Scellé dans une voûte sous l'ancien palais de plaisance d'un duc parmi les forêts striées de sycomores à l'ouest de Paris se trouve un objet de la taille d'une pomme qui détermine le poids du monde.

Forgé dans un contexte de bouleversements scientifiques et politiques consécutifs à la Révolution française, un seul, petit cylindre d'alliage platine-iridium s'est étendu en grande partie sans être dérangé pendant près de 130 ans en tant que référence mondiale pour quoi, précisément, est un kilogramme.

Le prototype international du kilogramme, ou "Le Grand K" comme on l'appelle tendrement, est l'une des reliques les plus sacrées de la science, un analogue contre lequel tous les autres poids sont comparés et un totem du système métrique qui a accompagné l'époque de la liberté, égalité et fraternité.

C'est tellement vénéré, En réalité, qu'il n'a été pesé que quatre fois depuis 1889 et que la salle qui l'abrite au Pavillon de Breteuil ne peut être ouverte que lorsque les trois porte-clés vivants - qui pour des raisons de sécurité doivent être de nationalités différentes - tournent simultanément la serrure.

Et pourtant, il va bientôt se retrouver sans emploi.

Des centaines de scientifiques du monde entier se réuniront cette semaine dans l'opulence du château de Versailles pour la 26e Conférence générale des poids et mesures.

Là, dans un acte accomplissant tardivement la promesse fondatrice du système métrique de "Pour tous les âges, pour tout le monde", ils remplaceront le Grand K par une formule universelle qui définit le kilogramme en utilisant les lois quantiques de la Nature.

"Le kilogramme est la dernière unité de mesure basée sur un objet physique, " dit Thomas Grenon, directeur du Laboratoire National de Métrologie et d'Essais.

"Le problème c'est qu'il a eu une vie, ça peut fluctuer. Ce n'est pas assez bon, étant donné le niveau de précision dont nous avons besoin aujourd'hui."

Qu'y a-t-il dans une seconde ?

Avec l'adoption du système métrique, les scientifiques de la fin du XVIIIe siècle avaient besoin de codifier une structure unique exprimant la distance, temps, procédés électriques et masse en similaire, transférable, unités de mesure.

Ils ont défini un mètre comme un dix millionième du quadrant de la Terre, passant par Paris, naturellement.

« Nous regardons maintenant en arrière et disons que le processus par lequel ils sont passés était plutôt bon, nous ne le ferions pas très différemment aujourd'hui, " a déclaré Martin Milton, directeur du BIPM, le dépositaire international de nos systèmes de mesure.

Le mètre servait à son tour à définir la masse :quelle que soit la quantité d'un décimètre cube (10 cm x 10 cm x 10 cm) d'eau pesée, on appellera désormais un kilogramme.

Mais la science a évolué depuis l'époque de la révolution.

Un mètre est désormais défini par la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant une fraction de seconde.

La seconde elle-même s'exprimait par rapport à la rotation de la Terre. Mais depuis les années 60, c'est officiellement le temps qu'il faut à un atome de césium-133 pour vaciller 9, 192, 631, 770 fois, pas une révolution de moins.

Au lieu de se rapporter à la masse d'un objet physique singulier, le kilogramme sera à l'avenir défini en fonction de la constante de Planck - le rapport de l'énergie quantique qu'une fréquence de la lumière peut transporter à cette même fréquence, ou 6,626 x 10-34 joules secondes.

L'énergie est intrinsèquement liée à la masse, comme Einstein l'a démontré avec son équation E =mc2.

La constante de Planck, combiné à deux phénomènes quantiques qui permettent la création d'énergie électrique, peut être utilisé pour calculer la masse en fonction de la puissance mécanique équivalente nécessaire pour la déplacer.

"Si vous poussez une masse, la puissance dont vous avez besoin dépend de cette masse. Et vous pouvez complètement baser cette puissance sur la puissance électrique fournie par nos constantes quantiques, " Milton a déclaré à l'AFP.

Les partisans de cette approche disent qu'elle sera au moins un million de fois plus stable que les artefacts physiques et qu'elle aura une gamme d'applications pratiques à l'avenir.

"Pour beaucoup d'applications, un kilogramme est une très grande masse, " dit Milton.

Les progrès de la production pharmaceutique et chimique signifient que les ingrédients des médicaments sont de plus en plus mesurés au microgramme, et deviennent de plus en plus précis.

"Un kilo c'est bon pour les pommes de terre où on n'a pas besoin de beaucoup de précision, mais ce n'est pas le bon poids pour de nombreuses applications dans la science et l'industrie exigeantes. Le nouveau système est évolutif à l'infini."

« Les États se rassemblent »

Les scientifiques utiliseront également le sommet de Versailles pour changer la façon dont l'ampère (courant électrique), Kelvin (température) et mole (atomes) sont définis, le tout exprimé par les lois universelles de la Nature.

Milton a déclaré que la décision était un moyen de s'assurer que le monde serait toujours d'accord sur quoi, précisément, un kilo, c'est — que ce soit un sac de sucre, un litre d'eau ou un rapport quantique précis.

« Nous sommes dans un monde où les gens craignent que le mouvement vers le multilatéralisme soit interrompu et peut-être s'inverse. Mais ici, en sciences de la mesure, les États se mettent vraiment d'accord, " il a dit.

Quant au Grand K, il a peut-être survécu à son utilité en tant que kilogramme parfait, mais sa contribution à la science est loin d'être terminée.

« Il restera ici dans le caveau dans les conditions où il se trouve depuis 1889, " dit Milton.

"C'est en fait une expérience à long terme car nous allons la peser dans les décennies à venir pour voir comment elle réagit aux conditions. Elle continue d'être un objet d'intérêt pour la science."

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