la métrologie historique

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La métrologie historiqueLa métrologie historique
J E A N - C L A U D E H O C Q U E T
Président du Comité français de métrologie historique Secrétaire général du Comité international de métrologie historique
Directeur de recherche au CNRS
DU MÊME AUTEUR
Le sel et la fortune de Venise, 2 vol., Presses Universitaires de Lille, 1978- 1979.
Le sel et le pouvoir, de l'An Mil à la Révolution française, Ed. Albin Michel, 1985.
(En coll.) Les hommes et la mer dans l'Europe du Nord-Ouest de l'Antiquité à nos jours, Lille, 1986.
Le roi, le marchand et le sel. Presses Universitaires de Lille, 1987. (En coll.) Horizons marins, itinéraires spirituels (V-XVIII siècles), Publ.
Sorbonne, 1987. (En coll.) Metrologische Strukturen und die Entwicklung der alten Mass-
Systeme, St. Katharinen, 1988. Le sel de la terre, Ed. Du May, 1989. Introduction à la métrologie historique, Ed. Economica, 1989. Genèse et diffusion du système métrique, Ed. du Lys, 1990. Chioggia, capitale del sale nel Medioevo, Il Leggio, Sottomarina di Chiog-
gia, 1991. (En coll.) Das Salz in der Rechts- und Handelsgeschichte, Berenkamp,
1991. Anciens systèmes de poids et mesures en Occident, Variorum Reprints,
Londres, 1992. Pesi e misure in Europa nel Medioevo, in Storia d'Europa, vol. III, Il
Medioevo, Einaudi Ed., Torino. Une activité universelle. Mesurer et peser à travers les âges, Cahiers de
Métrologie, t. 11-12 (1993-1994).
A la mémoire de Zlatko Herkov, fondateur et président d'honneur
du Comité international de métrologie historique
ISBN 2 13 047014 9
Dépôt légal — 1 édition : 1995, avril
© Presses Universitaires de France, 1995 108, boulevard Saint-Germain, 75006 Paris
INTRODUCTION
La métrologie historique, fondée sur l'histoire et la connaissance des anciens poids et mesures est une disci- pline neuve ou rajeunie ces vingt dernières années. Elle avait en effet connu un certain succès à la fin du XIX siècle sous une double impulsion, grâce aux historiens de l'Anti- quité égyptienne ou gréco-romaine et grâce à l'adoption en Europe du système métrique décimal créé par la Révo- lution française, qui obligeait à opérer des conversions des poids et mesures de l'Ancien Régime dans les nou- velles unités et a donné naissance aux Tables de conver- sion, un capital intellectuel sur lequel ont vécu des généra- tions d'historiens. Ces Tables cependant ne retenaient le plus souvent que les poids et mesures du chef-lieu, de département ou de canton, et taisaient la diversité qui affectait seigneuries, châtellenies ou paroisses. D'autre part, les administrateurs et les savants qui les avaient compilées avaient tenu compte uniquement des poids et mesures en usage au moment de l'adoption du nouveau système, à la fin du XVIII siècle ou dans la seconde moitié du XIX siècle et ignoré les changements qui avaient affecté les poids et mesures au cours d'une longue histoire.
La nouvelle métrologie, née dans les années 1970, replace les poids et mesures dans l'histoire, dans l'histoire de la société et de l'économie, dans l'histoire des sciences et des techniques, dans l'histoire politique et des rapports sociaux et d'échanges marchands. Elle fait encore appel aux conversions pour éclairer le public contemporain sur les valeurs des anciens poids et mesures dans les unités décimales, mais elle a surtout recours aux équivalences internes et externes ; les premières, internes, éclairent les rapports numériques entre les anciennes unités liées entre elles en un même lieu dans des systèmes aux architectures
simples fondées sur des nombres entiers, dans les secondes, externes, ces mesures sont reliées, d'un lieu à l'autre, par l'échange qui crée la nécessité technique et politique de l'unification et l'instauration de relations fractionnaires tels que la moitié, le tiers, les quatre cin- quièmes ou 15/16, etc.
