Définition du kilogramme

Le système International désigne un système d'unité de mesure universel basé sur le système M.K.S (mètre-kilogramme-seconde). Le kilogramme est l'unité de masse, il est égal à la masse du prototype international du kilogramme.

Le nom kilogramme a été attribué à une unité de base du SI sous Louis XVI qui, sous la pression du peuple et des scientifiques, chargea un groupe de savants d'établir un nouveau " système métrique décimal ". Les travaux commencés sous la commission royale se poursuivirent après la Révolution.

Une nouvelle orientation décida d'une unité plus petite le gramme, mais un étalon d'un gramme étant aussi difficile à utiliser qu'à établir, le nouveau gouvernement après la Révolution, décida de représenter l'unité de masse par un étalon d'un kilogramme.

La loi du 10 décembre 1799 définie le kilogramme comme la masse d'un décimètre cube d'eau pure à la température de sa densité maximale, c'est à dire 4°C..L'eau pure fut choisie pour matière car elle est facilement réalisable et commune à toute la Terre. L'eau est à son maximum de densité quand elle passe de l'état solide à l'état liquide. Il a été prouvé par diverses expériences que ce point advient à la température de 0°C.

Le cylindre droit, et non un parallélépipède car la construction est plus difficile à cause des angles droits, est retenu. Ce cylindre est en laiton car ce matériaux bien qu'il soit léger ne subit pas de déformation aux pressions normales. Malgré le soin apporté à la réalisation du cylindre, on s'aperçut plus tard qu'il était impossible d'obtenir une quantité d'eau aussi pure et aussi stable.

Le cylindre de laiton fut l'étalon de référence pendant quatorze ans (1875-1889). Mais fut remplacé par un cylindre de même masse fait en alliage composé à 90% de platine et à 10% d'iridium, pour éviter la déformation et l'oxydation du cylindre. Il fut adopté par la Conférence générale des poids et des mesures. La hauteur et le diamètre de ce cylindre sont égaux (39 mm). Ce prototype est conservé sous trois cloches de verre scellées.

De nos jours, on utilise toujours l'étalon qui fut créé en 1889 (fig.1) car aucun autre modèle de référence n'a pu être trouvé depuis. Il est conservé au Bureau international des poids et des mesures (BIPM) à Sèvres, près de Paris, avec six témoins dont quatre datant de la même période et d'autres ont été disséminés à travers le monde.

A l'heure actuelle, les scientifiques recherchent une nouvelle définition du kilogramme sans représentation matérielle (une constante physique) afin d'éviter tous les problèmes d'oxydation, déformation et pollution des étalons précédents.