Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Partenaires
Organismes
 CEA
 ESA
Sites Web
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
 A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | +
Mètre
La barre de platine-iridium utilisée comme prototype du mètre de 1889 à 1960.
La barre de platine-iridium utilisée comme prototype du mètre de 1889 à 1960.

Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm...) dans le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) en 1/299 792 458 seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde...).

Historique

Le mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la distance parcourue par la...) est un enfant de l'esprit des Lumières et de la Révolution française. Auparavant, les longueurs étaient mesurées en référence à l'humain (le pouce, le pied, la toise) ; comme chaque être humain est différent, on prenait souvent comme référence le roi, ce qui était un symbole monarchique fort. Il fut donc décidé, afin de supprimer toute référence à un homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par...) particulier et pour faciliter la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de...) du savoir, de choisir un étalon (modèle de mesure ou de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale...) qui sert de référence) non humain unique et d'utiliser des multiples et sous-multiples de 10. Exit ainsi le pied qui valait douze pouces et la verge qui valait trois pieds.

Le mètre fut défini pour la première fois en 1791 par l'Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus...) comme étant la dix-millionième partie d'un quart de méridien (En géographie, un méridien est un demi grand cercle imaginaire tracé sur le globe terrestre reliant les pôles géographiques. Tous les points de la Terre...) terrestre (d'où il vient que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...) a une circonférence de 40 000 km), à la date de sa création, car le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en...) Terre est en constante variation comme en conséquence sa circonférence. Il fut adopté par la France le 7 avril 1795 comme mesure de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme...) officielle. Quelques années plus tard, en 1799, un mètre-étalon en platine fut créé à partir de cette définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) et devint la référence. De février 1796 à décembre 1797, la Convention fit placer dans Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne...) seize mètres-étalons gravés dans du marbre (Le marbre est une roche métamorphique dérivée du calcaire, existant dans une grande diversité de coloris, pouvant présenter des veines, ou marbrures (veines et coloris...) pour familiariser la population avec la nouvelle mesure. Aujourd'hui, il n'en subsiste que deux : l'un est au 36 de la rue (La rue est un espace de circulation dans la ville qui dessert les logements et les lieux d'activité économique. Elle met en relation et structure les différents quartiers,...) de Vaugirard, à droite de l'entrée ; l'autre, replacé en 1848, est au 13 de la place Vendôme, à gauche de l'entrée du ministère de la Justice.

En juin 1792 Jean-Baptiste Joseph Delambre est chargé de mesurer la distance entre Dunkerque et Rodez pendant que Pierre Méchain mesure celle de Rodez à Barcelone (Barcelone (Barcelona en catalan et en castillan) est une commune de Catalogne - Espagne, située dans la province de Barcelone. Elle est la capitale historique, administrative...). Cela permettra d'établir précisément la valeur du mètre. En 1793, à Montjouy à Barcelone, Méchain détecte une incohérence entre les longueurs relevées et le relevé astronomique de la position des étoiles. La guerre franco-espagnole l'empêche de réitérer ses mesures. Cet écart (qui n'était en fait pas dû à une erreur de manipulation mais à l'incertitude des instruments utilisés) le plonge dans un profond trouble et il met tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en œuvre pour éviter de devoir rendre compte de ses travaux à Paris. En 1799, il se résigne à se rendre à une conférence internationale qui salue son œuvre scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...). Il maquille alors ses résultats, ce qui rendra le mètre trop court de 0,2 mm. La " fraude " ne sera découverte par Delambre qu'en 1806, année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) où il réétudiera l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) des résultats lors de la rédaction de Base du système métrique.

En 1889, le Bureau des poids et mesures redéfinit le mètre comme étant la distance entre deux points sur une barre d'un alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments chimiques.) de platine et d'iridium. Cette barre est toujours conservée à Sèvres en France.

En 1960, grâce à l'avènement des lasers, la 11e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) définit le mètre comme 1 650 765,73 longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie...) d'une radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par...) orangée émise par l'isotope (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre de protons. Le nombre de protons dans le noyau d'un atome est désigné par le...) 86 du krypton.

Enfin la conférence de 1983 se fonda sur la lumière et redéfinit le mètre comme étant la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 secondes. La vitesse de la lumière (La vitesse de la lumière (299 792 458 m/s) a été mesurée dès le XVIIe siècle par l'astronome danois Ole Christensen Rømer qui avait observé en 1676 un retard de quinze minutes dans l'occultation prédite d'Io, un satellite de Jupiter et...) dans le vide étant la même en tout point (Graphie) (selon la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur l’observation ou...) de la relativité), c'est une définition plus facile à communiquer et universelle. C'est surtout une distance plus facile à mesurer qu'une distance entre deux points, la seconde étant l'unité du Système international (SI) la mieux mesurée.