D'un système unifié de poids et mesures légué par l'Empire romain, l'Europe occidentale est passée, malgré les efforts répétés des Carolingiens (Charlemagne et Louis le Pieux) pour lutter contre l'apparition de mesures locales, à une extrême dispersion qui aboutit au pullule- ment durant l'âge féodal ( X siècle), avant que l'Etat monarchique renaissant ne tente d'introduire un peu d'ordre dans le chaos des poids et mesures, mais ses efforts répétés ne connaissent que l'insuccès, sauf en Angleterre. Dès le XIII siècle, pour disposer d'équiva- lences et favoriser les transactions commerciales, car le marchand a besoin de savoir quelle quantité de produits il a acheté sur un marché étranger et quelle quantité il revend sur un autre marché lointain, des marchands rédi- gent des guides, les manuels de marchandise, qui sont constamment amplifiés, révisés, mis à jour, pour suivre l'évolution des poids et mesures et des nouveaux courants de trafic. Ces manuels sont une source de premier ordre pour l'historien. Mais ils ne renseignent convenablement que sur les marchandises du grand commerce internatio- nal et les poids et mesures des places marchandes.
Le décimateur d'une abbaye ou le régisseur des biens d'une grande seigneurie qui avaient à calculer les rentes en nature d'exploitations agricoles dispersées étaient dans l'incapacité de faire la somme des quantités de grains engrangés dans les réserves de leur maître, car il existait des mesures différentes pour chaque type de grains (avoine, orge, seigle ou froment) et dont la capacité variait d'une paroisse à l'autre. Il fallait convertir dans la mesure en usage au siège de l'abbaye ou de la seigneurie et les docu- ments notariaux ont quelquefois conservé la trace de ces savants calculs et des opérations d'étalonnage des mesures.
La ville qui voulait connaître le volume des approvision- nements en grains nécessaires à la fourniture du pain à la population urbaine se heurtait à semblables difficultés, encore accrues au moment d'établir le prix du pain. Chaque marchandise était pesée ou mesurée avec son poids et sa mesure propre qui tenaient compte de ses caractéristi- ques physiques (poids spécifique en particulier) : le grain était mesuré, la farine était pesée à l'aide d'une « livre » et le pain à l'aide d'une autre « livre ». Dans la longue durée, le prix du pain était fixe, seul son poids variait en fonction du prix du grain et le tarif était défini chaque semaine selon la mercuriale des grains. C'est dire combien les consomma- teurs étaient attentifs à ces questions des poids et mesures. Une telle pratique se retrouve dans la France et l'Italie médiévale et dans le Mexique du XIX siècle.
Plus important encore que la variété des mesures était leur remplissage et le mode de mesurage. Le puissant acquérait à mesure comble et cédait à mesure rase pour réaliser un profit maximal qui n'apparaissait pas dans les prix. Dans les concours de recrutement institués pour les fonctions de mesureur, on choisissait l'homme le plus apte à faire rendre un maximum au bénéfice de l'Etat — on se servait de pelles croisées et jetées dans la mesure à hauteur d'hommes et on remplissait comble — tandis qu'à la revente, la pelle était délicatement posée sur le bord de la mesure remplie rase.
Le présent livre ne prétend pas apporter une réponse à tous les problèmes de conversion des anciens poids et mesures. Ce n'est pas son propos, une bibliothèque entière y suffirait à peine. Son objectif est de montrer ce que sont les mesures, quand elles sont apparues, com- ment elles se sont développées, quelles sont leurs filiations et leurs usages, et d'attirer l'attention sur un point auquel achoppent beaucoup de chercheurs qui confondent la mesure et la chose mesurée, ce qui est source de difficultés supplémentaires.
