Quand un kilo ne pèse plus un kilo…

Toutes les balances du monde, incluant votre précieux pèse-personne, sont calibrées en fonction d’un kilogramme de référence – surnommé le grand K – conservé précieusement en France. Or, des mesures comparatives révèlent que ce kilo étalon aurait maigri de quelque 50 microgrammes (l’équivalent de la masse d’un grain de sable) depuis une centaine d’années ! Une (relative) mauvaise nouvelle pour ceux et celles qui surveillent leur ligne, et un beau casse-tête scientifique en perspective…

Le kilogramme étalon : un dinosaure

Toutes les balances sont calibrées en fonction d'un kilo étalon fabriqué en 1889.

Mais comment peut-on savoir que le kilo étalon ne pèse plus un kilo s’il sert lui-même d’unité de référence (vous me suivez ?)… C’est simple : la masse du grand K a été comparée à celle de ses clones, qui servent d’étalons dans plusieurs pays. En fait, nous ne pouvons pas réellement affirmer que l’étalon original a maigri, mais plutôt qu’il est moins lourd que ses jumeaux.

Ce problème découle du fait que le kilogramme est la dernière unité de mesure du Système international d’unités (SI) à dépendre d’un objet physique. Les autres unités sont plutôt définies par rapport à une constante de la nature. Par exemple, le mètre est depuis 1983 défini par rapport à la vitesse de la lumière (pour les curieux : un mètre est égal à la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant un 299 792 458e de seconde).

Pourquoi le grand K maigrit-il ?

Le kilo étalon, donc, est un cylindre de platine et d’iridium conservé sous une triple cloche de verre au Bureau international des poids et mesures (BIPM), près de Paris. Plus précieux qu’un diamant, le grand K est maintenu dans des conditions de température et de pression sévèrement contrôlées, et n’est que rarement manipulé.

Malgré tout, il n’est pas complètement à l’abri de l’air libre et l’usure du temps fait lentement son œuvre, sans qu’on puisse expliquer précisément pourquoi le cylindre aurait perdu de la masse.

Vers un kilogramme « moderne »

Le grand K est conservé sous une triple cloche de verre.

La solution serait donc de relier la définition de l’unité de mesure de la masse à une constante - c’est-à-dire une quantité physique dont la valeur est fixe. Simple en apparence, cette idée occupe les scientifiques depuis plusieurs années déjà…

L’une des possibilités les plus prometteuses vise à relier la masse à la constante de Planck, à l’aide d’une balance électronique complexe nommée balance du Watt. Diverses expériences sont en cours dans le monde, mais on ne prévoit pas réussir ce tour de force avant 2015, au plus tôt.

D’ici là, ne vous inquiétez pas trop : votre pèse-personne continuera d’afficher la même valeur !

Pour en savoir plus…

Reportage de l’émission Découverte, à Radio-Canada
Le résumé de la question par le BIPM (en anglais seulement)

 

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7 réponses à Quand un kilo ne pèse plus un kilo…

  1. Karine Lévesque dit :

    Wow! Là tu nous apprends quelque chose!! J’aurais jamais pensé qu’une unité de mesure pouvait dépendre d’un objet physique, encore moins qu’elle pouvait varié!! Très intéressent :-)

  2. Magic dit :

    Les scientifiques ont trouvé des particules qui voyagent plus vite que la lumière http://www.cyberpresse.ca/sciences/201109/24/01-4450995-plus-vite-que-la-lumiere.php
    Est-ce que ça signifie que je vais bientôt grandir ou rapetisser?

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