Vous savez tous sûrement ce qu'est un mètre, ou un kilogramme ? Mais savez-vous que ces unités de mesure font partie d'un système plus large nommé Système International d'Unité ?

Vers la fin du XVIII^e siècle, il n'était pas facile de commercer dans le bon royaume de France⁽¹⁾. En effet, d'une région à l'autre, les unités de mesure sont nombreuses, ne s'articulent pas logiquement les unes avec les autres, et une même unité peut en fait correspondre à des quantités différentes !
Jugez plutôt : vous pouviez mesurer une masse en prime, en grain (24 primes), en denier (24 grains), en grosse (3 deniers), en once (24 deniers), en livre (16 onces) ou encore en talent⁽²⁾ (70 livres) et j'en passe⁽³⁾ !
Et c'était bien sûr le même foutoir pour les longueurs et le volumes. Vous imaginez le tableau.

C'est pour ça qu'à la Révolution Française, l'Assemblée Constituante décida de mettre en place un système de mesure simple⁽⁴⁾, stable et uniforme. C'est ainsi que naît le système métrique ! Il comporte alors 3 unités de mesure : le kilogramme, le mètre et la seconde.

Le système métrique connaîtra de nombreuses évolutions jusqu'à atteindre sa forme actuelle. Il comporte désormais 7 unités de base :

• l'unité de masse : le kilogramme (kg)
• l'unité de temps : la seconde (s)
• l'unité de longueur : le mètre (m)
• l'unité de température : le kelvin⁽⁵⁾ (K)
• l'unité de quantité de matière : la mole⁽⁶⁾ (mol)
• l'unité d'intensité électrique : l'ampère (A)
• l'unité d'intensité lumineuse : la candela⁽⁷⁾ (cd)

Chacune de ces unités dispose d'une définition précise⁽⁸⁾ et indépendante de tout objet physique⁽⁹⁾, à l'exception notable du kilogramme. La définition du kilogramme est en effet la suivante : Le kilogramme est défini comme étant égal à la masse du prototype international du kilogramme. Autrement dit, un kilogramme, c'est la masse du kilogramme étalon, précieusement conservé par le Bureau International des Poids et Mesures, près de Paris. Mais les scientifiques planchent sur une définition plus pratique, qui permettrait de s'affranchir de l'étalon !

À partir de ces unités de base, il est normalement possible de reconstituer n'importe quel autre grandeur. Ainsi, une fréquence se mesure en hertz (Hz), soit l'inverse d'une seconde. Une force se mesure en newton (N), soit un kilogramme-mètre par seconde carré… Et on peut facilement changer l'ordre de grandeur par l'utilisation d'un jeu de préfixe : 1 000 mètres peut également se dire 1 kilomètre. 0,023 kilogrammes sont équivalents à 23 grammes…

Ces unités sont assez largement utilisées en science de nos jours, mais il persiste encore grand nombre d'unités différentes, utilisées soit pour des raisons de praticité (ainsi, pour mesurer une pression atmosphérique d'environ 100 000 pascal (l'unité officielle) on préférera parler d'une pression de 1 bar) soit pour des raisons historiques (ainsi, nos amis américains utilisent encore beaucoup le degré Fahrenheit).

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1. ⁽¹⁾ ↑ Et où que ce soit, d'ailleurs…
2. ⁽²⁾ ↑ Un type avec beaucoup de talent est donc forcément un type qui pèse…
3. ⁽³⁾ ↑ le quarteron, le demi-quarteron, le marc, la pile Charlemagne…
4. ⁽⁴⁾ ↑ Donc on oubliera les subdivisions en quinzième de machin et en soixante-treizième de bidule.
5. ⁽⁵⁾ ↑ Bien que tirée du nom du scientifique Lord Kelvin, l'unité est un nom commun par convention et ne prend donc pas de majuscule.
6. ⁽⁶⁾ ↑ Cette unité permet, par exemple, de compter des atomes. Plutôt que de les compter individuellement, on les compte par paquet de \(6,022 \times 10^{23}\) atomes, ce qu'on appelle une mole.
7. ⁽⁷⁾ ↑ La légende raconte que les scientifiques du monde entier se demandent encore à quoi peut bien servir cette unité…
8. ⁽⁸⁾ ↑ Certaines d'entre elles, comme le mètre, l'ampère et la mole sont cependant définies à partir des autres unités du système
9. ⁽⁹⁾ ↑ Idéalement, on devrait pouvoir déterminer la valeur de chacune de ces unités n'importe où dans le monde et dans l'univers à partir de propriétés fondamentales de la physique et donc sans devoir recourir à un étalon