Un non-questionnement du concept de mesure aboutit en effet à confondre sous le terme de mesure beaucoup de
choses qui n'ont aucun rapport avec celle-ci, il engendre d'abord une confusion grave entre la chose mesurée et l'instrument qui a servi à la mesurer. Savary des Bruslons mettait déjà en garde : la mesure est « tout ce qui peut servir de règle pour connaître et déterminer la grandeur, la nature et la quantité de quelque corps » ; il ne craignait pas d'ajouter, pour se faire entendre : « On dit mesurer du blé, de l'avoine (...) pour dire remplir plusieurs fois une petite mesure de ces sortes de choses pour en compo- ser une plus grande mesure » ce qui, dans la langue d'au- jourd'hui, se dit : la mesure est « l'évaluation d'une gran- deur ou d'une quantité, par comparaison avec une autre de même espèce, prise comme terme de référence ». La mesure est alors un instrument construit avec plus ou moins de précision pour servir à évaluer des quantités. Elle ne se confond pas avec n'importe quel contenant. Contrairement à une idée reçue, l'emballage ne servait pas d'unité de mesure, les mesures étaient dès le Moyen Age des unités abstraites, mathématiques, sans lien avec les paquets, balles, sacs, enveloppes, barils ou autres caisses qui servaient à la protection, à la manutention et au transport des marchandises.
Le physicien, l'électricien, le chimiste, le biologiste, l'as- tronome, qui seraient tentés de consulter cet ouvrage sur la foi de son titre, seront déçus. La métrologie historique est une composante essentielle de l'histoire des sciences, et le progrès des sciences est souvent allé de pair avec le pro- grès de la précision dans les mesures, par conséquent avec la construction d'instruments de plus en plus précis. Tout ce qui est quantifiable se mesure, le présent livre ne va pas au-delà de la création et de la définition du mètre, or les ingénieurs d'aujourd'hui travaillent avec des dynamomè- tres, des potentiomètres, des thermomètres, des calorimè- tres, des oscillomètres, etc., ce qui est dire le champ infini du mesurable, même si les étalons fondamentaux, en nombre limité, s'appliquent à mesurer quelques gran- deurs physiques seulement, comme la masse, le temps, la longueur, la température, l'intensité lumineuse, la quan-
tité de matière et l'électricité. Ce livre aurait pu décrire l'histoire de la mesure de ces phénomènes, à supposer que l'auteur aurait eu les compétences nécessaires, en fait il se limite à tenter une étude historique des mesures que l'homme rencontrait dans sa vie quotidienne et dont il usait dans le travail rural, artisanal ou marchand et pour sa subsistance. Il eût fallu créer le concept d'Ecométrique (il est déjà utilisé à un autre usage) ou d'Histoire sociocul- turelle des poids et mesures à l'âge artisanal, car l'indus- trie moderne ne pouvait plus se satisfaire de la pluralité des mesures, mais c'eût été réécrire le beau livre de Witold Kula sur le contenu socio-économique et politique des anciennes mesures au risque de tomber dans la même ornière. Aujourd'hui en effet, on peut, on doit non seule- ment établir les conversions des anciennes mesures, mais aussi illustrer les systèmes métriques anciens, leur cohé- rence, leur force, leur résistance au changement, leur sta- bilité, leur signification sociale, leur utilité économique, toutes propriétés si solides qu'il ne fallut pas moins qu'une révolution et un siècle de combats opiniâtres pour jeter ces systèmes par terre en Europe.
Chapitre I
La richesse du legs de l'Antiquité
La coudée royale égyptienne et le « pied de Drusus » — Pour mesurer les longueurs, les Egyptiens utilisaient une coudée de 524 mm divisée en 7 palmes (ou paumes) et 28 doigts. C'est à l'aide de cette coudée que furent cons- truites les trois grandes pyramides de Giza. La longueur de la diagonale d'un carré d'une coudée de côté
forma le double remen qui servit à arpenter les champs. Ce double remen était divisé en 40 doigts. Ces deux mesures eurent une belle postérité : le pied grec d'Athènes et d'Egine mesurait 3/5 de la coudée, comme le pied anglais en usage jusqu'au XII siècle ou le pied rhénan, la coudée olympique grecque faisait 5/8 du double remen ou 25 doigts, le pied romain initial mesurait 16 doigts ou 4 paumes, avant d'être réduit.
