21 mai 2019

Les nouvelles définitions du Système international d’unités entrent en application !

La journée mondiale de la métrologie a marqué hier l’aboutissement de nombreuses années de travaux qui rendent aujourd’hui possible de disposer d’un système de mesure entièrement basé sur des constantes fondamentales de la nature.

Kilogramme étalon

En novembre dernier, les délégations de tous les pays signataires de la convention du mètre ont votés le choix de l’utilisation de constantes fondamentales pour les définitions du kilogramme, de l’ampère, de la mole et du kelvin. Ces unités reposent désormais sur des constantes de la nature immuables dans l’espace et dans le temps, nous libérant d’artefacts matériels qui avaient montré leurs limites.

Nous pouvons prendre en exemple le cas du kilogramme qui était, avant cette date, définit selon la masse d’un cylindre de platine iridié conservé à Sèvres au Bureau international des poids et mesures. Malgré les précautions prises depuis 1889 pour conserver cet objet dans les meilleures conditions, on a constaté que ce dernier avait subi des variations. La constante de Planck, constante de la physique quantique, sur laquelle repose désormais les unités de masses ne devrait quant à elle, par définition, ne subir aucune variations.

Il a donc été choisi d’utiliser la constante de Planck pour la définition du kilogramme, la constante de Boltzmann pour le kelvin, la constante d’Avogadro pour la mole et enfin la charge élémentaire pour l’ampère.

 

Les valeurs fondamentales du Système international d'unités

Unités Constante fondamentales Symbole Valeur numérique
Kilogramme Constante de Planck h 6,626 070 15 x 10–34 J s
Mètre Vitesse de la lumière c 299 792 458 m s-1
Seconde Transition hyperfine de l'atome de Césium ∆νCs 9 192 631 770 Hz
Ampère Charge élémentaire e 1,602 176 634 x 10–19 C
Kelvin Constante de Boltzmann k 1,380 649 x 10–23 J K-1
Mole Constante d'Avogadro NA 6,022 140 76 x 1023 mol-1
Candela Efficacité lumineuse Kcd 683 lm W-1

 

Ces nouvelles définitions ont été rendues possibles grâce à d’importants travaux de recherche menés dans le monde depuis de nombreuses années. Le LNE, ainsi que le réseau de la métrologie française qu’il pilote, a joué un rôle majeur dans ces redéfinitions. Il dispose d’une des trois balance du watt dans le monde ayant participé à la fixation de la constante de Planck. Nos travaux en métrologie électrique fondamentale ont permis de mettre au point un générateur quantique de courant conforme à la nouvelle et définition. Et enfin les travaux du LCM ont permis de développer un thermomètre acoustique pour la nouvelle définition du kelvin.

>> Consulter notre dossier complet sur le Système international d'unités

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