Le Livre d'Argent

Pas d'inquiétude: 212 est très nettement inférieur à 451 et plus encore à 911, ni le papier ni la démocratie ne devraient s'enflammer spontanément pour ça. 212 degrés Farenheit, c'est simplement la température d'ébullition de l'eau dans le système inventé en 1714 par monsieur Gabriel Farenheit. Pourquoi un tel nombre ?

Gabriel Farenheit était un souffleur de verre allemand qui sévissait quelque peu dans la physique. Un jour de l'an 1714, il décida de créer un instrument de mesure de la température. Il était loin d'être le premier, un certain Galileo Galilei l'ayant précédé dès 1592, bien qu'à l'époque, personne ne sache au juste ce qu'était la température (pour celles et ceux qui l'ignoreraient, nous savons désormais qu'elle représente l'agitation des molécules).

Gabriel Farenheit, donc, fabriqua ce thermomètre en y apportant quand même quelques nouveautés, en particulier le fait de choisir comme liquide à l'intérieur du tube de verre du mercure, au lieu de l'alcool utilisé par ses contemporains. Et pour rendre son instrument utilisable, il décida d'inventer une échelle de mesure, à laquelle il donna bien sûr son nom.

Pour définir une échelle, il faut au minimum deux valeurs. Probablement un peu prétentieux, Farenheit commença par fabriquer le froid le plus intense qu'il pouvait (en mélangeant de l'eau gelée et du chlorure d'ammonium), et lui donna pompeusement la valeur zéro (pensait-il qu'il ne pouvait rien exister de plus froid ? Si c'est le cas, il s'est vraiment bien trompé). Puis il mesura la température de son propre corps, et lui donna la valeur cent.

Et avec cette échelle, la température d'ébullition de l'eau tombait à 212 degrés Farenheit. Quand à celle de solidification de l'eau (et de fusion de la glace), elle arrivait à 32 degrés Farenheit. Pas forcément très pratique.

En 1742, un astronome suédois appelé Anders Celsius proposa une autre échelle de calcul. Il choisit, lui, comme valeurs de références cent pour la température de fusion de la glace (et de solidification de l'eau liquide), et zéro degrés pour celle d'ébullition de l'eau. Pourquoi dans ce sens ? Ça, il ne l'a pas expliqué, et de toute façon, il fut décidé après sa mort de l'inverser. Et c'est cette échelle en degrés Celsius que nous utilisons aujourd'hui, tandis que nos voisins d'outre-atlantique utilisent encore celle de monsieur Farenheit.

Pour la petite histoire, Gabriel devait être quelque peu fiévreux le jour où il a pris la mesure, car si l'on convertit la température moyenne du corps humain, soit 37 degrés Celsius, en degrés Farenheit, on obtient un peu moins de 100 (Essayez, je vous explique comment faire ci-dessous ). D'un autre côté, cette température est, comme je l'ai dit, moyenne. Et si vous utilisez vos thermomètres actuels pour mesurer la température d'ébullition de l'eau dans la casserole qui doit vous servir à faire chauffer votre platée de nouilles, vous ne trouverez sans doute pas non plus 100°, mais plus souvent entre 94 et 96, puisque la température d'ébullition d'un liquide dépend de tout un tas de facteurs (principalement la pression) et que celle de l'eau n'est précisément de cent degrés qu'en laboratoire où l'on peut tout régler correctement.

Puisque l'on est à comparer les échelles, il en existe une troisième, moins usuelle, mais qui est l'échelle scientifique de référence. Elle fut inventé par un certain Lord Kelvin, scientifique anglais aussi nommé William Thomson, en 1854. Celui-ci partait de la constatation que, dans l'une comme dans l'autre des deux échelles précédentes, le zéro est placé arbitrairement, et il existe un fameux tas de degrés atteignables en dessous de zéro. Or, conceptuellement, la température possède une limite (il s'agit, je vous l'ai dit, de l'agitation des molécules : puisque plus on descend la température, moins elles bougent, il doit nécessairement exister une température à laquelle elle s'immobilisent(1), et donc, en-dessous de laquelle on ne peut pas descendre).

Lord Kelvin proposa donc de faire correspondre le zéro et ce point en dessous duquel on ne peut pas descendre, qu'on appelle le “zéro absolu”. Pour le reste, il reprit exactement l'échelle de monsieur Celsius qui lui convenait parfaitement. L'échelle en kelvins est donc exactement l'échelle en degrés celsius, à ceci près que le zéro n'y est pas placé au même endroit. (Au passage, notez qu'on dit “kelvin” et non pas “degré Kelvin”, puisqu'il s'agit d'une échelle absolue et non pas relative comme les précédentes).

Un peu de maths pour finir, avec des tables de conversions :

• Pour passer les degrés Farenheit en degrés Celsius, retranchez 32, puis divisez par 1,8.

• Pour passer les degrés Celsius en degrés Farenheit (mais pourquoi faire ?), multipliez par 1,8 puis ajoutez 32.

• Pour passer les degrés Celsius en kelvins, ajoutez 273,15.

• Pour passer les kelvins en degrés Celsius, retranchez 273,15.

• Pour passer les degrés Farenheit en kelvins et les kelvins en degrés Farenheit, débrouillez-vous tout seuls, vous n'aviez qu'à utiliser des degrés Celsius comme tout le monde.

Pourquoi ces nombres ?

D'une part parce que des calculs que je ne ferai pas devant vous ont montré que le zéro absolu correspondait à -273,15°C.

D'autre part parce que zéro degrés Celsius correspondent à trente-deux degrés Farenheit, et qu'il y a 212 - 32 = 180 degrés Farenheit pour 100 - 0 = 100 degrés Celsius.

De toute façon, quelle que soit l'échelle que vous choisissez, votre thermomètre ne fera jamais que vous donner sa propre température.

(Librement adapté des explications de Robert L. Wolke dans son excellent livre « Ce qu'Einstein disait à son coiffeur »)