L'autre mesure de longueur, qui fut diffusée par les Germains, était la coudée nordique et sa moitié, le pied, passé à la postérité comme « pied de Drusus », du nom du général et administrateur romain qui l'adopta pour la construction de la frontière fortifiée (limes) de l'Em- pire. Ce pied servit de base aux mesures agraires, tandis que la coudée (ou aune) fut utilisée jusqu'au XIX siècle à mesurer les textiles. La coudée mesurait 676 mm et le pied 335 mm, une longueur si proche de la mesure sumérienne (330 mm) gravée sur la statue de Gudea de Lagash que certains ont vu à ce pied germanique une origine orientale.
Poids et balances en Egypte. — Les égyptologues ont découvert et classé de nombreux poids de pierre de l'époque pharaonique (8 000 ont été découverts en Egypte même), parmi lesquels Petrie a introduit un poids standard pesant de 5,6 à 6,6 g, qu'il a appelé Beqa d'après une ins- cription en vieil hébreux. L'analyse statistique des collec- tions de poids du musée du Caire a mis en évidence que les poids les plus abondants (deben) pesaient de 13,3 à 13,65 g et qu'il existait une double unité de 27,3 g pour peser le cuivre. Une pièce de facture égyptienne découverte en 1889 pesant 409,6 g portait l'inscription « 15 (unités de) cuivre » soit 15 X 27,3 g. La majeure partie des poids égyptiens, taillés dans l'albâtre, le marbre, la calcédoine, le jaspe, le basalte ou le granit, étaient de forme rectangulaire, carrée, cubique ou conique. On sculpta aussi des poids de bronze pour leur donner figure animalière de bœufs, de gazelles, de lièvres ou de béliers. Au temps de la XVIII dynastie, le deben fut remplacé par un nouveau poids de 91 g divisé en 10 qedet. Multiples et divisions obéissaient au système déci- mal : 5 - 10 - 20 - 40 - 50 - 100 et 200, ou, plus rarement au système sexagésimal : 6 - 9 - 18 - 30 - 120.
Les plus anciens de ces poids datent de l'ancien Empire (2600- 2500 av. J.-C.). Des deben égyptiens ont été découverts dans tous les grands chantiers archéologiques du Proche-Orient, de la Pales- tine à Chypre, de Byblos à Troie, tandis qu'en Egypte même, à Naucratis, siège des échanges maritimes, étaient utilisés des poids phéniciens, babyloniens et grecs. Dans le commerce international, les marchands étrangers recouraient aux poids de leur pays pour déterminer les prix. Dans chacun des pays du Proche-Orient coexistaient plusieurs étalons pondéraux, dont certains empruntés à l'étranger. Il y avait donc pluralité d'instruments de mesures et la multiplicité paraît déjà la règle. Les poids servaient à la comptabi- lité des métaux précieux dans les mines d'or de Nubie et pour la pesée du cuivre extrait des mines du Sinaï, ou pour le calcul des rations de pain et de poisson et de produits semi-précieux (les fards). On pesait aussi les lingots versés au trésor, les outils de cuivre pour éviter le vol du métal, les pièces de tissu.
Quand la cité marchande de Tyr (Phénicie) se dota d'une monnaie, elle orna son revers de symboles hiérogly- phiques et, surtout, elle créa un tétradrachme de 13,32 g,
un poids qui rendait clairement hommage au deben de la vallée du Nil. Hultsch n'avait pas tort de tenter la pre- mière « généalogie » des poids en mettant en évidence les rapports arithmétiques simples qui existaient entre les unités des différentes civilisations qui se sont succédé dans le Bassin méditerranéen : la livre romaine de 327,45 g était égale à 12 X 27,3 g ou à 12 unciae, tandis que la « mine » d'or babylonienne de 819 g pesait 60 deben de 13,65 g.
