Mise à jour le 25 Janvier 2005

 

LIVRES CONSEILLÉS : J'AI LU POUR VOUS par Pascal Gérardin de VÉGA

 

 

Aujourd'hui, je vous convie à une aventure intellectuelle et humaine des plus extraordinaire de toute notre Histoire.

L’invention du mètre racontée dans le livre « Le mètre du monde » de Denis Guedj se lit comme un vrai roman d’aventures émaillées de péripéties, de joies et de drames, de doute et d’espoir qui, de l’aube de la Révolution française au coup d’Etat du 18 Brumaire, retrace ce que fut la mesure de la Méridienne entre Dunkerque et Barcelone par les astronomes Pierre Méchain et Jean-Baptiste Delambre.

 

L’auteur Denis Guedj est né en 1940, il est romancier et mathématicien. Professeur d’histoire des sciences à l’université Paris 8, il a écrit de nombreux ouvrages dont « La Méridienne » et « Les cheveux de Bérénice » Il a été journaliste à Libération et scénariste. 

 

Le titre, « Le mètre du monde », sous la forme d’un jeu de mots, est révélateur de l’importance capitale de l’uniformisation des poids et des mesures. Le mètre est bien le maître des mesures et il est né de la mesure du monde, c’est-à-dire la Terre elle-même, il est la dix millionième partie du quart du méridien terrestre.

En astronomie, la mesure des distances est essentielle pour nous situer dans l’espace. Très vite, le mètre, invention à l’échelle terrestre, s’est révélé nettement insuffisant pour mesurer l’univers. L’unité astronomique (UA)[1] a fait place à l’année lumière (AL), la distance que parcourt la lumière en une année terrestre.

Mais ne brûlons pas les étapes et commençons par le commencement.

 

 

Déjà dans l’empire romain, l’unification métrologique était une nécessité. A chaque effort pour unifier l’Etat correspond la volonté de « réduction des mesures à une seule façon » : l’époque carolingienne, la Renaissance, et le siècle des Lumières. François Ier, Henri II, Louis XIV mais aussi Ivan le Terrible, Pierre le Grand et Frédéric II  échouèrent dans leurs tentatives.

 

Enfin en 1789, alors que près de 2000 mesures ont cours en France, la réunion des États généraux et l’étude des cahiers de doléances puis la proclamation de la Déclaration des droits de l’homme et du citoyen vont déclencher une réforme indispensable « à tous les hommes, à tous les temps »

 

Mais quelle mesure choisir ? Pourquoi en adopter une plus qu’une autre ? Il fallait faire table rase et inventer une nouvelle mesure pour tous les peuples.

Condorcet, Talleyrand et Prieur furent à l’origine du début d’une véritable épopée métrologique. Bientôt deux astronomes, Pierre Méchain et Jean-Baptiste Delambre puis un physicien, le chevalier de Borda les remplaceront.

Aux anciennes mesures locales et éphémères, se substituerons celles tirées de la nature, invariables et universelles.

 

Au début les scientifiques étaient partagés entre deux bases pouvant servir à une mesure universelle : le pendule et la Terre.

Avec le pendule, une durée de l’oscillation d’une seconde détermine une longueur de fil. Mais l’astronome Jean Richer observa que les mouvements du pendule étaient différents sous certaines latitudes.          

La rotondité de la Terre étant immuable, on s’orienta donc vers le choix d’une mesure terrestre.

Mais, le 8 mai 1790, l’Assemblée nationale décréta qu’elle choisissait le pendule. Talleyrand, évêque d’Autun, l’avait également proposé et en fût l’ardent défenseur. Cependant, pour des raisons politiques, l’accord de l’Angleterre était indispensable. La réponse tomba le 3 décembre 1790, la perfide Albion refusait, pour des raisons obscures, la proposition française.

 

Puis ce fût le coup de théâtre du 16 février 1791 en la personne du physicien et marin Jean Charles Borda qui proposa de nommer une commission. Composée de Borda, Lagrange, Monge, Laplace et Condorcet, elle accepta le méridien comme base du nouveau système.

Talleyrand se rangea à son côté.

En somme, le pendule n’était pas assez précis et sa mesure pas assez universelle. De plus les scientifiques étaient très divisés.

L’unité allait donc être la Terre elle-même et plus justement le méridien parce que chaque peuple appartient à un des méridiens du globe. Etant exclu de mesurer l’ensemble, la Méridienne de Dunkerque à Barcelone s’imposait parce que son arc était en partie connu et binational.

