CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
RECHERCHES EPISTEMOLOGIQUES ET HISTORIQUES
SUR LES SCIENCES EXACTES ET LES INSTITUTIONS SCIENTIFIQUES

SEMINAIRE D'HISTOIRE ET PHILOSOPHIE
DE LA PHYSIQUE

HISTOIRE ET PHILOSOPHIE DE LA MESURE

Christine Blondel a rattaché les difficultés rencontrées par l’unification des unités électrique à deux sources :
- Du côté des principes qui gouvernent le choix des unités, une tension se fait jour entre les objectifs des différentes catégories professionnelles engagées dans le projet d’unification : les physiciens cherchent, pour des raisons théoriques, à promouvoir une précision toujours plus grande, tandis que les praticiens sont surtout intéressés par la commodité, la rapidité et la fiabilité.
- Du côté du processus de diffusion d’un système d’unité universel, les efforts pour aboutir à un système unique pour tous ont été contrariés par une tension entre le projet universaliste, lié aux aspirations scientifiques et aux besoins des échanges économiques, et les intérêts nationaux des Etats en train de se construire.

1 – La tension entre les besoins théoriques et les besoins de la pratique

Le comité mis en place par la British Association pour régler le problème des unité électrique adopte, sous l’impulsion de Thomson et Maxwell, un système d’unités électriques absolues (fondées sur le système cgs et les unités électromagnétiques de Weber) qui conviennent aux besoins des scientifiques et des laboratoires. Mais ce choix impose aux mesures des télégraphistes des ordres de grandeurs complètement inadaptées. Cette situation conduit à définir, à côté du système théorique, un “système pratique” dont les unités correspondent à des puissances de 10 des unités théoriques et sont nommées d’après des physiciens (l’Ohm, le Volt, etc.). Ainsi l’Ohm correspond à 109 fois l’unité théorique (qui est une vitesse). La question du choix d’un système d’unité est encore compliqué par le choix des étalons. Les anglais choisissent de matérialiser l’unité pratique de résistance, l’Ohmad, par une bobine métallique.

En France, la tension entre physiciens et praticiens se manifeste d’une autre manière. Les physiciens se désintéressent dans l’ensemble de la question des unités électriques (sans doute en raison de leur compréhension des phénomènes électromagnétiques en termes de forces et d’action à distance). Ce sont les télégraphistes français qui introduisent et diffusent les théories de Maxwell en France dans des ouvrages destinés à la communauté des praticiens et des ingénieurs (qui constituent une catégorie d’ouvrages distincte des ouvrages de physique générale).
De leur côté, les Allemands font des choix différents en fondant leur système sur le mm, le mg, la ms et le système électromagnétique de Weber et en choisissant l’étalon de résistance de Siemens (résistance d’une colonne de mercure qui était supposé éviter les problèmes liés aux impuretés des fils métalliques utilisés dans la construction des étalons anglais).
En 1870, ces systèmes nationaux différents, eux-mêmes stratifiés en systèmes théorique et pratique, installent parmi les praticiens et les industriels de l’électricité une confusion que l’on compare à celle de la Tour de Babel.

2 – La tension entre internationnalisme et nationalisme

La France ne s’engagea pas spontanément dans la mise en place d’un système d’unités électrique. Mais la confusion engendrée par les tentatives des autres nations réactiva la vocation internationale qu’elle avait manifesté lors de la convention du mètre en 1875 et qui avait conduit à la création du BIPM (alors dirigée par Ch.-Ed. Guillaume). Stimulée aussi par son expérience des mesures de précision (cf. par exemple Regnault), la France est ainsi amenée à prendre l’initiative de négotiations et à projeter une série de congrès internationaux : pas moins d’une dizaine auront lieu de 1881 à 1910.

Lors du premier congrès international d’électricité qui se tient à Paris en 1881 (organisé dans le cadre de la première Exposition internationale), la section des unités, dans laquelle dominent Thomson, Helmholtz, et Mascart (pour la France), font un choix hybride. Elle opte pour le système théorique cgs, les unités électromagnétiques et le système pratique des anglais (Ohm, Ampère, Farad, Coulomb), tout en choisissant pour étalon de résistance la colonne de Siemens des allemands.

La deuxième grande source de tension qui va grever l’uniformisation du système d’unité électrique est liée au choix de l’étalon de Siemens : la hauteur de la colonne de mercure doit être établie avec précision et la question se pose de savoir comment seront organisées les recherches destinées à en déterminer la valeur. Au lieu de mettre en place une commission internationale, le choix est fait, sous la pression des intérêts nationaux, de mener des programmes de recherche nationaux et de confronter les résultats obtenus à l’occasion de congrès. Le choix de cette procédure permettra aux allemands de réaliser le projet du Physikalische Technische Reichanstalt et de le doter de moyens financiers colossaux. De leur côté, les recherches françaises seront dispersées au sein d’institutions diverses (Collège de France, Sorbonne, CNAM, Laboratoire central de l’électricité), incapables de suivre le mouvement.

Ce manque de cohésion dans le programme de recherche va conduire à la persistance des pratiques locales et à la domination du système pratique jusqu’en 1914 (alors passée entre les mains de l’électricité industrielle et d’une nouvelle catégorie professionnelle, celle des électrotechniciens, qui supplante les télégraphistes). Ainsi passera-t-on en 1890 à un système d’unités incohérent définis par des étalons ; puis, en 1910, à un système défini par la moyenne des différents étalons nationaux (Washington, Londres, Allemagne). Ce n’est qu’en 1948 que s’effectuera pour de bon le retour à une définition des unités par un système théorique.
Les imprécisions ou les erreurs qui pourraient figurer dans ce résumé ne sont pas imputables au conférencier mais à l’auteur du compte rendu (N. de Courtenay).

• Parmi les travaux que Christine Blondel a consacré à la mesure :
- « Négociations entre savants, industriels et administrateurs : les premiers congrès internationaux d’électricité”, Relations internationales, 62, 1990, pp. 171-182.
- Ch. Blondel et M. Dörries (eds.), Restaging Coulomb : usages, controverses et réplications autour de la balance de torsion. Firenze : L. S. Olschki, 1994.

Note :Les imprécisions ou les erreurs qui pourraient figurer dans ce résumé ne sont pas imputables au conférencier mais à l'auteur du compte rendu (N. de Courtenay).