La Convention du Mètre, signée le , formalise le système métrique (c'est le prédécesseur de la Conférence Générale des Poids et Mesures qui a finalement créé le Système International d'unités (SI) dont l'organisation est basée en France, au Bureau International des Poids et Mesures (acronyme BIPM à l'international aussi).
Depuis 1889, le kilogramme est défini comme
égal à la masse du prototype international du kilogramme (PIK en
abrégé), et représenté sur la vue d'artiste ci-dessus. Le PIK est constitué d'un alliage de 90 % de platine et 10 % d'iridium (proportions massiques), nommé « Pt-10Ir ». C'est un cylindre de 39,17 mm de hauteur et de diamètre afin de minimiser sa surface. Les chanfreins pratiqués sur ses arêtes sont destinées à minimiser au maximum l'usure inévitable lors de sa manipulation. L'ajout d'iridium augmente fortement la dureté du platine (on n'a donc pas conservé le cylindre de platine déposé aux archives nationales juste après la Révolution Française) tout en conservant certaines de ses propriétés : forte résistance à l'oxydation, très haute masse volumique (presque deux fois plus dense que le plomb et 21 fois plus que l'eau). Le PIK et ses six copies sont stockés au Bureau international des poids et mesures,
protégés chacun par trois cloches de verre scellées dans un coffre-fort
spécial à « l'environnement contrôlé » dans la cave la plus basse du pavillon de Breteuil à Sèvres, dans la banlieue de Paris.
Trois clés indépendantes sont nécessaires pour ouvrir ce coffre. Des
copies officielles du PIK sont réalisées pour les États afin de servir
de standards nationaux. Le PIK n'est extrait de son coffre que pour en
réaliser des étalonnages (tous les 50 ans en moyenne : cette opération n'a eu
lieu que trois fois depuis sa création).
Les copies nationales K1 à K80 livrées aux états adhérents à la conférence générale des poids et mesures le sont toutes avec un décalage massique initial soigneusement suivi et sont comparées à notre grand K initial : les variations de masses sont de quelques dizaines de µg seulement depuis 130 ans. De ces étalons secondaires, sont fabriquées ensuite des balances tertiaires et au bout du compte toutes les balances commerciales du monde sont comparées de près ou de loin à notre PIK, l'étalonnage étant scellé par un petit cachet d'étain représentant une poignée de mains : celle scellant la confiance nécessaire entre vendeur et acheteur. L'ennui est que la masse de cet artefact varie sans doute elle aussi quand même et que l'on ne peut plus se permettre d'avoir une grandeur aussi universelle que la masse assujettie aux caprices d'un si petit objet.
La nouvelle conférence qui va avoir lieu entre le 13 et le 16 novembre 2018 va donc sans doute adopter une nouvelle définition du kilogramme, basée sur une constante universelle, celle de Planck.
Pour en savoir plus : https://www.bipm.org/fr/about-us/governance/
C'est fait : https://fr.wikipedia.org/wiki/Kilogramme
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RépondreSupprimerC'est donc désormais la constante de Planck qui va permettre de définir le kilogramme ainsi dématérialisé. Il faudra tout de même une belle balance, la plus précise du monde, celle de Kibble pour étalonner les autres. La constante de Planck h relie directement l'énergie du photon (grain de lumière, sorte de corpuscule) à sa fréquence (car il est aussi et en même temps une onde) par la relation d'Einstein E = hxf. Cette constante est donc par définition exprimée en J.s
RépondreSupprimerLe Joule (J) est aussi le kg.m²/s² d'où l'accès possible au kilogramme. Finalement, on pourrait dire que c'est à présent l'énergie qui devient fondamentale à la place du kilogramme. Mais la CGPM n'a sans doute pas voulu révolutionner à ce point le système International et a gardé le kilogramme comme l'une des sept grandeurs fondamentales.