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Plus d'étalon pour définir le kilo mais une formule mathématique
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Plus d'étalon pour définir le kilo mais une formule mathématique

La masse de ce cylindre en platine iridié, qui mesure 3,9 centimètres de long et 3,9 centimètres de diamètre, définit le kilogramme depuis 1889. Il est conservé précieusement au Bureau international des poids et mesures (BIPM) à Sèvres, près de Paris. Peu de personnes ont eu le privilège de l'apercevoir. Il pèse sur lui une lourde responsabilité : l'IPK incarne la référence internationale pour toutes les mesures de masse dans le monde, que ce soit pour doser des médicaments, couper des tranches de jambon, peser un bébé ou de lourds équipements industriels. Les pays possèdent eux-même des étalons, qu'ils comparent périodiquement à des copies historiques du "grand K", qui sont elles-mêmes comparées à l'étalon suprême.

"Le kilogramme est la dernière unité de mesure basée sur un artefact physique", souligne Thomas Grenon, directeur général du LNE (Laboratoire national de métrologie et d'essais) français. "Le problème c'est qu'il vit sa vie, qu'il peut fluctuer, ce qui n'est pas du tout satisfaisant, vu les niveaux de précision dont nous avons besoin aujourd'hui".

La 26ème réunion de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) qui se tiendra du 13 au 16 novembre 2018 à Versailles, doit donc avaliser une nouvelle définition du kilogramme formulée à partir de la constante de Planck (h) de la physique quantique. Puis en mai le "grand K" cédera officiellement son trône à petit h. Cette constante, découverte en 1900 par le physicien Max Planck, est le produit d'une énergie par un temps. Et l'énergie est reliée à la masse par la célèbre équation E = mc2. Après plusieurs années de travaux scientifiques poussés, la valeur de h a été fixée à 6,62607015 10 puissance -34 joule seconde.

3 cloches, 3 clefs

Pourquoi une telle révolution ? Les scientifiques se sont aperçus que la masse du prototype international avait légèrement varié par rapport à celles des six copies-témoins réalisées à la même époque et conservées au BIPM. La masse de l'IPK a divergé de la masse de la moyenne de ces copies d'environ 50 microgrammes (millionièmes de grammes). Pourtant, le BIPM a multiplié les précautions pour protéger l'IPK. "Il est conservé sous trois cloches de verre, dans un coffre situé dans une pièce ultra-propre dédiée, au sous-sol" du Pavillon de Breteuil, indique Estefania De Mirandes, secrétaire exécutive du Comité consultatif des unités au BIPM.

Le coffre est fermé par trois clefs, détenues par trois responsables différents qui doivent être simultanément présents pour permettre son ouverture. L'accès à la pièce nécessite une autorisation spéciale. Une fois par an, le coffre est ouvert pour vérifier visuellement l'état de l'IPK. Estefania De Mirandes a ainsi pu le voir plusieurs fois. En 2014, le grand K est même sorti de son antre pour séjourner dans les laboratoires du BIPM, qui a pratiqué des mesures sur lui.

"En principe, il est possible d'abîmer l'IPK pendant une mesure et d'altérer sa masse car c'est un objet fragile", reconnaît-elle. "Imaginez que l'on fasse tomber ce prototype!", s'exclame Maguelonne Chambon, directrice de la recherche scientifique au LNE. Un cauchemar qui n'aura bientôt plus de raison d'être. Bientôt l'étalon du kilogramme sera réalisé à partir de la constante de Planck au moyen d'une balance du watt, également appelée balance de Kibble du nom de son inventeur (le physicien britannique Bryan Kibble), et qui consiste à convertir une masse en une puissance électrique. Seuls quelques pays possèdent actuellement une balance du watt, dont la France qui en a développé une sur le site du LNE à Trappes (région parisienne). La Conférence générale des poids et mesures réunit les représentants de 60 états membres et 42 états et entités économiques associés.


Source : AFP / Sciences et Avenir
Crédit : BIPM/AFP/Archives

Un prototype du kilogramme conservé au Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) à Sèvres.

