| Référence | Livres (lb) | Nanogrammes (ng) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 0.0110231 lb | 5 × 109 ng |
| One litre of water | 2.20462 lb | 1 × 1012 ng |
| Average adult human | 154.324 lb | 7 × 1013 ng |
| A small car | 3086.47 lb | 1.4 × 1015 ng |
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 nanogramme est une unité de masse valant un milliardième de gramme, soit un millième de microgramme. Son symbole est ng. Exprimé dans l’unité de base du SI, il vaut 10 puissance moins douze kilogramme.
Rien d’historique ne se tient derrière le nanogramme. Il existe parce que les préfixes du SI s’étendent sans limite, et il n’est devenu utile que lorsque les instruments ont acquis la sensibilité qui le justifie. Une bonne balance analytique résout le dixième de microgramme et s’arrête là ; aucune balance ne pèse directement un nanogramme. La quantité est déduite du signal que produisent un spectromètre de masse, un dosage immunologique ou une colonne de chromatographie lorsqu’un volume connu d’échantillon les traverse.
C’est au laboratoire de biologie médicale que la plupart des gens rencontrent l’unité sans le remarquer. Les concentrations d’hormones et de médicaments dans le sang s’expriment en nanogrammes par millilitre : testostérone, antigène prostatique spécifique, digoxine, tacrolimus, et vitamine D dans la pratique américaine. Le suivi thérapeutique repose sur cette échelle, car pour certains médicaments quelques nanogrammes par millilitre séparent la concentration efficace de la concentration toxique. Les seuils antidopage s’écrivent de la même façon, et c’est pourquoi un athlète peut être déclaré positif pour une substance présente en quantités invisibles à toute autre mesure.
La chimie de l’environnement y recourt pour les contaminants les plus toxiques, dont les concentrations pertinentes se situent très en dessous de ce qu’une unité d’échelle gramme décrit commodément. Les dioxines et les furanes dans l’air se donnent en nanogrammes par mètre cube, le mercure et les hydrocarbures aromatiques polycycliques en nanogrammes par litre d’eau. Les limites réglementaires de ces substances sont fixées à des concentrations qui ne sont devenues mesurables que dans la seconde moitié du XXe siècle : l’unité et la réglementation sont arrivées ensemble.
L’échelle est difficile à se représenter. Un seul grain de sel fin pèse environ soixante microgrammes, soit soixante mille nanogrammes. Une cellule de mammifère pèse de l’ordre du nanogramme, si bien qu’un nanogramme de tissu représente quelques cellules. Un microgramme de quoi que ce soit est déjà invisible ; un nanogramme en est le millième.
Un nanogramme équivaut à 0,001 microgramme, à un millionième de milligramme et à un milliardième de gramme.