samedi 17 novembre 2018

Un kilogramme ? C'est quoi un kilogramme ?

Bonjour à tous, pour une fois je vais traiter de l'actualité parce qu'elle me semble importante et intéressante d'un point de vue scientifique.

Depuis la Révolution Française, la communauté scientifique a déployé de gros efforts pour créer un système d'unités universel, un système judicieusement appelé "Système d'Unités International" ou USI. C'est le fameux système métrique, qui comporte le mètre, la seconde, l'ampère, la joule et le kilogramme par exemple.

La grande particularité de ce système est que toutes les unités sont liées à une constante fondamentale de la physique, ce qui le rend utilisable partout et pour tous. Un mètre mesure toujours un mètre pour tout le monde, un ampère vaut un ampère pour tout le monde.

La chaîne e-penser a dédié une série de vidéos pour expliquer ce système d'unités, le lien est en bas de l'article.

Jusqu'ici, le système fonctionne bien et il est utilisé dans la plupart des pays du monde. Mais l'une de ses imperfections les plus évidentes est que le kilogramme n'est pas défini par rapport à une constante de la nature, mais par rapport à un objet : un artefact en métal appelé Le Grand K, conservé jalousement quelque part à Paris. Le problème avec cet artefact, c'est qu'au fil du temps, sa masse a changé, il a perdu environ 40 microgrammes. C'est peu, mais suffisant pour se dire qu'on a besoin d'un repère plus solide pour définir cette unité.

Il a donc été décidé que dorénavant le kilogramme ne serait plus défini comme la masse d'un objet, mais en fonction d'une des grandes constantes de l'Univers : la constante de Planck.

La constante de qui ? La constante de Planck (notée h) est une valeur qui, dans la bonne équation, permet de définir la quantité d'énergie contenue dans un rayon de lumière d'une fréquence donnée (notée µ).

Quel rapport avec la masse ? C'est compliqué, et je ne dirai pas que j'ai tout compris à 100 %, mais les physiciens qui ont étudié la question ont relié l'équation d'Einstein E=mc² à l'équation de Planck E=hµ. Vous aurez plus de détails en regardant la vidéo de la chaîne Because Science, si vous êtes familier avec la langue de Mr Bean.
L'animateur de la chaîne Because Science tente d'expliquer simplement comment la définition du kilogramme a été changée.

Si vous voulez avoir plus d'explications sur la partie technique ou mathématique, je vous conseille de regarder la vidéo de Veritasium sur le sujet.


Sur Veritasium, vous trouverez une explication plus détaillée. Enfin, si ni l'anglais ni les mathématiques ne vous font peur.

Voilà, j'espère vous avoir éclairé sur le sujet, au moins un peu. A la prochaine !
Chaîne e-penser : le kilogramme
https://www.youtube.com/watch?v=q1r9iSm07OU

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