La définition du kilogramme vient de changer

PHYSIQUE Le système international a abandonné le cylindre de platine comme référence...

20 Minutes avec AFP

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Une réplique du «grand K», un cylindre de platine et d'iridium qui servait de référence au kilogramme.
Une réplique du «grand K», un cylindre de platine et d'iridium qui servait de référence au kilogramme. — Igor Zehl/AP/SIPA

Adieu «grand K» ! La Conférence générale des poids et mesures (CGPM) a acté vendredi à Versailles à l'ouest de Paris, un nouveau système de mesure internationale, indépendant de tout objet physique.

«Aujourd'hui, lors d'une décision historique, des représentants de 60 pays ont voté en faveur d'une redéfinition du Système international d'unités (SI), modifiant ainsi à tout jamais la définition mondiale du kilogramme, de l'ampère, du kelvin et de la mole», a annoncé dans un communiqué le Bureau international des poids et mesures (BIPM). Ce vote a été accueilli par une standing ovation.

Une définition dématérialisée

Jusqu'à maintenant, un kilogramme était défini comme étant égal à la masse du «grand K», un cylindre de platine et d'iridium conservé précieusement depuis 1889 au bureau international des poids et mesures (BIPM) à Sèvres, près de Paris. Or les scientifiques se sont aperçus que la masse du prototype international avait légèrement varié par rapport à celles des six copies-témoins réalisées à la même époque. Mais la loi de l'entropie Le «grand K» a perdu quelques microgrammes au cours des années.

Cette variation est évidemment anecdotique pour le commun des mortels quand il s'agit de faire son marché. Mais peut devenir problématique: les sciences et l'industrie sont entrées dans l'ère de l'infiniment petit avec notamment le développement des technologies quantiques.

Exprimé par la constante de Planck

Le kilogramme sera donc maintenant défini à partir de la constante de Planck (h) de la physique quantique, mesurée avec une balance de Kibble à 6,626069934 x 10^-34 kg.m2.s-1. De la même façon, le mètre était déjà défini comme longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1⁄299.792.458 de seconde.

Autres changements actés: le kelvin, mesuré à partir de l'eau, sera redéfini à partir de la constante de Boltzmann (k), liée à la mesure de l'agitation thermique des constituants fondamentaux d'un corps.

L'ampère sera relié à la charge élémentaire (e), la charge électrique d'un proton. La mole, l'unité de quantité de matière, utilisée essentiellement en chimie sera définie directement en fixant la constante d'Avogadro (NA).

La Conférence générale des poids et mesures, créée à la fin du XIXe siècle, se réunit tous les 4 à 6 ans pour débattre et éventuellement modifier le Système international uniformisant les unités à l'échelle mondiale. Les changements seront appliqués à partir du 20 mai 2019.