CELSIUS ANDERS (1701-1744)
Anders Celsius est un astronome et physicien suédois qui a donné son nom à une unité de température. Né à Uppsala le 27 novembre 1701, il est le petit-fils des mathématiciens et astronomes Magnus Celsius (1621-1679) et Anders Spole (1630-1699). Comme ses deux grands-pères et son père Nils Celsius l’avaient été avant lui, il est nommé professeur d’astronomie à l’université d’Uppsala en 1730 après y avoir effectué ses études. De 1732 à 1736, il visite les principaux observatoires européens puis, en tant qu’assistant de Pierre Louis de Maupertuis (1698-1759), il participe en 1737 à la célèbre expédition en Laponie qui démontre que la Terre a la forme d’un ellipsoïde aplati aux pôles, conformément aux prévisions d’Isaac Newton.
Les prédécesseurs de Celsius à la chaire d’astronomie (en particulier son grand-père maternel) avaient installé des postes d’observation rudimentaires, dont le dernier avait été détruit par le grand incendie qui a ravagé Uppsala en 1702. Celsius réussit à faire construire en 1741, au centre d’Uppsala, le premier observatoire digne de ce nom qu’il équipe d’instruments choisis avec soin lors de ses nombreux voyages. Il ne sera remplacé par un nouvel édifice qu’en 1853. À partir de ce site, Celsius observe et décrit de nombreuses éclipses et divers objets astronomiques qui feront l’objet de nombreuses publications. Il mesure soigneusement la magnitude de trois cents étoiles en utilisant un système original photométrique constitué de verres identiques qu’il empile jusqu’à l’extinction du rayon lumineux stellaire. Son talent d’observateur est manifeste dans sa découverte, avec son assistant Olof Hjorter, de la cause magnétique des phénomènes lumineux connus sous le nom d’aurores boréales. Celsius établit ce résultat en mesurant la corrélation entre l’inclinaison de l’aiguille d’une boussole et la luminosité de l’aurore.
Comme il est d’usage à cette époque, la tâche de Celsius ne se limite pas à l’astronomie, mais comporte aussi un certain nombre de mesures géographiques et météorologiques. Il est l’un des premiers à remarquer que le niveau du sol scandinave s’élève lentement par rapport au niveau de la mer, mais il interprète cette observation faussement en la mettant sur le compte de l’évaporation de l’eau de mer.
C’est pour améliorer la qualité de ses observations météorologiques que Celsius met au point son fameux thermomètre. Il existe à l’époque de nombreux types de thermomètres, comme celui qui a été fabriqué en 1714 par Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) ou celui qui est proposé en 1730 par le physicien et naturaliste français René-Antoine Ferchault de Réaumur. Ainsi qu’il le rapporte dans un article publié en 1742 dans une revue scientifique suédoise, Celsius remarque que la température de solidification de l’eau est indépendante de la latitude et même de la pression atmosphérique. En revanche, il quantifie la variation de la température d’ébullition de l’eau avec la pression atmosphérique. Celsius propose de graduer l’échelle de température en attribuant le degré 100 (100 0C) au point de solidification de l’eau et le degré 0 à la température d’ébullition sous une pression normale définie comme la pression moyenne mesurée à une altitude correspondant au niveau moyen de la mer. On inversera cette échelle après la mort de Celsius pour lui donner la forme utilisée quasi universellement de nos jours. Le physicien lyonnais (1683-1755) Jean-François Christin propose, en 1743, indépendamment de Celsius, une échelle de température identique. Son instrument est connu sous le nom de « thermomètre de Lyon ».
Celsius tente aussi de faire adopter le calendrier grégorien par les autorités suédoises, mais cette proposition ne sera adoptée qu’en 1755, onze ans après sa mort. Auteur d’un livre d’arithmétique pour la jeunesse[...]
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Écrit par
- Bernard PIRE : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau
Classification
Autres références
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THERMODYNAMIQUE - Histoire
- Écrit par Arthur BIREMBAUT
- 8 826 mots
- 3 médias
Le physicien suédois Anders Celsius (1701-1744) fit construire en 1741 un thermomètre à mercure, qui marquait 0 degré au point d'ébullition et 100 au point de congélation de l'eau et qui fut utilisé de 1742 à 1750 à l'observatoire d'Upsal. En 1745, Linné présenta à l'Académie suédoise des sciences un...