Le kilogramme international, fabriqué en
1889, est conservé à Sèvres, près de Paris
Le newton, le farad, le coulomb, la mole,
le mètre... Si vous êtes comme moi et que vous étudiez en sciences, vous
côtoyez certainement de manière plus que régulière une panoplie d'unités qui
peuvent vous sembler plus impersonnelles les unes que les autres.
Si, au contraire, un Kelvin ou un ampère ne
vous dit rien, vous croisez du moins de temps à autre, disons, des kilogrammes
de boeuf haché à l'épicerie ou encore des litres de boissons gazeuses (ou
alcoolisées, c'est selon).
Dans les deux cas, toutefois, le constat à faire est le même: les unités, qu'on le veuille ou non, sont
omniprésentes dans nos vies. Elles nous paraissent parfois sortir de nulle
part, mais, pourtant, elles sont bien ancrées dans notre conception du monde;
nul besoin d'une maitrise en physique pour reconnaitre la différence entre 25
et -30 degrés Celsius.
Il est toutefois impératif de savoir que la
science des unités n'est pas aussi banale qu'elle en a l'air, au contraire.
Ces dernières sont régies par nul autre que le Bureau international des poids et
mesures (BIPM), qui siège à Paris. Selon son site officiel, le BIPM «
a pour mission d'assurer l'uniformité mondiale des mesures et leur traçabilité
au Système international d'unités (SI). »
Le BIPM émet des recommandations et des
règles presque sans fin sur l'usage des unités. Pour ne vous en nommer qu'une,
dans le SI, les unités descendant de noms propres doivent être normalisées par
des symboles commençant par une majuscule (tel que Pa pour un
pascal, une unité de pression), alors que les autres prendront une minuscule
(tel qu'un s pour une seconde). Il faut comprendre dans le
contexte que le SI est adopté par tous les pays du monde, à quelques exceptions
près.
Une perte de temps, me direz-vous. Des gens
payés pour rien, allez-vous renchérir.
Toutefois, l'utilisation d'un système
international a ses avantages. Le principal, selon moi, c'est qu'il permet
d'exprimer toutes les échelles de grandeur d'une unité grâce à sa base 10. Par
exemple, on peut mesurer des distances en kilomètres, qui sont facilement
convertibles en mètres au moyen d'un facteur de 1000, qui est
constant pour toutes les unités débutant par kilo.
Impossible d'en faire autant avec l'ancien
système en place, le système impérial. Pour connaitre le nombre de pieds dans
une distance en miles, il vous faudra diviser par un facteur arbitraire de
5280, et vous devrez diviser votre volume en pintes par 16 pour connaitre sa
mesure en onces.
Le SI permet aussi à la communauté
scientifique de mieux communiquer de manière inter-régionale. Par exemple, un
chimiste néo-zélandais qui publie un article dans lequel il exprime des
quantités en moles peut s'attendre à ce que son collègue qui vit en Autriche
comprenne ses mesures.
Il y a toutefois de petits domaines
rebelles qui résistent à la métrification (soit la transition vers le
SI). Le système impérial demeure de choix et d'habitude dans plusieurs
facettes du commerce au détail et de la construction dans notre charmante
province. Rares sont ceux qui mesurent leur télévision en centimètres et qui
préfèrent dire qu'ils pèsent 70 kilogrammes à 155 livres, et nombreux sont ceux
qui préfèrent mesurer la température de l'eau de leur piscine en degrés
Fahrenheit.
Tout cela peut sembler bien pratique, mais
lorsque je regarde la liste officielle des unités reconnues par le SI, je me
dis, et j'espère ne pas être le seul, « mais qui a décidé de tout cela ? »
Il est vrai, qu'à la base, certaines unités
ont été dérivées de manière ridicule et sont, a priori, rejetées par le
SI. Prenez par exemple le degré, qui divise un cercle en 360 parties égales.
Dans ce contexte, le nombre 360 apparait comme étant tout sauf une valeur
impartiale et utile. Alors pourquoi 360?
La raison la plus probable est sans doute
que les premiers à avoir fait cette division, soit les mathématiciens
persans, sur une lancée du système de compte en base 60 des Babyloniens, se sont
inspirés du fait que la Terre prend un peu plus de 365 jours pour compléter une
révolution autour de son étoile, et que cette révolution correspond à la forme
d'un cercle qui était symbolique du « cercle de la vie » pour nombre de mathématiciens asiatiques. Mais
quelle absurdité.
Dieu merci, le SI n'emploie pas le degré
pour mesurer des angles, mais plutôt le radian, beaucoup plus commode pour le
mathématicien, bien que qualifié de « ridiculement incompréhensible » par ma
mère lorsque je tente de le lui vanter, ce que je ne ferai pas ici.
Mais, tout de même, le SI comporte des
unités qui ne semblent pas avoir beaucoup plus de fondements qu'une
perception cyclique de la vie de nos ancêtres asiatiques.
Par exemple, qui a approuvé, et pourquoi,
le fait qu'une mole équivaille au nombre d'atomes dans 12 grammes de
carbone 12 ou que le coulomb corresponde à la charge d'environ 6,2 x 1018 protons
? Ou encore, comment se fait-il qu'on utilise l'unité du kilogramme comme étant
la masse d'un prototype d'un cylindre de verre conservé depuis 127 ans
dans des cloches de verre ? Comment se fait-il que l'on utilise
ce cylindre pour définir le kilogramme dans nos mesures de masse à
l'échelle universelle ?
Lorsque je vois ces nombres et ces
références, je ne cesse de vouloir y dénicher une explication ne serait-elle
qu'à moitié rationnelle. Cependant, malgré des recherches sur les sites web
officiels du SI et du BIPM, le tout s'avère infructueux. La seule réponse
possible, en deux mots: des conventions. Tout simplement.
Ces nombres n'ont été établis que par
convention, pour fournir des points de repères dans des calculs scientifiques.
Eh bien, je m'avoue ainsi vaincu; force est de constater que ce genre de
conventions est plus que nécessaire pour pouvoir interpréter et quantifier
scientifiquement le monde qui nous entoure.
Tenter de trouver des explications
compliquées et nécessairement logiques à des mesures qui n'en ont pas, c'est
bien moi.
Tout ça pour dire que, au final, peu importe si on
utilise un pouce ou un centimètre ou si l'on accepte sans se questionner qu'une
unité de masse peut être définie par un prototype dont n'importe qui
aurait pu choisir la grandeur, les unités sont nécessaires dans notre monde,
bien que souvent implicitement inexpliquées.
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