LE THERMOMETRE
(introduction)

Comme beaucoup d'autres choses, le thermomètre n'a pas été inventé en un jour !
Saviez-vous que...

250 Av. J.- C. - Philon de Byzance aurait construit un dispositif à usage thermométrique. Il en fait la description dans un ouvrage intitulé Pneumatika.

100 Av. J.- C. - Héron d'Alexandrie aurait réalisé un appareil thermoscopique. La structure sociale du monde hellénistique n'encourageait guère les sciences appliquées, seules la philisophie et les mathématiques étaient considérées comme des sciences nobles. C'est pourquoi les rares réalisations pratiques furent des gadgets pour ornementer les temples et impressionner les badauds ou bien des jouets de salon.

XVIème siècle - Il fallut attendre la Renaissance pour voir se développer dans le monde occidental des conditions favorables à la reprise de l'expérimentation. Après quinze siècles de sommeil, les anciens textes grecs trouvèrent des lecteurs en Italie lors de la publication d'une traduction latine à Urbino en 1575 et de traductions en italien dont l'une fut publiée à Ferrara en 1589 grâce à un médecin nommé Santorio Santorio. Un instrument construit en Italie est décrit dans la Récréation mathématique publiée en 1624, par un jésuite lorrain, Jean Leurechon (1593-1670), qui semble être le premier à appeler thermomètre cet instrument destiné à mesurer les degrés de chaleur ou de froidure qui sont en l'air.

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1612 - Santorio Santorio (1561-1636), médecin, professeur de médecine théorique à Padoue, désirait suivre l'évolution de la fièvre chez ses malades. Reprenant une idée ancienne de Héron d'Alexandrie, il conçut un thermomètre à air, constitué par une petite boule de verre, surmontant un tube ouvert, long et étroit qui plonge dans un vase plein d'eau. Le changement de température de l'air qui surmonte l'eau en fait varier le volume, déplaçant dans le tube, une colonne d'eau. Le malade introduisait la petite boule de verre dans sa bouche ou la tenait dans le creux de la main. Santorio notait le déplacement de la colonne d'eau. Il signala son instrument dans une publication en 1612 et le décrivit en 1630. Entre-temps, il l'avait doté d'une graduation comportant deux repères ou points fixes 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 attribuèrent, à tort semble-t-il, cette invention.

1644 - Le physicien italien Evangelista Torricelli donne une interprétation correcte de la dépendance de la pression atmosphérique dont sont atteints les premiers thermomètres. Le thermomètre de Torricelli comporte des billes de verres creuses de densité apparente voisine plongées dans un tube rempli d'esprit-de-vin (alcool). Etant donné que la température détermine les conditions de flottaison des billes, la position de celles-ci indique alors les variations de la température. Torricelli montra de tels tubes en novembre 1646 au voyageur lyonnais Balthazar de Monconys (1611-1665), alors de passage à Florence.

1654 - Le Grand Duc de Toscane, Ferdinand II de Médicis (1610-1670), passionné de physique, perfectionne l'instrument de Santorio de manière à réduire cette dépendance. Il invente, à Florence, le premier véritable thermomètre. Il contient de l'alcool et comporte 50 graduations. En hiver il descend jusqu'à 7 degrés et en été il monte jusqu'à 40 degrés. Dans la glace fondante, il indique 13,5 degrés.

1665 - Le physicien anglais Robert Hooke (1635-1703) fait construire un thermomètre à esprit-de-vin, dans lequel le zéro est placé au point de congélation de l'eau distillée et les degrés correspondent à des millièmes du volume initial. La graduation de Hooke n'est pas suivie par les constructeurs, lesquels préfèrent utiliser deux points fixes.

1702 - L'astronome danois Olaus Römer (Arhus 1644 - Copenhague 1710) fabrique un thermomètre à alcool qui indique 60 degrés dans l'eau bouillante et 7,5 degrés dans la glace pilée. (glace fondante ?). Les graduations vont de 8 à 59. Dans cette échelle, la température du corps humain ou du sang est de 22,5 degrés.

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1708 - Un jeune homme nommé Fahrenheit rend visite à Römer qui lui montre sa méthode d'étalonnage. Il en retient l'utilisation du point de fusion de la glace et de la température du sang comme points fixes.