 

Les premières mesures de la Terre eurent lieu dès l’Antiquité où le grand méridien était « l’axe du monde » de Byzance à Méroé en Ethiopie. La véritable mesure du tour du globe est celle d’Eratosthène au IIIème siècle avant notre ère qui affiche un résultat étonnant de précision pour l’époque, 250 000 stades, c’est-à-dire 39 375 km (réellement 40 000,03 km)

En Occident, le médecin Jean Fernel en 1525 détermine en tours de roues la distance Paris Amiens sur un même méridien. Puis le Hollandais Snellius invente la méthode de la triangulation qui fût celle utilisée dans la mesure de la Méridienne.

Il était question de cartographier la France et la famille Cassini y contribua beaucoup. Toutes les mesures effectuées jusqu’en 1718 démontraient que notre globe était allongé aux pôles !

Ces mesures loin d’être précises furent reprises par l’abbé La Caille aidé par Cassini de Thury (Cassini III) qui établirent définitivement en 1744 que notre Terre est aplatie aux pôles.

 

Il était donc question de reprendre tout à zéro, avec des instruments plus précis, sur une plus longue distance et en y consacrant beaucoup d’argent. Une vraie Révolution s’engageait pour emprunter la voie la plus ambitieuse. Créer une nouvelle mesure en adoptant l’unité méridien et en refaisant les mesures de la Méridienne.

 

Après une année d’attente afin de préparer les instruments et après trois défections des membres des commissions, le départ de l’opération est donné dans la cour des Tuileries le 25 juin 1792.     

L’astronome Pierre Méchain mesurera la Méridienne de Barcelone à Rodez.

Cet observateur hors pair, patient et minutieux, naît le 16 août 1744 à Laon. Il est hydrographe, découvreur d’une dizaine de comètes et il sait harmoniser les beautés du ciel et des mathématiques.

Jean-Baptiste Delambre se chargera de la mesure de Dunkerque à Rodez.

Il naît à Amiens en 1749, littéraire, polyglotte, il est doué d’une mémoire hors du commun. Initié à l’astronomie par Lalande, il établit les tables d’Uranus, du Soleil, de Saturne, de Jupiter et de ses satellites.

Ces deux astronomes et leurs assistants utiliseront la méthode de la triangulation qui consiste à mesurer du linéaire par de l’angulaire, « si on connaît deux angles et un côté d’un triangle, on connaît tous les côtés », donc une seule mesure linéaire (celle de la base) et une série de mesures angulaires.

 

 

Appendice : rappel de la triangulation.

 

 

L’épopée géodésique commence et va durer près de sept longues années.

En effet, les débuts sont laborieux. Il faut des repères précis pour effectuer la triangulation. Un signal est nécessaire comme un clocher, une montagne, un château d’eau ou une tour. Ces signaux utilisés lors des précédentes campagnes de mesures sont défectueux ou n’existent plus dans la partie Nord. De plus, c’est la guerre, l’armée prussienne passe la frontière, « la patrie est en danger »

La population est très méfiante et ne facilite pas le travail de mesure. Mais c’est la victoire de Valmy, l’exécution de Louis XVI et les Tuileries en feu. L’An I de la république française est proclamé, l’Histoire est en marche.

Seul l’astronome Méchain progresse à grands pas en Espagne mais la situation se dégrade et les flammes de la guerre embrasent les deux extrémités de la Méridienne.

 

La Convention s’impatiente, les mesures sont trop lentes. Un mètre provisoire est créé. La mesure de la Méridienne est très compromise, car un malheur n’arrivant jamais seul, Méchain se blesse gravement dans un accident et après un coma reste handicapé plusieurs mois. Les guerres font rage et la guillotine de la Révolution assassine aussi les hommes de science. Enfin, catastrophe, la Convention décrète la division décimale du temps. Le jour est divisé en 10 heures de 100 minutes, etc. Même le pendule ne bat plus la même seconde.

Tous ces obstacles paraissent insurmontables et pourtant nos deux courageux astronomes progressent sûrement.

                  

Mais début 1794, le Comité de salut public destitue la plupart des membres de la Commission des poids et mesures, dont Borda et Delambre. Méchain n’est pas concerné. Ce coup de théâtre n’arrange rien car entre temps, Condorcet s’est suicidé, Lavoisier a été guillotiné. L’opération de mesures est suspendue.

