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  • Les scientifiques veulent redéfinir le kilogramme

    Posté le 27 janvier 2011

    Le 24 janvier, la Royal Society de Londres s’est réunit pour discuter de la mise en place d’une nouvelle unité de mesure définie en termes de constantes fondamentales de la nature plutôt que basée sur un objet physique (un artefact).

    Les scientifiques cherchent une solution alternative au morceau de platine utilisé comme étalon du kilogramme. Cet étalon de platine a perdu 50 microgrammes depuis sa fabrication en 1879.

    Depuis plus d’un siècle, toutes les mesures de poids ont été définies par rapport à un morceau de métal siégeant à Paris. Le prototype international du kilogramme a été au coeur du commerce et de l’expérimentation scientifique depuis 1889 mais les experts veulent s’en débarrasser.

    Cet étalon est un cylindre de platine-iridium d’environ 39mm de haut et de 39mm de diamètre qui a été fondu par l’entreprise Johnson Matthey à Hatton Garden en 1879. Il a été ensuite remis au Comité international des poids et mesures de la ville de Sèvres puis poli et ajusté pour être égal en masse au Kilogramme des Archives de France datant de la révolution française. En 1889 il a été adopté par la première conférence générale des poids et mesures comme prototype international du kilogramme.

    Beaucoup d’autres unités scientifiques reposent sur la définition du kilogramme. Un newton de force par exemple est la quantité requise pour accélérer un kilogramme à un mètre par seconde. L’unité de pression, le pascal, est défini comme une force de un newton exercée sur une surface de un mètre carré.

    Le problème de l’utilisation d’un morceau de métal pour définir une quantité telle que le kilogramme est qu’il est susceptible de se modifier au cours du temps. Les mesures effectuées au cours du siècle dernier ont montré que ce prototype international a perdu environ 50 microgrammes (le poids d’un grain de sable).

    A la place de cela, les experts veulent relier le kilogramme à une unité de mesure fondamentale en physique quantique : la constante de Planck. En utilisant un appareil appelé « balance du watt », les scientifiques peuvent faire correspondre la masse d’un objet à l’énergie électrique nécessaire pour le déplacer, en utilisant la constante de Planck.

    Cette redéfinition mettrait le kilogramme sur la même ligne que les 6 autres mesures de base qui composent le Système international d’unités (SI), le mètre, la seconde, l’ampère, le kelvin, la mole et la candela. Aucune de ces 6 unités ne se base sur un objet de référence physique : le mètre est défini en termes de vitesse de la lumière, alors que la seconde est basée sur des horloges atomiques.

    Toute proposition de changement devra être adoptée par la Conférence générale des poids et mesures qui se réunira à Paris cette année.

    Source : The Guardian / Crédit image : BIPM

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