Plus d'étalon pour définir le kilo mais une formule mathématique Actualités

Plus d'étalon pour définir le kilo mais une formule mathématique

La masse de ce cylindre en platine iridié, qui mesure 3,9 centimètres de long et 3,9 centimètres de diamètre, définit le kilogramme depuis 1889. Il est conservé précieusement au Bureau international des poids et mesures (BIPM) à Sèvres, près de Paris. Peu de personnes ont eu le privilège de l'apercevoir. Il pèse sur lui une lourde responsabilité : l'IPK incarne la référence internationale pour toutes les mesures de masse dans le monde, que ce soit pour doser des médicaments, couper des tranches de jambon, peser un bébé ou de lourds équipements industriels. Les pays possèdent eux-même des étalons, qu'ils comparent périodiquement à des copies historiques du "grand K", qui sont elles-mêmes comparées à l'étalon suprême.

"Le kilogramme est la dernière unité de mesure basée sur un artefact physique", souligne Thomas Grenon, directeur général du LNE (Laboratoire national de métrologie et d'essais) français. "Le problème c'est qu'il vit sa vie, qu'il peut fluctuer, ce qui n'est pas du tout satisfaisant, vu les niveaux de précision dont nous avons besoin aujourd'hui".

La 26ème réunion de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) qui se tiendra du 13 au 16 novembre 2018 à Versailles, doit donc avaliser une nouvelle définition du kilogramme formulée à partir de la constante de Planck (h) de la physique quantique. Puis en mai le "grand K" cédera officiellement son trône à petit h. Cette constante, découverte en 1900 par le physicien Max Planck, est le produit d'une énergie par un temps. Et l'énergie est reliée à la masse par la célèbre équation E = mc2. Après plusieurs années de travaux scientifiques poussés, la valeur de h a été fixée à 6,62607015 10 puissance -34 joule seconde.

3 cloches, 3 clefs

Pourquoi une telle révolution ? Les scientifiques se sont aperçus que la masse du prototype international avait légèrement varié par rapport à celles des six copies-témoins réalisées à la même époque et conservées au BIPM. La masse de l'IPK a divergé de la masse de la moyenne de ces copies d'environ 50 microgrammes (millionièmes de grammes). Pourtant, le BIPM a multiplié les précautions pour protéger l'IPK. "Il est conservé sous trois cloches de verre, dans un coffre situé dans une pièce ultra-propre dédiée, au sous-sol" du Pavillon de Breteuil, indique Estefania De Mirandes, secrétaire exécutive du Comité consultatif des unités au BIPM.

Le coffre est fermé par trois clefs, détenues par trois responsables différents qui doivent être simultanément présents pour permettre son ouverture. L'accès à la pièce nécessite une autorisation spéciale. Une fois par an, le coffre est ouvert pour vérifier visuellement l'état de l'IPK. Estefania De Mirandes a ainsi pu le voir plusieurs fois. En 2014, le grand K est même sorti de son antre pour séjourner dans les laboratoires du BIPM, qui a pratiqué des mesures sur lui.

"En principe, il est possible d'abîmer l'IPK pendant une mesure et d'altérer sa masse car c'est un objet fragile", reconnaît-elle. "Imaginez que l'on fasse tomber ce prototype!", s'exclame Maguelonne Chambon, directrice de la recherche scientifique au LNE. Un cauchemar qui n'aura bientôt plus de raison d'être. Bientôt l'étalon du kilogramme sera réalisé à partir de la constante de Planck au moyen d'une balance du watt, également appelée balance de Kibble du nom de son inventeur (le physicien britannique Bryan Kibble), et qui consiste à convertir une masse en une puissance électrique. Seuls quelques pays possèdent actuellement une balance du watt, dont la France qui en a développé une sur le site du LNE à Trappes (région parisienne). La Conférence générale des poids et mesures réunit les représentants de 60 états membres et 42 états et entités économiques associés.


