Degré Celsius

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Le degré Celsius (symbole °C ou ℃ (caractère Unicode 0x2103)) est une unité pratique de température, inventée en 1742 par l'astronome et physicien suédois Anders Celsius.

La mesure de température Celsius t est définie par la différence t = T-T₀ entre deux températures thermodynamiques T et T₀ avec T₀ = 273,15 K. Autrement dit, l'échelle Celsius fait correspondre son zéro avec la température de la glace fondante et 100 ℃ avec la température d'ébullition de l'eau sous une pression d'une atmosphère au niveau de la mer. Entre les deux, c'est la dilatation du mercure ou de l'alcool qui définit l'échelle.

Historique

À la fin du XVII^e siècle et au début du XVIII^e, l'idée avait été établie qu'il fallait baser les échelles thermométriques sur soit un point fixe et un taux de dilatation, soit deux points fixes. Le choix du ou des point(s) fixe(s) reste en bonne partie arbitraire. L'échelle Réaumur avait son zéro au point de congélation de l'eau, tandis que d'autres échelles le plaçaient ailleurs afin d'éviter d'avoir des températures positives et négatives dans un même contexte (comme une journée d'hiver, par exemple). Le zéro pouvait correspondre à un étalon très froid, comme c'était le cas de l'échelle Rømer et de son descendant direct, l'échelle Fahrenheit. Celsius connaissait également le thermomètre Delisle qui avait son zéro au point d'ébullition de l'eau et croissait avec le froid, ayant donc une échelle inversée mais qui évitait les températures négatives.

C'est ainsi que l'échelle initialement définie par Celsius avait son zéro au point d'ébullition de l'eau et 100 degrés à son point de congélation. Linné est souvent cité comme responsable de l'inversion de l'échelle Celsius après la mort de son inventeur, en 1744. On lui attribue parfois même l'échelle Celsius originale, en faisant référence à son ouvrage Hortus Cliffortianus, publié en 1737, cinq ans avant Celsius. Cependant, une étude attentive dudit ouvrage montre que les quelques températures qui y sont citées ne peuvent pas être en Celsius. Linné rencontra Fahrenheit en Hollande et il est clair qu'il se mit à utiliser l'échelle Fahrenheit une fois revenu en Suède. Il semble que Linné ait abandonné cette dernière lorsqu'il apprit l'existence des travaux de Celsius.

Après la mort de Celsius en 1744, des thermomètres gradués selon l'échelle Celsius moderne apparaissent en météorologie sous différents noms, tels Celsius Novum, Ekström et Strömer. Linné suivait ces développements avec grand intérêt et se fit fabriquer un thermomètre à échelle moderne par le fabricant d'instruments de mesure Daniel Ekström aux alentours de 1744. L'échelle directe est mentionnée dans une dissertation écrite par Samuel Naucler en 1745, mais il n'attribue pas son invention. L'histoire des thermomètres publiée dans le Journal de l'Académie suédoise royale des sciences, en 1749 par Pehr Wargentin, secrétaire de l'Académie, mentionne Celsius, son successeur Martin Strömer et le fabricant d'instruments Ekström lorsqu'elle discute de l'échelle directe, mais Linné n'est pas mentionné du tout. Il semble bien que nous ne puissions attribuer le crédit de cette invention à une seule personne en particulier.

C'est lors de la 9^e Conférence générale des poids et mesures (CGPM), en 1948, que le Système international trancha entre les trois termes « degré centigrade », « degré centésimal », et « degré Celsius » en faveur de ce dernier. Le degré centésimal désigne aussi un angle plan égal au 1/400^e d'un cercle (Dictionnaire de l'Académie Française, 8^e édition, 1932–1935); c'est un synonyme de grade ou gon (son symbole est gon).

Le degré Celsius est la seule unité métrique dont le nom comporte une majuscule. Les préfixes lui sont appliqués normalement; on peut donc, par exemple, parler de « millidegré Celsius (symbole m℃) ».

Autres échelles

Les autres échelles de température sont : Newton (~1700), Rømer (1701), Fahrenheit (1724), Réaumur (1731), Delisle (1738), Rankine (1859), kelvin (1862) et Leyden (ca. 1894?). (Notez que « kelvin » est tout en minuscules car c'est une unité du Système international, même s'il porte le nom de Lord Kelvin).