Los astrónomos Méchain y Delambre son los responsables de establecer la longitud del meridiano. El trabajo iniciado en 1669 por Jean Picard continúa, seguido, durante más de un siglo, por La Hire, Lacaille, Cassini sobre la medición de la Tierra, cuyas primeras mediciones confiables datan del siglo III antes de la era moderna. .
El camino recorrido en el vacío por la luz
Las mediciones de la línea Dunkerque-Barcelona comenzaron en junio de 1792, en algún momento después de la caída de la realeza … Méchain y Delambre encontraron muchas dificultades, fueron tomadas por espías. Las autorizaciones validadas por Luis XVI parecen sospechosas, el acceso a los puntos altos de los Pirineos es extremadamente difícil. El trabajo va muy lento. La Convención decide adoptar un metro provisional, resultado de las mediciones realizadas en 1740. Se disuelve la Academia, se interrumpe la misión a finales de 1793 y se reanuda el 7 de abril de 1795, para finalizar en el otoño de 1798. La ampliación del metro es adoptado, ligeramente más corto que el del metro provisional (1/3 de milímetro). Los patrones fueron construidos en junio de 1799, en platino iridio, una aleación particularmente sólida e indeformable (90% platino, 10% iridio). El sistema métrico podrá imponerse en casi todo el mundo.
Las longitudes de los patrones de material solo se pueden medir con una precisión de cien milésimas de milímetro. Esto es insuficiente para mediciones de longitudes de onda de luz y para mediciones espaciales … Por lo tanto, era necesario mejorar la precisión del estándar. En 1960 se adoptó una nueva definición de metro: longitud igual a 1.650.763,73 veces la longitud de onda correspondiente a una transición particular de criptón 87. Desde el 20 de octubre de 1983, el metro es la longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz en 1 / 299 792 458 segundos. La unidad “universal” de longitud está, por tanto, vinculada a la velocidad de la luz … que se midió por primera vez en 1676, en el Observatorio de París.
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