Quant à la copie du mètre provisoire qui devait rejoindre les États Unis d’Amérique, elle n’y arrivera jamais. Le bateau du botaniste Dombey sombre après une attaque des pirates. Fait prisonnier, il est emporté par une épidémie.

Heureusement, les soldats de l’An II ont vaincu les armées étrangères qui menaçaient la jeune République.

La campagne de mesures reprend entre Orléans et la frontière espagnole.

 

En 1795, Prieur, membre de la Convention fait adopter le système métrique. Son Rapport est l’acte de naissance de l’ensemble des nouveaux poids et mesures et instaure le système métrique décimal (le SMD) Ce mètre sera tracé sur une règle de platine et aura pour nom le « mètre républicain » Surface, volume et masse, définis à partir du mètre, seront liés. La géométrie suffit pour les deux premières, c’est l’eau qui servira à la troisième. Le socle du système est le triptyque Terre, Dix et Eau puis l’unité de monnaie, le franc.

 

Ensuite, la question était de savoir comment nommer ces mesures ?

On devait forger des mots entièrement nouveaux et universels. Effectivement le mot mètre est d’origine latine (metrum) et grec (metron) Les noms des mesures sont chargés d’informer sur les mesures qu’ils nomment. Il y aura trois mots-racines : mètre (mesure linéaire), litre (mesure de capacité), gramme (mesure de poids) et l’ajout de stère et are, puis des mots-préfixes : latins pour les sous-divisions (milli, centi, déci) grecs pour les multiples (déca, hecto, kilo, myria)

Pas de jaloux !   

De plus de mille noms, nous passons à « douze petits mots » !

 

Deuxième unité fondamentale du système métrique, l’unité de masse fait intervenir une matière universelle, tirée de la nature et invariable : l’eau.

Une eau distillée à la température de la glace fondante, c’est-à-dire 5° centigrades. Restait à trouver le contenant. On choisit de construire un cylindre droit en laiton dont la hauteur est égale au diamètre de la base et d’un volume de 1 dm3.

Enfin, le 7 avril 1795, la Convention autorise la poursuite de la mesure de la Méridienne. Méchain, absent de France depuis trois ans, était bloqué en Italie. Il reprend l’opération de mesure près de Perpignan. Delambre descend vers le sud entre la Loire et Bourges.

Le 25 juin 1795, l’abbé Grégoire propose la création du Bureau des longitudes.

La mesure de la Méridienne est toujours aussi laborieuse. De nombreux signaux sont inutilisables et le budget se réduit de jour en jour. Un seul clocher détruit par la Révolution et c’est un pan entier de la triangulation qu’il faut rebâtir.

Fin 1796, alors que Bonaparte combat en Italie, il reste à Méchain neuf stations à conquérir et douze à Delambre.

 

Parallèlement, il faut fabriquer et populariser le mètre. La fonte, le fer, le plomb et le cuivre du métal des cloches sont utilisés, mais également le chêne, le buis et le noyer. Nombre de métiers produiront et diffuseront les nouvelles mesures tandis que tous les citoyens de bonne volonté informeront et éduqueront la population, en attendant le mètre définitif.  

Chargé d’une double mission éducatrice et libératrice, le mètre va bouleverser les habitudes de la jeune République.

 

Delambre améliore les triangles des départements de l’Aude et du Tarn. Par peur, les populations détruisent parfois les signaux qu’il faut reconstruire sans cesse. Le moral et la santé de l’astronome sont mis à mal. Après des mois d’aventures, Delambre atteint enfin Rodez et le dernier signal surmonté d’une Vierge en pierre.

Six années pour aller de Dunkerque à Rodez.

Deux bases restent à mesurer : Melun  et Perpignan, chacune longue de 12 km et distante de 700 km. Unique mesure linéaire, elle constitue l’échelle de la triangulation effectuée à l’aide de quatre règles de platine et dure jusqu’au 4 juin 1798.

Enfin, les deux astronomes Delambre et Méchain se retrouvent après six années de séparation.

Ils arrivent à Paris fin novembre 1798.

 

Le système métrique décimal ayant un dessein universel et devant être adopté par toutes les nations, une Commission internationale est créée afin de vérifier les mesures et de s’en porter garante devant le monde. Durant trois mois les commissaires vont tout analyser et vérifier des opérations et des expériences réalisées.

La chaîne totale comporte 115 triangles et la mesure est étonnante de précision : dix mètres d’écart sur plus de 1 000 km entre celle de Delambre, Méchain et la référence internationale de 1980 !

