| Référence | Livres (lb) | Kilogrammes (kg) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 0.0110231 lb | 0.005 kg |
| One litre of water | 2.20462 lb | 1 kg |
| Average adult human | 154.324 lb | 70 kg |
| A small car | 3086.47 lb | 1400 kg |
La livre est une unité de masse valant exactement 0,45359237 kilogramme. Son symbole est lb, du latin libra. C’est l’unité principale de masse aux États-Unis et elle reste largement employée au Royaume-Uni pour le poids corporel et les aliments.
Cette valeur exacte date de l’Accord international sur le yard et la livre de 1959, par lequel les États-Unis, le Royaume-Uni, le Canada, l’Australie, la Nouvelle-Zélande et l’Afrique du Sud ont convenu d’une définition unique pour les deux unités. Auparavant, les livres américaine et britannique différaient légèrement, ce qui restait tolérable dans le commerce et devenait inacceptable en ingénierie, quand avions et munitions se fabriquaient sur des plans communs. Définir la livre à partir du kilogramme, et non l’inverse, a discrètement fait du système impérial un dérivé du système métrique.
L’abréviation lb rappelle la libra pondo romaine, une livre de poids, expression dont l’anglais a tiré le mot pound et le symbole de deux moitiés différentes. La même libra a donné son nom et son ancien symbole à la livre sterling, et c’est pourquoi une monnaie et un poids partagent un mot.
La vie quotidienne américaine en est saturée. Le poids corporel, les denrées vendues en vrac, la viande, la farine et le sucre, le fret et le matériel de gymnastique s’expriment en livres. Les sports à catégories fixent leurs limites en livres, et le poids de naissance des nourrissons se donne en livres et en onces. Au Royaume-Uni, la livre survit socialement plutôt que commercialement : les magasins vendent au kilogramme tandis que les gens décrivent encore leur propre poids en stones et en livres.
Une seconde livre cause des ennuis sans fin en ingénierie. La livre-force est le poids d’une livre de masse dans la pesanteur normale, environ 4,448 newtons, et elle s’écrit avec la même abréviation dans la plus grande part de la pratique américaine. Comme la force égale la masse fois l’accélération, employer les deux indifféremment exige une constante de conversion, et des générations de manuels ont réglé cela soit en introduisant le slug — la masse qu’une livre-force accélère d’un pied par seconde carrée, environ 14,59 kilogrammes — soit en traînant un facteur de 32,174 dans tout le calcul. Ni l’un ni l’autre n’est élégant, et cette confusion est l’argument pratique le plus fort que le système métrique ait jamais eu en sa faveur.
Une livre équivaut à 0,45359237 kilogramme exactement, à 16 onces ou à 7000 grains.
Le kilogramme est l’unité de base de masse du Système international d’unités. Son symbole est kg. C’est la seule unité de base dont le nom porte un préfixe, héritage du premier système métrique que l’on n’a jamais rectifié.
Pendant plus d’un siècle, le kilogramme fut défini par un seul objet : un cylindre de platine iridié conservé au Bureau international des poids et mesures, à Sèvres, près de Paris. Quarante copies officielles furent distribuées aux États membres et comparées au prototype à longs intervalles. Ces comparaisons ont révélé une dérive lente de plusieurs dizaines de microgrammes entre le prototype et ses copies sur cent ans, sans qu’on puisse dire lequel avait changé. Une unité définissable seulement par un objet que personne ne pouvait vérifier faisait mauvais effet dans un système fondé sur la reproductibilité.
La redéfinition est entrée en vigueur le 20 mai 2019. Le kilogramme est désormais fixé en attribuant une valeur exacte à la constante de Planck, 6,62607015 fois dix puissance moins trente-quatre joule seconde, ce qui relie la masse au temps et à la longueur par la mécanique quantique. En pratique, la réalisation se fait avec une balance de Kibble, qui équilibre une masse contre une force électromagnétique dont la grandeur est connue en termes électriques, ou en comptant les atomes d’une sphère de silicium presque parfaite. Tout laboratoire convenablement équipé peut aujourd’hui réaliser l’unité lui-même.
La vie quotidienne n’est en rien touchée par tout cela. Le poids corporel, les courses, la franchise de bagages, le fret et le côté massique de presque tout calcul d’ingénierie s’expriment en kilogrammes, et le prototype international demeure dans son coffre comme objet historique et non comme définition.
Réaliser la nouvelle définition demande un instrument et non un objet. Une balance de Kibble maintient une masse contre une force électromagnétique dont la valeur se déduit de la constante de Planck, en comparant directement la puissance mécanique et la puissance électrique, et une seconde méthode compte les atomes d’une sphère presque parfaite de silicium 28 dont le diamètre et le pas du réseau sont connus à quelques parties par milliard. Les deux voies s’accordent à une vingtaine de microgrammes par kilogramme, et tout laboratoire qui en construit une peut désormais fabriquer son propre étalon primaire. Voilà le gain pratique du changement : la masse n’a plus à remonter à un unique cylindre dans un coffre, et nul accident survenu à celui-ci ne peut altérer l’unité.
Un kilogramme équivaut à 1000 grammes, à environ 2,20462 livres ou à environ 35,274 onces.