Sur la voie d'un nouveau kilogramme étalon
Publié par Adrien le 24/07/2008 à 00:00
Source: BE Allemagne numéro 394 (17/07/2008) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /55461.htm
Illustration: © BIPM
Les chercheurs internationaux sont en bonne voie pour donner une nouvelle définition au kilogramme. Le nouvel étalon pourrait devenir une boule de silicium pur (isotope 28) qui remplacerait l'actuel kilogramme-étalon élaboré en 1889 et stocké près de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien,...). Afin de mesurer avec exactitude le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre....) de cette nouvelle boule, le Centre Laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser...) d'Hanovre (Laser Zentrum Hannover e.V. LZH) a été chargé de placer des marqueurs sur sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...).


L'actuel étalon international du kilogramme, un cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe plane fermée (c), appelée courbe directrice et gardant une...) constitué d'un alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments chimiques.) de platine (Le platine est un élément chimique de symbole Pt et de numéro atomique 78.) et d'iridium (L'iridium est un élément chimique de symbole Ir et de numéro atomique 77.) (90%Pt-10%Ir),
est conservé au Bureau international des poids et mesures à Sèvres, dans la région parisienne, depuis 1889.

Le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la...) de la boule est de 9,36 cm et elle est d'une pureté encore jamais égalée. Composée à 99,99% de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) (isotope 28), sa structure reste quasiment parfaite. En mesurant le rayon à différents endroits à partir du centre de la boule vers la surface, l'écart de mesure ne dépasse jamais 30 nm. Si la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est...) était aussi lisse que cette boule, le point (Graphie) le plus haut de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...), le Mont Everest (EVEREST (anciennement AIDA32 racheté par Lavalys fin décembre 2003), est un logiciel en français qui affiche de nombreuses informations détaillées à propos de l'ordinateur sur lequel il est...), ne mesurerait pas plus de 1,82 m.

Afin de réaliser cette boule à la perfection, les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...) la composant ont été comptés grâce à un appareil de mesure utilisant des rayons X. Partant du fait que le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'atomes de silicium dans un kilogramme est connu, le dénombrement des atomes permet d'estimer l'exactitude du nouvel étalon du kilogramme. Pour cela, il est tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) de même nécessaire que la boule située dans l'appareil de mesure soit correctement positionnée. Afin de marquer la boule sans perdition de poids, elle est structurée à l'aide d'un laser. Le LZH, en collaboration avec Micreon GmbH à Hanovre a été choisi pour réaliser ce marquage, à l'aide d'un laser femtoseconde.

Une boule prototype a été récemment réalisée avec succès en intégrant trois marqueurs. Une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle plan. La...) boule encore plus pure devrait être également marquée par le LZH et Micreon GmbH dans un futur proche.

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