Kilogramme (kg)

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.

Table de conversion du Kilogramme