Histoire des 7 unités

Des millénaires durant, bâtisseurs, ingénieurs, ménagers ou encore simples usagers, mesurèrent. Un empan par ci, une coudée par là, rien ne se ressemblait aux quatre coins du globe et aux quatre coins du temps. Un jour, quelque part entre l’invention de la machine à vapeur et la Révolution française, l’idée d’un Système international de mesure naquit et avec elle, les sept unités de mesure. Voici leur histoire.

La candela

Unité méconnue, la candela (cd) permet de mesurer l’intensité lumineuse. Elle a remplacé l’ancienne unité, la « bougie », dont la valeur changeait en fonction des pays. En France par exemple, la valeur d’une « bougie » (1,018 cd) était calibrée grâce à une véritable bougie en suif. Aujourd’hui, la candela est définie de façon plus rigoureuse grâce à une source lumineuse émettant un rayonnement monochromatique défini.

Le kilogramme

Le kilogramme (kg) est défini comme « le poids absolu d’un volume d’eau pure égal au cube de la centième partie du mètre, et à la température de la glace fondante ». Autrement dit : la masse d’un dm3 d’eau à 0°C. D’un alliage platine/iridium, son étalon international vit le jour en 1889. Il dort aujourd’hui à Sèvres, sous ses trois cloches de verre et son coffre-fort, se départissant, petit à petit, de ses précieux microgrammes.

Le mètre

Le mètre (m) fut tout d’abord défini comme la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre. Deux astronomes français, Méchain et Delambre, ont mesuré cette partie de méridien en pleine période révolutionnaire. Cette mesure n’étant pas assez précise pour les travaux de spectroscopie et d’interférométrie du XXe siècle, il a été défini à partir de la longueur d’onde du krypton, avant d’être fixé comme la longueur parcourue dans le vide par la lumière pendant 1/299 792 458 seconde.

La mole

À partir du XIXe siècle, physiciens et chimistes pèsent des atomes et des molécules à la recherche de lois fondamentales pour comprendre la matière. Comment les hommes peuvent-ils travailler au niveau macroscopique sur des particules microscopiques ? Grâce à la mole (mol), dernière arrivée du Système international (SI), les scientifiques ont pu quantifier ces éléments par paquets. Elle représente une quantité de matière contenant un nombre très spécifique d’atomes ou de molécules : 6,022 x 1023.

La seconde

La mesure du temps est un élément central pour toute civilisation. L’Égypte antique et les Babyloniens nous ont laissé en héritage le découpage du temps en base 60. Plus proche de nous, la seconde (s) a été définie comme la fraction 1/86400 du jour solaire en 1889, lors de la première Conférence des poids et mesures. Depuis 1967, cette définition est décorrélée du mouvement de notre astre, pour être plus précisément mesurée par des horloges atomiques.

Le kelvin

Au XIXe siècle, Lord Kelvin (William Thomson) introduit une nouvelle échelle permettant une mesure de la température thermodynamique, c’est-à-dire qui traduit du phénomène d’agitation de particules. Zéro Kelvin (K) est la température la plus basse pouvant exister, celle où aucune agitation ne peut avoir lieu, et un kelvin est défini à partir de la température unique de l’eau où ses trois états (solide, liquide et gazeux) peuvent coexister.

L’ampère

L’ampère est l’unité de mesure de l’intensité du courant électrique. C’est-à-dire la mesure du flux d’électrons circulant dans un conducteur. Par exemple, un courant d’un ampère correspond à un débit d’une charge électrique d’un coulomb par seconde, soit à peu près 6.1018 électrons par seconde. Cette unité doit son nom à son créateur, André-Marie Ampère, mathématicien et physicien français du XIXe siècle.

Rédacteurs : Baptiste Gaborieau (la candela), Juliette Dunglas (le kilogramme), Alice Thomas (le mètre), Camilla de Fazio (la mole), Hugo Dugast (la seconde) et Kadidia Simeon (le kelvin et l’ampère)

Pour en savoir plus :

GUEDJ, Denis. Le mètre du monde. Paris : Éd. du Seuil, 2000. 396 p.

Les unités de mesure (SI)

L’évolution du SI