Les poids étaient employés sur des balances construites en bois dès le milieu du III millénaire av. J.-C. Ces balances ont été gravées ou peintes dans des scènes de la vie terrestre sur les parois des tombes des chefs et les murs des temples. Durant l'ancien Empire, les fléaux de balance étaient plats, percés verticalement à l'axe central et aux extrémités. Des sacs ou des paniers étaient fixés à des cordes ou des tiges attachées aux extrémités du bras du fléau. Les innovations consistèrent à utiliser des contrepoids de masse définie, un plateau spécial pour tenir les vases de métal à peser, une suspension de la balance et une langue fixée avec un plomb ballant. Au nouvel Empire, les balances sont grandes et perfection- nées, fréquemment ornées sur l'axe de la tête d'un dieu. Elles servaient aussi à peser les offrandes au dieu Amon, tandis que les papyrus du Livre des morts illustrent la pesée de l'âme avec la plume de la vérité.
Les poids et mesures gréco-romains. — L'Antiquité clas- sique a introduit une différenciation fondamentale parmi les mesures de capacité organisées en deux séries, les unes pour les matières sèches (μετρα ξηρα), les autres pour les liquides (μετρα υγρα). Comme pour les poids et à la diffé- rence des mesures de longueur et de surface, les nécessités du commerce et de l'échange provoquèrent des adapta- tions et des modifications de ces mesures, destinées à favo- riser les transactions marchandes entre cités ou entre pays. Certaines mesures assumèrent une véritable fonction inter- nationale et furent largement diffusées. A Athènes, Solon
introduisit un système métrique dont héritèrent les Romains.
Pour les marchandises sèches, la mesure fondamentale é t a i t l e m é d i m n e , a v e c s e s s o u s - m u l t i p l e s (ετευς, χoινιξ
o τ υ λ η ) . L e s R o m a i n s a d o p t è r e n t l e m o d i u s é g a l à l ' ε τ ε υ ς
attique et l' amphore pour les liquides, qui était la moitié du médimne et mesurait le cube du pied attico-romain de 0,296 m. Le médimne était donc le double cube du pied et contenait 52,50 1. Rempli d'eau, il pesait 120 mines ou 2 talents attiques. Pour la mesure des liquides, les Grecs uti- lisaient le métrète correspondant au cube du pied et, rempli d'eau, à un poids d'un talent. Les Gréco-Romains ont sur- tout transmis à la métrologie un système fondamental de compte qui organisait les sous-multiples sur les nombres 12 et 16. Cependant, même en Attique, on utilisait aussi d'au- tres mesures, ainsi pour les fruits secs, tandis que Sparte, d'après Hérodote, avait son propre système de mesures, plus grandes et obéissant aux mêmes subdivisions.
Le système attique des mesures pondérales était organisé en obole, drachme, mine et talent selon un rapport sexagésimal : 1 talent = 60 mines = 6 000 drach- mes = 36 000 oboles. Les données de la numismatique attribuent à la drachme un poids de 4,366 g et le calcul accorde au talent une masse de 26,196 kg. Les poids sont d'une plus grande précision que les mesures, l'at- tention prêtée aux métaux et à l'exacte détermination de la masse de ces produits, rares dans les économies anciennes, justifiait que le métal échangé au poids fît fonction de mesure de la valeur et de moyen d'échange, ce qui imposait des soins particuliers.
La Chine. — La Chine est l'une des quatre grandes civilisations précocement apparues, avec l'Egypte, la Mésopotamie et l'Inde. Elle s'est dotée très tôt d'un sys- tème métrique original. Les archéologues ont trouvé dans un tombeau de la dynastie Shang (à l'âge du Bronze, XVI XI siècles av. J.-C.) une règle en os divisée par des traits décimaux. En 221, Qin Shihuang acheva l'œuvre d'unifi-
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