Les changements apportés à notre système de mesures

Même notre bon vieux kilo est impacté !
Cela fait deux fois que je tombe sur des articles relatant un important changement dans notre système d'unités de mesure. Et pourtant, j'ai l'impression que peu de gens aient réellement pris conscience de cela.
Mais un petit rappel des bases s'impose...

Le système international d'unités

C'est quoi le système international d'unités de mesure ?

Le système international d'unités est utilisé dans le monde entier sauf aux States, au Liberia et en Birmanie.
Il repose sur sept unités de base qui sont :

↪ : le mètre pour la longueur
↪ : le kilogramme pour la masse
↪ : la seconde pour le temps
↪ : l'ampère pour l'intensité du courant électrique
↪ : le kelvin pour la température
↪ : la mole pour la quantité de matière
↪ : la candela pour l'intensité lumineuse

Parmi ces 7 unités, les références de 2 d'entre elles avaient déjà évolué, en 1967 pour la seconde et en 1983 pour le mètre.

Pourquoi une telle réforme ?

Lorsque j'étais jeune, j'avais appris, et retenu (comme vous, sans doute), que le kilo avait pour référence le grand K, c'est-à-dire le maître étalon de masse, précieusement conservé par la France au pavillon de Breteuil depuis 1889. Cet étalon est un cylindre de 39 mm de diamètre composé à 90% de platine et à 10% d'iridium.

Le maître étalon du kilo

A partir du printemps 2019, il n’incarnera plus le kilogramme et il sera remplacé par une définition quantique. Par ricochet, c’est l’ensemble des unités du système international de mesure qui en sera modifié.

Naguère, les mesures n'étaient pas unifiées et reposaient souvent sur un système morphologique, c'est-à-dire en référence à notre corps. C'est ainsi que sont notamment apparus le pied et le pouce. Or, d'une région à l'autre, voire d'un village à l'autre ces unités n'avaient pas les mêmes valeurs de mesure et, il en allaient de même selon qu'ils étaient romains, français ou anglais. Je vous laisse imaginer les difficultés à commercer !

Est ensuite arrivée la Révolution française, qui a décidé de mettre fin à cette hétérogénéité des unités de mesure et, en 1791, fut adopté le système métrique national ... que la Convention adopta, en 1795, comme système métrique décimal à visée universelle. Et voilà comment commença l'aventure.

Pour le fun : Le premier maître étalon du mètre, lui aussi déposé au pavillon de Breteuil, correspond à dix millionième de la longueur du méridien de Paris, entre Dunkerque et Barcelone.

Mais au cours du temps, il s'est avéré que ces étalons variaient et n'étaient donc plus fiables. Il en va ainsi du grand K dont son poids diffère de plusieurs dizaines de microgrammes par rapport aux autres cylindres conservés. Cela est peut-être dû à la perte de quelques atomes au cours des années....
Sans oublier que le vol de ces étalons aurait causé une belle panique.

Les scientifiques se sont donc attachés à trouver d'autres références plus stables dans le temps afin d'assurer des échanges et des mesures au niveau international de plus grande confiance !

En quoi consistent ces changements

Le temps des changements est arrivé

Le premier changement a été opéré dès 1967, en abolissant l'ancienne définition de la seconde qui reposait sur 1/86400 d'un jour moyen.
Désormais, la seconde repose sur une définition quantique plus précise (merci le progrès) qui se base sur la transition entre deux niveaux d'énergie d'un atome de césium 133..... Je souhaite bien du courage aux écoliers de demain qui devront s'infuser ces définitions.

1983 a été l'année du second changement. Il a concerné le mètre qui, depuis, ne fait plus référence au méridien de Paris mais repose sur une constante fondamentale de la physique : la vitesse de la lumière dans le vide.

Mai 2019 verra la mise en place de la redéfinition (faite en 2017) du kilogramme, de l'ampère, du kelvin, et de la mole qui dépendront de constantes de la physique.

↪ le kilogramme sera désormais défini par rapport à la valeur exacte de la constante de Planck (h).
↪ l'ampère sera relié à la charge élémentaire (e)
↪ le kelvin est maintenant fixé à partir de la constante de Boltzmann (k)
↪ la mole, unité de quantité de matière se référera à la constante - ou nombre - d'Avogadro (NA).

Reste la spécificité de la candela. La définition proposée est la même que celle utilisée actuellement mais sera reformulée de la sorte : "La candela, cd, est l'unité d'intensité lumineuse dans une direction donnée ; sa valeur est définie en fixant la valeur numérique de l'intensité énergétique d'un rayonnement monochromatique de fréquence 540 × 10¹² s⁻¹ (hertz) à exactement 683 quand elle est exprimée en s³ m⁻² kg⁻¹ cd⋅sr, ou cd sr W⁻¹, ce qui correspond à des lm W⁻¹."

Désormais, toutes les unités de base du S.I (Système International) feront référence à sept constantes de la physique. Cela leur assurera une valeur exacte, universelle et pérenne dans le temps.
Mais, rassurez-vous cela ne changera pas la vie du grand public..... ouf !