Le kilogramme tel qu’on le connait va disparaître

Dès novembre, le kilogramme ainsi que trois autres unités de mesure (le kelvin, la mole et l’ampère) vont changer de définition. Mais rassurez-vous, un kilo de pâte contiendra toujours la même quantité. En effet, ce changement est surtout important pour la communauté scientifique.

Ces 4 unités de mesure incluses dans le système international vont être redéfinies afin d’obtenir une extrême précision. Pour le moment, des références susceptibles de varier définissent ces 4 unités, biaisant ainsi la précision des mesures. Afin de résoudre ce problème, la communauté scientifique a décidé de définir ces unités en introduisant des constantes physiques.

Ces changements prendront lieu lors de la Conférence générale des poids et mesures qui se tiendra à Versailles du 13 au 16 novembre.

Le mètre a déjà subi des changements de ce genre

À l’origine, 1 mètre correspondait au dix-millionième de la distance de l’équateur au pôle Nord. Un morceau de métal étalon était la référence internationale du mètre. C’est en 1983 que la définition du mètre actuel fut donnée en fonction d’une constante, lui créditant ainsi une précision remarquable. Le mètre correspond aujourd’hui à la distance parcourue dans le vide par la lumière pour une durée de 1/299 792 458 de seconde.

L’origine du kilogramme

Depuis le 19e siècle, le kilogramme se définit comme la masse d’un litre d’eau à zéro degré Celsius. Afin de représenter un étalon précis de cette masse, un poids constitué d’iridium et de platine fut utilisé. C’est cet étalon – appelé le grand K – qui sert de référence pour toutes les autres « copies » de ce kilo. Ce kilo de référence n’a été sorti que deux fois au cours de l’Histoire. Lorsqu’il fut comparé avec d’autres copies qui devaient elles aussi servir de référence, les scientifiques ont vu qu’il y avait 50 micro-grammes de différence. Par définition, le grand K pèse toujours un kilo. Ainsi, même lorsqu’il perd une infime partie de son poids, on estime qu’il fait toujours un kilo, et que les autres objets ont eux une masse qui augmente.

C’est pour résoudre ce problème non négligeable de précision que la redéfinition du kilo va avoir lieu.

Comment vont être redéfini le kilo, le kelvin, l’ampère et la mole ?

Le kilogramme va donc être défini par la constante de Planck, en mettant en relation le mètre et la seconde qui sont des valeurs fixes. Le kilo se déduira donc à partir de la constante de Planck, avec une unité exprimée en m²·kg/s.

Le kelvin est une unité de mesure de température. Le point d’origine du kelvin était le zéro absolu, correspondant à la température la plus basse possible (-273 °C). Mais, le kelvin était défini par rapport au Celsius, lui même définit par le point de fusion de l’eau. Ainsi, la constante de Boltzmann définira le kelvin avec une unité dépendant cette fois-ci du kelvin, du mètre, du kilogramme et de la seconde.

L’ampère est l’unité de mesure de l’intensité d’un courant électrique. Sa définition est théorique et est donnée par le comité international de poids et mesure de 1948 : « Un ampère est l’intensité d’un courant constant qui, s’il est maintenu dans deux conducteurs linéaires et parallèles, de longueurs infinies, de sections négligeables et distantes d’un mètre dans le vide, produit entre ces deux conducteurs une force linéaire égale à 2×10-7 newton par mètre ». Cette fois-ci, l’ampère se comprendra grâce à la charge élémentaire du proton et à la seconde.

La mole est l’unité qui désigne une quantité de matière. C’est le nombre d’atomes ou de molécules que l’on peut trouver dans un volume donné de gaz, de solide ou de liquide. Pour le moment, une mole correspond aux nombres d’atomes présents dans 12 grammes de carbone 12. Cette unité se verra précisée par l’utilisation du nombre d’Avogadro.

Sources : l’OBS – Le Figaro

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