Relation avec d'autres unités de mesures

Il existe une relation entre l'unité de mesure (En physique et en métrologie, les unités sont des étalons pour la mesure de grandeurs physiques qui ont besoin de définitions précises pour être utiles.) (mètre), l'unité de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) (kilogramme), les unités de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) (mètre-carré) et les unités de volume (mètre-cube ou litre (Le litre (du grec λίτρα lítra, ancienne mesure de capacité – une livre de douze onces – égale au seizième du...), utilisé souvent pour désigner le volume des liquides) :

  • un mètre carré (Le mètre carré (symbole m²) est l'unité d'aire du système international.) (m²) est la surface d'un carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses quatre côtés ont la même longueur et ses quatre...) dont chaque côté mesure un mètre ;
  • un mètre cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées. Les cubes figurent parmi les solides les plus remarquables de l'espace. C'est un des cinq solides de Platon,...) (m³) est le volume d'un cube dont chaque arète mesure un mètre ;
  • à l'origine, le kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) fut défini comme la masse d'un dm³ d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) pure.

Quelques points de repères

  • Un homme adulte mesure environ 1,7 m.
  • La taille d'un pied est d'environ 0,30 m.
  • On parcourt environ 5 000 m en une heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences (« heure...) de marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui...).
  • Un grand pas fait environ un mètre.

Multiples et sous-multiples du mètre

Multiples et sous-multiples du mètre
10 N Préfixe Symbole Nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) en français Nombre en chiffre (Un chiffre est un symbole utilisé pour représenter les nombres.)
   1024   yottamètre
Ym
  Quadrillion   1 000 000 000 000 000 000 000 000
   1021   zettamètre
Zm
  Trilliard   1 000 000 000 000 000 000 000
   1018   examètre
Em
  Trillion   1 000 000 000 000 000 000
   1015   pétamètre
Pm
  Billiard   1 000 000 000 000 000
   1012   téramètre
Tm
  Billion   1 000 000 000 000
   109   gigamètre
Gm
  Milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent...)   1 000 000 000
   106   mégamètre
Mm
  Million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède...)   1 000 000
   103   kilomètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...)
km
  Mille   1 000
   102   hectomètre
hm
  Cent   100
   101   décamètre
dam
  Dix   10
   100   mètre
m
  Un   1
   10-1   décimètre (Un décimètre (symbole dm) vaut 10-1 = 0,1 mètre.)
dm
  Dixième   0,1
   10-2   centimètre (Un centimètre (symbole cm) vaut 10-2 = 0,01 mètre.)
cm
  Centième   0,01
   10-3   millimètre
mm
  Millième   0,001
   10-6   micromètre (Un micromètre (symbole μm) vaut 10-6 = 0, 000 001 mètre.)
μm
  Millionième   0,000 001
   10-9   nanomètre
nm
  Milliardième   0,000 000 001
   10-12   picomètre
pm
  Billionième   0,000 000 000 001
   10-15   femtomètre
fm
  Billiardième   0,000 000 000 000 001
   10-18   attomètre
am
  Trillionième   0,000 000 000 000 000 001
   10-21   zeptomètre
zm
  Trilliardième   0,000 000 000 000 000 000 001
   10-24   yoctomètre
ym
  Quadrillionième   0,000 000 000 000 000 000 000 001 
Anciens multiples et sous-multiples du mètre
10 N Préfixe Symbole Nombre en français Nombre en chiffre
   104   myriamètre
mam
  Dix mille   10 000
   10-4   myriomètre
mom
  Dix-millième
  0,000 1
   10-10   ångström (Un ångström ou angström (symbole Å) est une unité de mesure en physique atomique qui n'appartient pas au système international (SI). Il est utilisé...)
Å
  Un dix-milliardième
(cent billionièmes)
  0,000 000 000 1

Description de multiples

De fait, au-delà du milliard de kilomètres on utilise rarement l'unité standard : on lui préfère l'ua, unité astronomique (L’unité astronomique (symbole ua) correspond approximativement à la longueur du demi-grand axe de l’orbite terrestre. Historiquement, les mesures...), d'où est déduite l'unité dérivée (La dérivée d'une fonction est le moyen de déterminer combien cette fonction varie quand la quantité dont elle dépend, son argument, change. Plus précisément, une dérivée est une expression (numérique ou algébrique)...), le parsec : ceci était nécessaire pour ne pas dénaturer les mesures précises de distance de parallaxe (La parallaxe est l'incidence du changement de position de l'observateur sur l'observation d'un objet.) par une réévaluation de l'ua, liée à la valeur de la constante gravitationnelle G. Cette situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin de le qualifier à travers...) peu œcuménique a été levée par les mesures directes par écho radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore...) sur les planètes.

