The history of the barometer (and how it works) - Asaf Bar-Yosef

L'histoire du baromètre (et comment il fonctionne) - Asaf Bar-Yosef

Traducteur: Ovidiu Panaite Relecteur: Lyd Lem

Aristotle famously said, "Nature fears of empty space"

Aristote a dit : « La nature craint les espaces vides. »

when he claimed that a true vacuum, a space devoid of matter, could not exist

quand il a affirmé qu'un vrai vide, un espace sans matière,

ne pouvait pas exister

because the surrounding matter would immediately fill it.

parce que la matière environnant allait le remplir immédiatement.

Fortunately, he turned out to be wrong.

Heureusement, il avait tort.

A vacuum is a key component of the barometer,

Le vide est un élément clé du baromètre,

an instrument for measuring air pressure.

un instrument pour mesurer la pression de l'air.

And because air pressure correlates to temperature

Parce que la pression de l'air est en corrélation avec la température

and rapid shifts in it can contribute to

et des changements rapides peuvent causer

hurricanes, tornadoes and other extreme weather events,

des ouragans, tornades et d'autres événements météorologiques extrêmes,

a barometer is one of the most essential tools

un baromètre est outil essentiel

for weather forecasters and scientists alike.

pour les météorologues et les scientifiques.

How does a barometer work, and how was it invented?

Comment fonctionne le baromètre et comment a-t-il été inventé?

Well, it took awhile.

En fait, ça a pris du temps.

Because the theory of Aristotle and other ancient philosophers

Parce que la théorie d'Aristote et d'autres philosophes de l'Antiquité

regarding the impossibility of a vacuum seemed to hold true in everyday life,

concernant l'impossibilité d'un vide semble rester vraie

dans la vie quotidienne,

few seriously thought to question it for nearly 2,000 years --

peu de gens ont pensé à la remettre en question pendant presque 2 000 ans

until necessity raised the issue.

jusqu'à ce que cela s'impose.

In the early 17th century, Italian miners faced a serious problem

Dans la première moitié du 17e siècle, les mineurs italiens ont rencontré

un gros problème

when they found that their pumps could not raise water

quand ils se rendirent compte que leurs pompes ne pouvaient pas lever l'eau

more than 10.3 meters high.

à plus de 10,3 mètres.

Some scientists at the time, including one Galileo Galilei,

Quelques savants à l'époque, y compris un certain Galilée,

proposed that sucking air out of the pipe was what made water rise to replace the void.

ont suggéré qu'aspirer l'air du tuyau

faisait monter l'eau pour remplacer le vide.

But that its force was limited and could lift no more than 10.3 meters of water.

Mais sa force est limitée et peut lever seulement 10,3 mètres d'eau.

However, the idea of a vacuum existing at all

Pourtant, l'idée que le vide existe

was still considered controversial.

était toujours controversée.

And the excitement over Galileo's unorthodox theory,

Et l'enthousiasme sur la théorie hétérodoxe de Galilée,

led Gasparo Berti to conduct a simple but brilliant experiment

a mené Gasparo Berti à conduire une expérience simple, mais géniale

to demonstrate that it was possible.

pour prouver que c'était possible.

A long tube was filled with water

Un long tube fut rempli d'eau

and placed standing in a shallow pool with both ends plugged.

et mis dans un bassin peu profond avec les deux extrémités bouchées.

The bottom end of the tube was then opened

L'extrémité du bas fut ouverte

and water poured out into the basin

et l'eau du tube se déversa dans le bassin

until the level of the water remaining in the tube was 10.3 meters.

jusqu’à ce que le niveau d'eau dans le tube atteigne 10,3 mètres.

With a gap remaining at the top, and no air having entered the tube,

Avec un vide en haut, et l'air ne rentrant pas dans le tube,

Berti had succeeded in directly creating a stable vacuum.

Berti a réussi à créer directement un vide stable.

But even though the possibility of a vacuum had been demonstrated,

Mais bien que la possibilité d'un vide était démontrée,

not everyone was satisfied with Galileo's idea

tout le monde n'était pas d'accord avec l'idée de Galilée

that this empty void was exerting some mysterious

selon laquelle ce vide exerce une sorte de force mystérieuse

yet finite force on the water.

mais limitée sur l'eau.