1717 - Fahrenheit (Daniel Gabriel , Dantzig 1686 - La Haye 1736) physicien allemand, remplace l'alcool par du mercure. Il choisi 32 degrés pour la température de la glace fondante et 96 degrés pour la température normale du cors humain. Il donne au thermomètre une forme proche de celle à laquelle nous étions habitués avant l'avènement des thermomètres électroniques.

1730 - Réaumur (René Antoine Ferchault de , La Rochelle 1683 - Saint Julien du Terroux 1757) physicien et naturaliste français communique à l'Académie royale des sciences ses Règles pour construire des Thermomètres dont les degrés soient comparables et qui donnent une idée d'un Chaud ou d'un Froid qui puissent être rapportés à des mesures connues. Il connait tout l'intérêt que présentent des thermomètres aux indications comparables, cependant une erreur d'interprétation des écrits de Réaumur fait croire vers 1750 qu'il avait voulu fixer la température d'ébullition de l'eau à 80 degrés.

1741 - Anders Celsius (Uppsala 1701 - id. 1744) astronome et physicien suédois, construit un thermomètre à mercure indiquant 100 degrés au point de fusion de la glace et 0 degré au point d'ébullition de l'eau ! (Il semble bien que oui). Ce thermomètre fut utilisé de 1742 à 1750 à l'observatoire d'Uppsala.

1743 - Le secrétaire perpétuel de l'Académie des beaux-arts de Lyon, Jean-Pierre Christin (1683-1755), fait construire par l'artisan lyonnais Pierre Casati un thermomètre à mercure avec une échelle centésimale ascendante, qu'il présente le 19 mars 1743 à l'assemblée publique de cette Académie.

1745 - Linné (Carl von , Rashult 1707 - Uppsala 1778) naturaliste suédois, inverse l'échelle de Celsius et présente à l'académie suédoise un thermomètre à mercure indiquant 0 degré pour la glace fondante et 100 degrés pour l'eau bouillante.

1794 - La Convention décide "Le degré thermométrique sera la centième partie de l'intervalle entre le repère de la glace fondante et celui de l'eau bouillante".

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1948 (Octobre) - La IXème Conférence Internationale des Poids et Mesures choisit le nom de Celsius pour l'unité de température. Le choix d'une échelle de 0 à 100 fut difficile car il impliquait l'utilisation de nombres négatifs pour les températures inférieures à zéro, lesquels étaient mal maitrisés au XVIIème siècle. Sur le plan pratique, nous avons aujourd'hui quatre échelles pour les températures :

- L'échelle Celsius adoptée par la plupart des états souverains et appelée centigrade jusqu'en 1948.

- L'échelle Fahreneit utilisée par le Royaume Uni de Grande Bretagne et d'Irlande du Nord ainsi que par les Etats-Unis d'Amérique.

- L'échelle Réaumur, aujourdh'hui pratiquement abandonnée.

- Pour rendre la mesure indépendante de repères thermométriques tels que la température d'ébullition ou de congélation de l'eau, William Thomson (lord Kelvin, Belfast 1824 - Netherhall, Strathclyde 1907) proposa la notion de température absolue. L'échelle absolue, dont l'unité est le degré K ou degré Kelvin , est utilisée par les scientifiques. Un degré K est égal à un degré Celsius mais le zéro se trouve reporté à environ -273,15 degrés Celsius. Il s'agit du zéro absolu, une limite virtuelle qu'on sait aujourd'hui approcher de très près. Au zéro absolu les particules constituant la matière seraient dans un état de repos total.

Cela étant dit, la méthode du doigt mouillé exposé à l'air, garde ses adeptes.

Note
Les illustrations ci-dessus sont extraites du Traité élémentaire de Physique
Expérimentale et Appliquée et de Météorologie de A. GANOT
Chez l'auteur-éditeur, 51 Rue Monsieur Le Prince, Paris, 1866

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Comment faire la transformation degrés Celsius <-> degrés Fahrenheit ?

°C = (5/9) x (°F - 32)

°F = (9/5) x °C + 32


°C = température en degrés Celsius
°F = température en degrés Fahrenheit

Si vous voyagez emportez toujours un thermomètre à double échelle.

    
File: thermo.html - Robert L.E. Billon, 2004-03-19 - Last update: 2010-10-26