Décamètre
1 dam = 10 m.
Cette unité est adaptée au calcul de la superficie (L'aire ou la superficie est la dimension d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent cette dimension par le terme « surface » lui-même (par exemple, on...) d'un terrain, par le biais de l'are, superficie d'un carré d'un décamètre de côté.
Hectomètre
1 hm = 100 m.
Cette unité est adaptée au calcul de la superficie d'une terre agricole, par le biais de l'hectare, superficie d'un carré d'un hectomètre de côté.
Kilomètre
1 km = 1 000 m.
C'est le multiple du mètre le plus fréquemment utilisé pour mesurer les distances terrestres (comme par exemple entre les villes). Le long des routes, les bornes kilométriques sont placées tous les kilomètres.
Myriamètre
1 mam = 10 000 m.
Mégamètre
1 Mm = 106 m = 1 000 000 m.
Gigamètre
1 Gm = 109 m = 1 000 000 000 m.
C'est un multiple du mètre utilisé pour mesurer les distances interplanétaires courtes, par exemple entre une planète et ses satellites (Satellite peut faire référence à :) naturels. La Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de...) orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) à 0,384 gigamètre de la Terre (environ 1,3 seconde-lumière).
Il équivaut à 1 million de km, soit 1×106 km.
Téramètre
1 Tm = 1012 m = 1 000 000 000 000 m.
C'est un multiple du mètre utilisé pour mesurer les grandes distances interplanétaires. Par exemple la planète naine (En astronomie, une planète naine est un type d'objet céleste du système solaire, intermédiaire entre une planète et un petit corps.) Pluton (Pluton, dont la désignation officielle est (134340) Pluton, est la deuxième plus grande planète naine connue du système solaire et le 10e plus grand...) orbite à une moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans changer la...) de 5,9 téramètres du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique,...).
Téramètre = un milliard de km.

Pétamètre
1 Pm = 1015 m = 1 000 000 000 000 000 m.
Une année-lumière (L’année-lumière (symbole al, anciennement année de lumière) est une unité de distance utilisée en astronomie. Une année-lumière est la distance parcourue par un photon (ou plus simplement la lumière) dans le...) vaut environ 9,46 Pm.

Examètre
1 Em = 1018 m = 1 000 000 000 000 000 000 m.
C'est une distance interstellaire typique dans la périphérie (Le mot périphérie vient du grec peripheria qui signifie circonférence. Plus généralement la périphérie désigne une limite éloignée d'un objet ou d'une chose.) galactique.
Zettamètre
1 Zm = 1021 m = 1 000 000 000 000 000 000 000 m.
Notre galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.) mesure quelques zettamètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère.).
Yottamètre
1 Ym = 1024 m. = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 m.
C'est une bonne unité de mesure des distances intergalactiques.

Description des sous-multiples

Décimètre
1 dm = 0,1 m.
Au cours du XXe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut être l'âge du Christ ?). Très...), la règle graduée standard des écoliers était le double-décimètre et les programmes scolaires se référaient à cette appellation.
Centimètre
1 cm = 0,01 m.
Le centimètre est une des unités de base du système CGS : voir centimètre.
Millimètre
1 mm = 0,001 m.
Une représentation graphique manuelle précise nécessite l'utilisation de papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est...) millimétré.
Myriomètre
1 mom = 0,000 1 m.
Micromètre
1 µm = 10-6 m = 0,000 001 m.
Le micromètre était autrefois appelé " micron " (symbole : µ). L'utilisation du terme " micron " a été bannie par la 13e CGPM en 1968.
Nanomètre
1 nm = 10-9 m = 0,000 000 001 m.

Le nanomètre est utilisé pour mesurer les longueurs d'ondes comprises entre l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des...) et l'ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des rayons X.), et la finesse de gravure d'un Microprocesseur.

Ångström
1 Å = 10-10 m = 0,000 000 000 1 m.
Cette mesure ne fait pas partie du système international. Pour en savoir plus, voir l'article Ångström.
Picomètre
1 pm = 10-12 m = 0,000 000 000 001 m.
Femtomètre
1 fm = 10-15 m = 0,000 000 000 000 001
Le femtomètre fut d'abord nommé " fermi " en l'honneur du physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui...) italien Enrico Fermi (le fermi comme tel ne fait pas partie du Système international).
Le femtomètre est fréquemment utilisé pour mesurer le diamètre d'un noyau atomique (Le noyau atomique désigne la région située au centre d'un atome constituée de protons et de neutrons (les nucléons). La taille du noyau (10-15 m) est considérablement plus petite que celle de l'atome (10-10 m) et concentre quasiment toute sa...). Le diamètre d'un noyau atomique peut aller jusqu'à 15 fm.
Attomètre
1 am = 10-18 m = 0,000 000 000 000 000 001 m.
Zeptomètre
1 zm = 10-21 m = 0,000 000 000 000 000 000 001 m.
Yoctomètre
1 ym = 10-24 m. = 0,000 000 000 000 000 000 000 001 m.
L'unité tombe dans le " vide " séparant la longueur de Planck (En physique, la longueur de Planck ou échelle de Planck est une unité de longueur qui fait partie du système des unités de Planck. Notée , elle est déterminée uniquement en terme des constantes...) (≅4×10-11 ym) des longueurs significatives.
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page. La liste des auteurs de cet article est disponible ici.