Système international d'unités - Définition

Introduction

Le Système international d'unités (abrégé en SI), inspiré du système métrique, est le système d'unités le plus largement employé du monde. Il s'agit d'un système d'unités décimal (on passe d'une unité à ses multiples ou sous-multiples à l'aide de puissances de 10). C'est la Conférence générale des poids et mesures, rassemblant des délégués des États membres de la Convention du Mètre, qui décide de son évolution, tous les quatre ans, à Paris. L'abréviation de « Système International » est SI, quelle que soit la langue utilisée.

La norme internationale ISO 1000 (ICS 01 060) décrit les unités du Système international et les recommandations pour l'emploi de leurs multiples et de certaines autres unités.

Unités

Présentation

Le Système international compte sept unités de base : le mètre, le kilogramme, la seconde, l'ampère, le kelvin, la mole et la candela, censées quantifier des grandeurs physiques indépendantes. Chaque unité possède en outre un symbole (respectivement : m, kg, s, A, K, mol et cd).

De ces unités de base on déduit des unités dérivées, par exemple l'unité de vitesse du système international, le mètre par seconde. Certaines de ces unités possèdent un nom particulier.

Il existe également des préfixes officiels permettant de désigner les unités multiples et sous-multiples d'une unité. Par exemple, le sous-multiple du mètre valant 0,01 m est appelé centimètre (symbole cm) puisque le préfixe correspondant à 10^-2 est centi-.

Règles orthographiques et typographiques

Les unités ne peuvent être désignées que par leur nom, ou par leur symbole. Il ne faut pas mélanger les symboles (entités mathématiques) et les noms des unités ; ainsi on écrira toujours « newton par kilogramme » et jamais « newton par kg ». Les abréviations — telles « sec » pour la seconde (s), « mn » pour la minute (min) ou « cc » pour le centimètre cube (cm³) — sont prohibées.

Les symboles des unités commencent par une majuscule si l'unité dérive d'un nom propre, et une minuscule dans le cas contraire. Ainsi on peut comparer les symboles du pascal (Pa) et de la seconde (s). La seule exception à cette règle est le symbole du litre, qui peut s'écrire au choix l ou L, pour éviter les confusions avec le chiffre 1. Les symboles des unités sont toujours écrits en caractères romains quelle que soit la police du texte où ils figurent : ils ne sont pas mis en italique ni suivis d'un point. Ils constituent des entités mathématiques et non des abréviations ; ainsi on écrit « 30 cm » et non pas « 30 cm. » ni « 30 cms ».

Les symboles des unités sont obligatoirement précédés d'une espace insécable (exceptions faites des symboles des unités sexagésimales d'angle, exemple : 40° 16' 25" et des degrés d’alcool, exemple : alcool à 90°). Ainsi, on écrit « 30 cm » et non pas « 30cm » ; de même, on écrira « 30,2 °C » et non pas « 30,2°C » (ni « 30,2° C », le symbole °C du degré Celsius étant formé de deux éléments indissociables).

Le nom des unités est un nom commun : même si l'unité dérive d'un nom propre, la première lettre du nom d'une unité est donc toujours une minuscule (contrairement à son symbole) ; en toutes lettres, le nom d'une unité prend la marque du pluriel. On écrit ainsi trois ampères, deux teslas.

N.B. : contrairement au cas du kelvin, le nom du degré Celsius (°C) est composé, c'est la première lettre du mot degré qui prend la minuscule et la marque du pluriel : on écrit deux degrés Celsius.

Les notations de la division et de la multiplication s'appliquent aux symboles des unités dérivées : ainsi on peut écrire le symbole du mètre par seconde m·s^-1 ou m/s et celui du kilowatt-heure kWh ou kW·h. En ce qui concerne la division, tout ce qui est affecté d'un exposant négatif est énoncé à la suite de la barre oblique ou du mot par : ainsi, l'unité SI de vitesse est le mètre par seconde (m/s), la forme « mètre seconde » étant incorrecte (elle désignerait le produit d'une distance par un temps). Pour éviter les notations ambiguës, on n'utilise jamais plus d'une barre oblique dans le symbole d'une unité (sinon A/m/s pourrait être le symbole de l'ampère par mètre par seconde, A·m^-1·s^-1, ou celui de l'ampère seconde par mètre, A·s·m^-1 ou A·s/m). En cas de produit d'unités, on utilise un tiret ou une espace dans le nom de l'unité dérivée. Ainsi, les bonnes orthographes de l'unité dont le symbole est kWh sont kilowatt-heure et kilowatt heure.

Pour former les noms des unités multiples et sous-multiples, des préfixes du système international sont simplement accolés (sans espace ni tiret) devant l'unité, toujours sans mélanger les symboles (entités mathématiques) et les noms des unités et préfixes : kilomètre (ou km), milliseconde (ou ms). On ne peut pas accoler plusieurs préfixes à une unité (nanomètre mais pas millimicromètre). Ainsi, même si le décanewton (daN) est une unité correcte (qui traduit approximativement l'ancien kilogramme-force), le kilodécanewton (kdaN, qui traduirait la tonne-force) ne l'est pas. De même, un hectopascal (hPa) est une unité correcte, mais le kilo-hectopascal (khPa, qui correspond sensiblement à une pression d'une atmosphère) ne l'est pas.

N.B.: dans le cas du kilogramme, unité de base qui pour des raisons historiques comporte dans son nom le préfixe kilo, les multiples et sous-multiples restent formés sur le gramme.