HDS n°65

 | HDS mag | n°65 - mai-juin 2019 maga z i ne 2 Mirandés précise : « Dans le SI, il existe sept unités dites de base : le mètre, le kilogramme, la seconde, l’ampère, le kelvin, la mole et la candela. À chacune est associée une constante, c’est-à-dire une relation donnée par la nature et qui ne varie pas dans le temps. La vitesse de la lumière en est une, c’est la vitesse maximale selon la théorie de la relativité. La constante de Planck serait, elle, plutôt représentative d’une quantité minimum d’énergie, selon la théorie quantique.  » Balance ton watt Le 20 mai, ce n’est pas seulement le kilogramme qui change de définition, trois autres unités se lient de plus en plus étroi- tement avec les « paramètres fondamentaux » de la nature : l’ampère pour l’intensité du courant électrique, le kelvin pour la température, et la mole – la petite dernière – pour la quantité de matière. Toutes font désormais référence à des constantes. Pour le kilogramme, i l a f a l l u s’ a f f r anch i r de s balances ordinaires qui ne sont que des comparateurs de masse. «  On utilise une balance du watt, qui permet de comparer une puissance mécanique à une puissance électrique.  » Expliqué par la Chinoise Hao Fang et le Toulousain Franck Bielsa, les deux physiciens du BIPM chargés de domestiquer le monstre, le principe en devient presque simple : «  Imaginez une balance électronique de cuisine. Pour l’étalonner, on pose un kilo dessus, on ajuste la vis de réglage, et on peut après peser ce qu’on veut. Avec la balance du watt, on n’a plus besoin de poser le kilo auparavant, on va directement aller mesurer des grandeurs électriques et en déduire la masse de ce que l’on pèse.  » La balance du watt, rebaptisée balance de Kibble en hommage au physicien qui en a eu l’idée dans les années soixante-dix, serait une sorte de Terraillon de l’absolu… Ingénieur physicien, Maguelonne Chambon est la directrice de la recherche scien- tifique et technologique du Laboratoire national de métro- logie et d’essais (LNE), dont une partie des activités s’effectue à Trappes, dans les Yvelines. L’un des rôles du LNE est de piloter la métrologie – la science de la mesure – française et donc d’assurer, en collaboration avec le BIPM, le « raccordement » des étalons et leur étalonnage : «  Le métrologue essaie toujours de s’affranchir de ce qui ne lui va pas… L’outil, le matériau, il trouve toujours un moyen pour éliminer les effets qu’il ne connaît pas ou qu’il ne parvient pas à quantifier. Or le raccordement, par compa- raison, du kilogramme, ne serait-ce que jusqu’au gramme, est une chaîne très longue à mettre en œuvre, où l’incertitude augmente très vite. La nouvelle définition aura des avantages. » L’incer- titude ? «  On ne parle jamais de précision en métrologie parce que cela supposerait l’exactitude, qui n’existe pas. Pierre Giacomo, qui fut directeur du BIPM, avait une formule : quand je dis que j’ai un kilo de pommes, cela paraît précis, mais c’est inexact ; si je dis que j’ai un kilo de pommes plus ou moins dix grammes, cela paraît imprécis, mais c’est exact !  » Le LNE est l’un des très rares laboratoires au monde, avec ceux du Canada et des Etats-Unis, dont la balance de Kibble atteint l’incertitude requise de quelque 10 −8 , c’est-à- dire 8 chiffres après la virgule… Jean-Philippe Uzan fut en novembre l’un des conférenciers d’honneur de la 26 e Conférence générale des poids et mesures, désormais historique. Richard S. Davis, responsable pendant dix-sept ans de la section des masses, devant les portraits de figures emblématiques du BIPM. CD92/O livier R avoire