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Publié 16 mai, 2019 communiqué de presse


Journée mondiale de la métrologie : les mesures font leur révolution

Kilo, ampère, kelvin… Les étalons physiques font place à des constantes fondamentales

Ce 20 mai se tient la Journée mondiale de la métrologie. Cette date consacre l’aboutissement d’années de travaux dans le petit monde des métrologues, avec l’entrée en vigueur d’un nouveau Système international d’unités, fondamentalement meilleur, et qui constitue le thème central de cette Journée. Mais la métrologie, c’est quoi ? A quoi sert-elle ? Et qu’est-ce qui va changer ? Petit voyage dans le monde de l’infiniment petit et de l’infiniment grand !

 

500 mg de substance active pour vous guérir, des fusibles de 20 ampères pour votre installation électrique, 80 cm d’écart permanent entre les rails pour éviter le déraillement de votre train, un GPS correctement calibré pour vous mener à destination… La nécessité d’avoir des mesures fiables et justes se retrouve dans la vie de chacun d’entre nous partout, tout le temps. C’est dans cette optique que la métrologie - science de la mesure - s’attache depuis des siècles à développer des appareils et méthodes de mesure de plus en plus précis.

De la Grèce antique aux constantes physiques

De tous temps, les Hommes ont estimé et mesuré. Déjà dans la Grèce antique, les Athéniens avaient nommé des conservateurs de mesure, les métronomos, pendant que les Romains conservaient leurs étalons dans le temple de Jupiter au Capitole.

 

Mais c’est à l’occasion de la Révolution française que la métrologie prend la forme qu’on lui connaît aujourd’hui, avec la proposition de Talleyrand à l’Assemblée nationale de créer un nouveau système d’unités qui respecterait le principe selon lequel « les unités ne devront présenter rien d'arbitraire, ni de particulier, à la situation d'aucun peuple sur la terre ». Cela conduira notamment à la rédaction de la Convention du mètre, unité définie comme étant la dix-millionième partie du quart de méridien terrestre, adoptée en 1874 à Paris, où sera conservé l’étalon physique de référence du mètre.

Il en est de même pour les autres unités qui vont être ainsi définies progressivement par des objets physiques de référence, les étalons de mesure notamment.

Perte, dommage, usure… constituent cependant autant de risques pour ces étalons. C’est la raison pour laquelle la communauté scientifique a entrepris depuis un demi-siècle de redéfinir les sept unités de mesure de base (mètre, kilo, seconde, ampère, kelvin, mole et candela) sans faire référence à un étalon matériel mais en se basant uniquement sur des principes physiques et les constantes fondamentales associées.

Si le mètre, la seconde et le candela ont déjà connu leur « dématérialisation », c’est maintenant au tour du kilo, de l’ampère, du kelvin et de la mole, qui seront exprimés dès ce 20 mai 2019 en termes de constantes fondamentales et non plus sur la base d’un objet physique de référence.

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Un changement imperceptible… mais fondamental

Dans son ensemble, la nouvelle formulation du système d’unités ne produira pas de changement pour les utilisateurs, consommateurs comme entreprises. Cette nouvelle définition garantira cependant un cadre stable pour les futurs développements technologiques et par conséquent, influencera à long terme notre quotidien. Il était impensable il y a une cinquantaine d’années d’envoyer des nano-robots dans le corps humain pour soigner nos artères, et pourtant nous pouvons aujourd’hui en bénéficier grâce aux progrès techniques et scientifiques  qui requièrent de plus en plus d’instruments de mesure précis et stables.

Un exemple cependant de différence notable : à très haute et à très basse température, les incertitudes de mesure devraient diminuer.

Ce nouveau Système international d’unités propose donc un jeu de nouvelles définitions d’unités que nous utilisons quotidiennement et dont le grand avantage réside dans le caractère invariable tant dans le temps que dans l’espace. Une transition qui sera invisible pour les utilisateurs mais qui ouvrira de nouvelles perspectives de développement technologique, scientifique, industriel ou dans le domaine de la santé.

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