Evangelista Torricelli, Galileo's young pupil and friend,

Evangelisto Torricelli, l'élève et ami de Galilée

decided to look at the problem from a different angle.

a décidé d'aborder le problème sous un autre angle.

Instead of focusing on the empty space inside the tube,

Au lieu de se concentrer sur l’espace libre à l'intérieur du tube,

he asked himself, "What else could be influencing the water?"

il se demanda : « Quoi d'autre peut influencer l'eau ? »

Because the only thing in contact with the water was the air surrounding the pool,

Parce que le seul élément en contact avec l'eau est l'air environnant le bassin,

he believed the pressure from this air could be the only thing preventing

il pensait que la pression de l'air pouvait être la seule chose

qui empêchait le niveau d'eau dans le tube de baisser plus.

the water level in the tube from dropping further.

He realized that the experiment was not only a tool to create a vacuum,

Il s'est rendu compte que l’expérience n'était pas seulement un outil

pour créer du vide mais montrait aussi l'équilibre

but operated as a balance

between the atmospheric pressure on the water outside the tube

entre la pression atmosphérique dans l'eau à l’extérieur du tube

and the pressure from the water column inside the tube.

et la pression dans la colonne d'eau à l'intérieur du tube.

The water level in the tube decreases until the two pressures are equal,

Le niveau d'eau dans le tube baisse jusqu'à ce que les deux pressions

which just happens to be when the water is at 10.3 meters.

soient égales, ce qui semble à être quand l'eau arrive à 10,3 mètres.

This idea was not easily accepted,

Cette idée ne fut pas facilement acceptée,

as Galileo and others had traditionally thought

parce que Galilée et les autres avaient toujours pensé

that atmospheric air has no weight and exerts no pressure.

que l'air n'avait aucun poids et n’exerçait aucune pression.

Torricelli decided to repeat Berti's experiment

Torricelli a décidé de répéter l’expérience de Berti

with mercury instead of water.

avec du mercure à la place de l'eau.

Because mercury was denser, it fell farther than the water

Parce que le mercure est plus dense, il est tombé plus bas que l'eau

and the mercury column stood only about 76 centimeters tall.

et la colonne de mercure est restée à 76 centimètres de hauteur seulement.

Not only did this allow Torricelli to make the instrument much more compact,

Ça a permis à Torricelli de faire un instrument plus compact,

it supported his idea that weight was the deciding factor.

mais ça lui a aussi permis de prouver que le poids est le facteur décisif.

A variation on the experiment used two tubes with one having a large bubble at the top.

On a refait une expérience avec 2 tubes, l'un ayant une grande boule au sommet.

If Galileo's interpretation had been correct, the bigger vacuum in the second tube

Si l’interprétation de Galilée était correcte,

le vide plus grand du second tube

aurait dû exercer plus d'aspiration et élever le mercure plus haut.

should have exerted more suction and lifted the mercury higher.

But the level in both tubes was the same.

Mais le niveau dans les deux tubes était le même.

The ultimate support for Torricelli's theory came via Blaise Pascal

La preuve finale pour la théorie de Torricelli est venue avec Blaise Pascal

who had such a mercury tube taken up a mountain

qui a transporté un tube avec du mercure sur une montagne

and showed that the mercury level dropped

et a prouvé que le niveau du mercure a baissé

as the atmospheric pressure decreased with altitude.

tandis que la pression atmosphérique a baissé avec l'altitude.

Mercury barometers based on Torricelli's original model

Les baromètres à mercure fondés sur le modèle initial de Torricelli

remained one of the most common ways to measure atmospheric pressure until 2007

sont restés les plus utilisés pour mesurer la pression atmosphérique jusqu’en 2007

when restrictions on the use of mercury due to its toxicity

quand les restrictions sur le mercure du fait de sa toxicité

led to them no longer being produced in Europe.

ont fait qu'ils ne sont plus produits en Europe.

Nevertheless, Torricelli's invention,

Toutefois, l'invention de Torricelli,

born of the willingness to question long accepted dogmas

née de la volonté de remettre en question les dogmes généralement acceptés

about vacuums and the weight of air, is an outstanding example

sur le vide et le poids de l'air, est un excellent exemple

of how thinking outside of the box -- or the tube --

du fait que ne pas rester dans des cases - ou des tubes -

can have a heavy impact.

peut changer beaucoup de choses.