Chronologie
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Introduction au kilogramme
Le système international
Le Système International d’unités (abréviation : SI) est le système d’unités le plus répandu dans le monde à l’heure actuelle. En effet, seuls les Etats-Unis, le Myanmar et le Libéria ne l’utilisent pas. Très inspiré du
Système d’unités établi en 1795 en France, et prenant pour base le mètre.système métrique *, il vit le jour le 20 mai 1875 avec la
Traité international visant
à instaurer une autorité
mondiale dans le domaine
de la métrologie.Convention du Mètre *, qui regroupait alors 18 pays. Le
Bureau International
des Poids et Mesures.BIPM * devint l’instance chargée de veiller sur le nouveau système et de coordonner la
La science
de la mesure au sens large. métrologie * internationale. Le
Système
International d’unités.SI * ne comptait alors que 3 unités : la seconde, le mètre et le kilogramme, ce dernier étant défini comme la masse d’un cylindre en platine iridié (90 % platine et 10 % iridium) de 39,17 mm de diamètre et 39,17 mm de haut. Le
Bureau International
des Poids et Mesures.BIPM * et le cylindre furent installés au coeur du Pavillon de Breteuil, à Sèvres.
L'étalon
Le
Système
International d’unités.SI * s’est étendu géographiquement et a incorporé 4 nouvelles unités entre 1954 et 1971 : le kelvin (K), la candela (cd), l’ampère (A) et la mole (mol).
La nouvelle métrologie
Le système métrique
L’objectif des métrologues, accoucheurs du
Système
International d’unités.SI *, a toujours été de parvenir à établir des unités universelles, et donc d’éliminer toute relativité des définitions. Ainsi par exemple, la première définition du mètre était : « la longueur d’un pendule simple dont la demi-période d’oscillation est une seconde ». On sait que la période d’oscillation d’un pendule simple vaut 2π, pour l étant la longueur du pendule et g la valeur de l’accélération de la pesanteur terrestre. Or la valeur de
g dépend étroitement de la position où est effectuée la mesure sur le globe terrestre. On perçoit donc bien qu’une telle définition est loin d’être satisfaisante.
C’est pourquoi, depuis quelques dizaines d’années, la recherche métrologique internationale s’est focalisée sur l’établissement des unités du
Système
International d’unités.SI * sur des
Constantes caractérisant des lois universelles. Ex : G, la constante de gravité.constantes fondamentales de la nature *, afin d’obtenir des définitions absolues. Le mètre, dès 1960, puis la seconde, furent ainsi redéfinis, et les autres unités
sont en passe de connaître le même sort.
Vers une nouvelle définition
Le kilogramme demeure à ce jour la seule unité à être définie à partir d’un artefact, le cylindre du Pavillon de Breteuil. Il existe 80 copies de ce cylindre à travers le monde, qui permettent aux différents Etats de posséder leur propre version de l’étalon de référence. Mais il a été constaté depuis quelques dizaines d’années des variations de masse significatives entre ces différents artefacts, ce qui suggère une instabilité des étalons, et donc ultimement de la définition donnée actuellement au kilogramme.
Évolution des différents artefacts
Il apparait donc urgent de redéfinir cette unité, et c’est pourquoi il a été convenu que la
Conférence Générale
des Poids et Mesures.CGPM * de 2011 devrait fixer la nouvelle définition.C’est autour de cette unité que va donc se constituer la controverse que nous allons présenter dans ce site : Comment redéfinir le kilogramme ? À partir de quelle constante naturelle construire une définition absolue, universelle et la plus précise possible ?
Deux approches parallèles, toutes deux extrêmement intéressantes du point de vue scientifique, tentent actuellement de mener à bien des projets expérimentaux pour répondre à cette question. Nous nous attacherons ainsi dans ce site à étudier le projet de la balance du Watt et le projet Avogadro, mais aussi les interactions, les rivalités qui les opposent et les espoirs qui les unissent.