Source : AFP / Sciences et Avenir
Crédit : BIPM/AFP/Archives

Un prototype du kilogramme conservé au Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) à Sèvres.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

03 - Allier

17 avril

ATELIER VANNERIE SPÉCIAL ENFANT

Cet atelier sera animé par Louise Jaquet et Vincent Schaming, vanniers professionnels. Cette animation est proposée aux enfant à partir de 6 ans. Les enfants réaliseront des décorations en osier comme par exemple des poissons d'avril !

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


Du 1er juin au 30 septembre

EXPOSITION
"HALTE AUX ENVAHISSEURS"

Découvrez les espèces exotiques envahissantes installées sur le trrritoire de Montluçon Communauté. Des conseils sont également donnés pour les identifier et éviter leur propagation.

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


07 - Ardèche

Du 17 mai au 11 octobre

CANOE KAYAK EN ARDECHE

Canoë Kayak 07 propose cette saison des journées découvertes permettant de découvrir cette activité gratuitement.
Les 17 et 24 mai, 7, 14, 21, 28 juin, 5 juillet, 30 aout, 6, 13, 20, 27 septembre et 4, 11 octobre.
Mini-descente du pont d’Arc, 8 km, le matin à 9h à AM à 15h, sur réservation au 04 75 37 17 79 ou par email : charmasson.yves@wanadoo.fr

Canoë Kayak 07
Quartier de Châmes
07150 Vallon Pont d’Arc
04 75 88 03 06
www.canoekayak07.com


11 - Aude

Le 5 mai

CONCERT
UXLO BRIGA

Le chant des roches : un trio à quatre, Uxlo Briga, présente son premier concert audioscopique. Dimanche 5 mai à 17h. Gratuit.

Musée du Quercorb
16 rue Barry du Lion
11230 Puivert
09 67 27 81 51
www.museequercorb.com


2 juin

CONCERT
CANTO-LOU Chants occitans

Chœur mixte, Canto-Lou interprète les chants traditionnels du Languedoc, dans une expression rustique. Dimanche 2 juin. Gratuit.

Musée du Quercorb
16 rue Barry du Lion
11230 Puivert
09 67 27 81 51
www.museequercorb.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des Sciences
Parc de l’Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Du 5 avril au 17 novembre
EXPOSITION
"NATURE INCOGNITO" : la face cachée des villes

Vous me reconnaissez ? Je fais partie des millions d’espèces sauvages, animales ou végétales qui vivent dans les villes, tout près de chez nous et qui, pour la plupart, demeurent « Incognito » !
La nouvelle exposition du Jardin des sciences & Biodiversité vous invite à voir la ville autrement

Le Jardin des Sciences
Parc de l’Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


37 - Indre-et-Loire

Du 2 mai au 2 septembre

EXPOSITIONS
"1519, LA MORT DE LÉONARD DE VINCI"
La naissance d’un mythe » dans les collections de la Bibliothèque Nationale de France.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


50 - Manche

Du 9 février au 2 juin

EXPOSITION
"FABULEUX OUTILS DE JARDIN"

Guillaume Pellerin a rassemblé pendant plus de 40 ans dans son jardin botanique de Vauville une très grande collection d’outils de jardin anciens. Cette exposition vous dévoile tous les secrets d’une culture aussi ancienne que l’humanité, à travers les outils classés selon leur fonction, de la préparation du sol à la plantation, l’arrosage ou encore la récolte. Gratuit.

Le Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


62 - Pas-de-Calais

Du 18 mai au 12 juin

FESTIVAL DE L’ARBRE ET DES CHEMINS RURAUX

Les Hauts-de-France mettent à l'honneur leurs forêts, bois et massifs à travers un programme foisonnant de sorties nature et d'animations portées par des associations, des entreprises, des habitants... En famille ou entre amis, vivez au rythme du Festival de l'arbre et des chemins ruraux.

Moulin Musée Wintenberger
Place du Château
62270 Frévent
06 33 65 26 06 / 07 89 81 25 93
www.villedefrevent.com

Lieux:

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