Et plus étonnant encore, le mètre temporaire s’avère plus proche de la mesure actuelle que le mètre définitif.

La production du mètre et du kilogramme étalon est exécutée en platine, métal le plus précieux et le plus rare de l’époque, plus onéreux que l’or.

Le 22 juin 1799, jour du solstice d’été (la République a été proclamée le jour de l’équinoxe d’hiver, l’astronomie, ici encore, est au rendez-vous !) le président de la Commission internationale, M. Van Swinden, annonce la fin des travaux de mesures et déclare que nous possédons à présent le mètre de la nature et le kilogramme vrai et qu’ils seront conservés aux Archives de la République.

Il y a beaucoup de grands absents, même Borda n’a pas eu la force d’attendre, il s’est éteint quelques mois plus tôt.

Quelques temps après, le coup d’Etat du 18 Brumaire place le général Bonaparte au pouvoir.

Le 15 décembre 1799, la République est morte, le Consulat commence…

 

La Révolution n’a pas seulement unifié les poids et les mesures, elle a unifié l’espace avec la départementalisation, le temps avec le calendrier républicain et la langue. Le nouveau calendrier n’a pas survécu à la Révolution, il n’y aura pas d’an XVI… Pour le reste, c’est plutôt une réussite même si, pour la langue, les parlers régionaux subsistent et c’est tant mieux.

 

Diverses péripéties ont émaillé la mise en œuvre du système métrique. Dès 1800, le Consulat n’en a gardé que le mètre, les mesures napoléones remplacèrent  les mesures républicaines.

Louis XVIII abandonne le système métrique décimal qui réapparaît en 1840. Progressivement, les pays d’Europe l’adoptent mais il faudra attendre 1985 pour que les Britanniques acceptent le mètre et le kilogramme au même titre que le yard et la livre.

Le 28 septembre 1889, à l’orée du parc de St Cloud, le pavillon de Breteuil accueille le mètre international et le kilogramme international en platine iridié, alliage de 90 % de platine et 10 % d’iridium.

 

Le 14 octobre 1960, le « mètre optique » défini comme « 1 650 763,73 longueurs d’onde dans le vide de la radiation orangée du krypton 86 »

Puis nous sautons du vide à la lumière, le 20 octobre 1983, le mètre devient « la longueur parcourue dans le vide par la lumière durant la durée de 1/299 792 458 seconde »

En deux siècles, on est passé de la mesure des Lumières à la lumière comme mesure.

 

 

C’est ainsi que s’achève l’extraordinaire histoire de l’invention du mètre, du moins pour l’instant… 

 

 

J’ai lu ce livre avec un réel plaisir et une curiosité jamais rassasiée, je l’ai parcouru comme un roman d’aventures où l’Histoire dépasse encore une fois l’imagination la plus débridée.

Denis Guedj est un mathématicien et un écrivain exceptionnel dans la clarté et la simplicité de ses récits. Il raconte les mathématiques comme on parle de la beauté du monde.

Il a merveilleusement narré la vie de ces hommes qui ont mesuré la Terre pour définir l’étalon universel de toutes les mesures et pour qu’elle devienne LA MESURE.

 

Ces scientifiques ont fait passer la mesure de la Terre à la Terre comme mesure.

Il s’est passé en métrologie ce qui s‘est passé en astronomie : de la même façon que la Terre a été chassée du centre du monde physique au XVI ème siècle, l’homme l’a été du centre du monde de la mesure au XVIII ème siècle.

Le système métrique est le dénominateur commun qui relie les différentes mesures entre elles et les hommes entre eux. Plus besoin de tables de conversion pour que l’échange ait lieu ! Il est désormais direct et immédiat. Le système métrique décimal est devenu la langue « maternelle » de l’échange quantitatif.

 

La Révolution française a offert le mètre au monde apportant l’unité là où régnait la confusion (700 à 800 noms) mais pourtant quelle perte dans la langue, que de mots disparus !

L’uniformité a effacé à jamais la diversité de l’imaginaire des hommes et même, il faut le dire, d’une certaine poésie. C’est une pensée à méditer…

Le système métrique a unit les hommes, s’il pouvait faire naître la Paix universelle et éternelle…

 

 

Bonne lecture à toutes et à tous.

 

Renseignement sur ce livre à la FNAC : existe en livre de poche.

 

En complément : l'histoire du mètre.

 

 

 

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C'est tout pour aujourd'hui!!

 

 



[1]   150 millions de km, distance moyenne Terre Soleil