Le linceul de Turin : ce que la mesure a tranché
Exercice supplémentaire · niveau 2 · enseignement scientifique (première), chapitre 1 — Un niveau d'organisation : les éléments chimiques
Énoncé
En , trois laboratoires indépendants (Oxford, Zurich, Tucson) ont daté au carbone 14 un échantillon du linceul de Turin, une étoffe de lin que la tradition rattache au I<sup>er</sup> siècle. Le rapport mesuré valait de celui d'un lin contemporain, avec une incertitude de l'ordre du demi-pour-cent. 1. Quel âge cela donne-t-il ? 2. Quel rapport aurait-on mesuré si le lin avait été récolté vers l'an ? 3. L'écart entre les deux valeurs est-il mesurable ? Conclure. 4. Pourquoi avoir confié l'échantillon à trois laboratoires ?
Corrigé
1. On cherche tel que . En tâtonnant : ; . Donc demi-vie, soit Mesuré en , cela place la récolte du lin vers , c'est-à-dire au Moyen Âge. C'est bien la conclusion publiée : un intervalle de à .
2. Un lin de l'an aurait, en , environ ans, soit demi-vie. Le rapport attendu serait
3. L'écart entre et vaut points, soit plus de vingt fois l'incertitude annoncée. Il est donc très largement mesurable : l'hypothèse d'un tissu du I<sup>er</sup> siècle est exclue par la mesure. C'est un bel exemple de la manière dont une science se prononce : non pas en affirmant, mais en montrant que l'écart observé dépasse de très loin ce que l'erreur de mesure pourrait expliquer.
4. Pour que le résultat ne dépende ni d'un opérateur, ni d'un appareil, ni d'un laboratoire. La reproductibilité par des équipes indépendantes est l'un des mécanismes par lesquels la communauté scientifique transforme une mesure en un fait établi. Trois mesures concordantes valent bien mieux qu'une seule, si précise soit-elle.
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.