Le kilogramme nouveau est arrivé

Depuis ce lundi 20 mai, quatre unités de mesure ont été redéfinies : le kelvin, l’ampère, la mole et le kilogramme. Ce dernier n’est plus déterminé par un objet, le « grand K », mais par une constante de physique quantique, la constante de Planck.

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Le kilogramme nouveau est arrivé
Vue d'artiste du "grand K", l'étalon de masse conservé à Sèvres qui prend sa retraite.

C’est fait ! Acté par des représentants de 60 pays réunis à Versailles pour la 26e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) en novembre 2018, le nouveau Système d’unités est entré en vigueur ce lundi 20 mai 2019. Attendue depuis trente ans, cette réforme concerne le kelvin, l’ampère, la mole et le kilogramme, qui seront dorénavant entièrement définis à partir de constantes universelles.

Jusqu’à maintenant, un kilogramme équivalait 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, en périphérie de Paris. Mais les scientifiques se sont aperçus que la masse du grand K, appelé aussi prototype international du kilogramme (PIK), avait légèrement varié par rapport à celles des six copies réalisées à la même époque.

Le nouveau kilogramme est, lui, défini par rapport à une formule mathématique basée sur la valeur de la constante de Planck (h), établie en 1900 comme le produit d'une énergie par un temps, par le physicien Max Planck.

Fini le point triple de l'eau pour le Kelvin

Avant la réforme, le kelvin, l’unité de température en thermodynamique, était déterminé par rapport au point triple de l’eau – lorsqu’elle coexiste à l’état solide, liquide et gazeux. Une définition qui dépendait de la qualité de l’eau… C’est la constante de Boltzmann qui le définira désormais.

L’ampère, mesurant l’intensité du courant électrique, était caractérisé par la force mécanique entre deux fils infiniment longs séparés d’un mètre. On le définira en fonction de la charge élémentaire. Quant à la mole, l’unité de quantité de matière, on la définissait en fonction de la masse, et donc du kilogramme… La CGPM a choisi la constante d’Avogadro (NA) comme nouvelle référence.

Kevin Poireault

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