Le kilogramme n'existe plus ! Vive le kilogramme !

Ce soir, c'est un article scientifique, ou presque. Car oui, le kilogramme tel qu'on nous l'a appris à l'école n'existe plus. Et pour un mec qui connaît toutes les unités du Système International, c'est une sacrée révolution !

Un peu d'histoire

Le gramme est introduit par la loi du 18 germinal an III (7 avril 1795) ; il est défini comme "le poids absolu d'un volume d'eau pure égal au cube de la centième partie du mètre, et à la température de la glace fondante". Le choix de l'unité de base se porte donc sur le centimètre cube d'eau, le même décret prévoyant également dans ce système métrique universel une unité mesure monétaire, "l’unité des monnaies prendra le nom de franc, pour remplacer celui de livre usité jusqu'aujourd'hui" : le choix du gramme comme unité de poids préparant la voie à un franc métrique universel.

Comme le commerce met en jeu des objets nettement plus massifs qu'un gramme, et comme un standard de masse constitué d'eau serait instable, un étalon provisoire est réalisé en métal, d'une masse 1 000 fois plus grande que le gramme : le kilogramme. Cet étalon provisoire est fabriqué en accord avec une mesure imprécise de la densité de l'eau réalisée auparavant par Lavoisier et Haüy, qui estiment que l'eau distillée à 0°C a une masse de 18 841 grains dans l'ancien système des poids de marc.

Dans le même temps, une commission est nommée pour déterminer précisément la masse d'un litre d'eau. Bien que le décret mentionne spécifiquement de l'eau à 0 °C, les études de Lefèvre-Gineau et Fabbroni montrent que l'eau est au plus dense à 4 °C et qu'un litre pèse à cette température 18 827,15 grains, 99,9265 % de la valeur imprécise mesurée précédemment par Lavoisier et Haüy.

Le 22 juin 1799, un étalon en platine d'un kilogramme (nom originel, le grave), soit la masse d'un litre d'eau, est déposé (ainsi qu'un étalon du mètre) aux Archives de France. Le 10 décembre 1799, l'étalon est ratifié officiellement comme "kilogramme des Archives" et le kilogramme est défini comme égal à sa masse.

Le 20 mai 1875, la Convention du Mètre formalise un peu plus le système métrique. L'unité de masse est redéfinie comme "kilogramme" (et non "gramme"), qui devient ainsi la seule unité de base incluant un préfixe multiplicateur. Un nouvel étalon en platine iridié de masse pratiquement identique au kilogramme des Archives doit être réalisé dès cette année, mais la coulée est rejetée car la proportion d'iridium, 11,1 %, se situe en dehors des 9 - 11 % spécifiés. Le prototype international du kilogramme est l'un des trois cylindres réalisés en 1879. En 1883, sa masse est mesurée comme indifférenciable de celle du kilogramme des archives. Ce n'est qu'en 1889, lors de la première CGPM, que le prototype international du kilogramme définit la magnitude du kilogramme ; il est conservé depuis au pavillon de Breteuil en France.

Au revoir, très cher étalon

C'est donc officiel : l'étalon du kilogramme s'en va, et les constantes de Planck ou d'Avogadro nous permettent de le retrouver de manière précise, par le calcul. Je préfère tout de même la méthode basée sur la constante d'Avogadro, car elle implique cette magnifique sphère de 10 cm de Silicium, et j'aime le Silicium.

Je vous laisse réviser vos classiques, qui sont toujours très utiles pour briller en société. Ce soir, je devais vous faire un test de l'iPad Pro, mais j'ai trouvé ça bien plus intéressant.

I don’t think people should adapt to their computers. Computers should adapt to people.

Des bisous