Redéfinir le kilogramme

[Gwyddon]

Bonjour à tous

Grâce à une certaine tortue profonde ( ), je suis allé au Palais de la découverte aujourd'hui, où nous sommes tombés sur "un chercheur, une manip" qui discutait de G et des mesures de masse.

Il se trouve qu'en ce moment une expérience est montée pour définir le kilogramme à partir de mesures physiques. Cela s'appuie sur des mesures par balance dite "du watt" mesurant un équilibre mécanique/électrique, mesures faites sur des effets quantiques (effet Hall, effet Josephson), ainsi qu'en parallèle des mesures faites sur des chutes libres d'atomes froids qui interfèrent.

C'est super intéressant, donc si vous pouvez aller voir au Palais, n'hésitez pas et posez tout plein de questions au chercheur de ce stand, il sera ravi

Réf : http://www.cnam.fr/inm/francais/inm.htm
http://www.uvsq.fr/rech/breves/index.html

[Gwyddon]

Bah alors ? Ça n'intéresse personne ? Pas de réactions ?

[deep_turtle]

Si si, ça intéresse quelqu'un !

En cherchant un peu de mon côté, je vois sur le site du Bureau International des Poids et Mesures que le kilogramme pourrait devenir une unité dérivée... D'ailleurs c'est très bien expliqué sur Wikipedia...

Suspense jusqu'en octobre prochain !!

[Gwyddon]

Ah cool intéressant cette optique.

Mais dans ce cas, ça rendrait caduque l'expérience de la balance de watt... A moins qu'elle ne donne dans l'année des résultats concluants !

Affaire à suivre

[deep_turtle]

Mais dans ce cas, ça rendrait caduque l'expérience de la balance de watt...

Non, si j'ai bien compris, car il faut quand même un dispositif pratique pour mesurer des masses en kilogramme (les mesures des masses ont une grande importance en commerce, on n'a pas trop évolué depuis l'antiquité de ce point de vue là ). La balance du watt permettrait d'adopter de nouvelles définitions du kilogramme tout en ayant un moyen pratique de les réaliser.

Sinon, finalement c'est plutôt 2011 le système SI revisité sans kilogramme-étalon (et sans ampère non plus, d'ailleurs).

[invité576543]

Sinon, finalement c'est plutôt 2011 le système SI revisité sans kilogramme-étalon (et sans ampère non plus, d'ailleurs).

Je vois bien comment ça figerait l'ampère (l'étalon de charge devient l'électron). Ensuite, définir la masse via la force électromagnétique revient à figer la constante de la structure fine, il me semble.

Or le Wiki parle aussi de figer h. Je ne vois pas le rapport, et j'ai l'impression que le degré de liberté pour figer h n'existe pas ?!? (Le gramme + c + la seconde impose h, non?)

Où erre-je?

Cordialement,

[deep_turtle]

Ensuite, définir la masse via la force électromagnétique revient à figer la constante de la structure fine, il me semble.

D'après ce que j'ai pu lire, on fixe plutôt h, puis on vérifie que la constante de structure fine est bien compatible avec celle que l'on mesure.

[invité576543]

D'après ce que j'ai pu lire, on fixe plutôt h, puis on vérifie que la constante de structure fine est bien compatible avec celle que l'on mesure.

Le wiki n'est pas si clair, alors!

J'aimerais mieux comprendre. Le lien que tu as "donné" vers le BIPM n'est pas renseigné, et je n'ai trouvé sur le site en partant de la racine...

Cdlt,

[deep_turtle]

Salut,

Ma remarque venait de la lecture de balance du watt (wikipedia). Sinon ce lien est aussi intéressant un peu (tout n'est pas superclair pour moi, mais là il y a quelques éléments intéressants).

Cordialement.

[Ilùvatar]

Bonsoir,

J'ai failli créer un nouveau sujet mais mon bonheur se trouve manifestement ici. Je voulais revenir sur l'éventuelle variation au cours du temps de la constante de structure fine.

A un séminaire à ce propos, on disait tout naturellement que dans l'expression de alpha, c est fixé et h et e varient (ou peuvent varier enfin bon). Qu'est-ce que cela signifie?

Et puis j'imagine que si on fixe h via le kg (cf. article Wiki), alpha étant sans dimension, elle est indépendante du système d'unité choisi et donc le terme en e² qui intervient absorbe la différence.

Donc à ce moment, alpha peut varier au cours du temps si e varie. Mais si on fixe e comme c'est dit précédement?

Bref, comme vous l'avez remarqué, je ne comprends rien

Merci de m'éclairer

[Coincoin]

Salut,

c est fixé et h et e varient (ou peuvent varier enfin bon). Qu'est-ce que cela signifie?

Ca vient juste du fait que c est utilisé par définition dans la définition du mètre. Donc sa valeur est fixée par définition.

Et puis j'imagine que si on fixe h via le kg (cf. article Wiki), alpha étant sans dimension, elle est indépendante du système d'unité choisi et donc le terme en e² qui intervient absorbe la différence.

Parfaitement.

Donc à ce moment, alpha peut varier au cours du temps si e varie. Mais si on fixe e comme c'est dit précédement?

On ne peut plus. Sur les trois constantes que tu cites, on ne peut en fixer que deux indépendamment. La troisième est alors automatiquement déterminée (via alpha). Fixer la troisième reviendrait à fixer arbitrairement alpha sur une valeur qui a de fortes chances de ne pas être la valeur physique.

[Ilùvatar]

Ok merci, mais encore un truc :

Dans ce cas, si alpha varie, c'est que l'une des constantes varie non? C'est pas étrange que la charge de l'électron ne soit pas une constante?

Pire, selon le système d'unité choisi, on peut choisir quelles constantes varient?

[invité576543]

Bonjour,

Pire, selon le système d'unité choisi, on peut choisir quelles constantes varient?

La subtilité consiste à distinguer la notion de constante et la notion de valeur numérique d'une constante.

Quand on parle de c par exemple, on parle d'une part d'un postulat physique qui dit qu'il existe une limite à la vitesse, et que cette limite est la même pour tous les observateurs, qu'ils soient ici ou ailleurs, passés, présents ou futurs. Cela postule quelque chose d'universel au sens fort, une constante. Mais on parle aussi d'autre part d'une valeur, un nombre, qui est en fait le produit de c par l'unité de durée et divisé par l'unité de longueur. Ce nombre dépend clairement de la constante et des unités.

valeur_SI(c) = c x T_SI / L_SI

La physique postule (donc jusqu'à preuve du contraire!) que certaines quantités sont des machins universels, comme la vitesse limite (c), la quantification de l'action (h), la charge de l'électron (e).

Or, une fois que l'on parle de valeurs numériques, les valeurs qui sont constantes sont de facto les unités, et non pas les "vraies constantes" de la physique.

On peut ainsi se retrouver, à cause d'un choix particulier d'unités, avec une vraie constante physique dont la valeur numérique est variable!

La question est alors le choix des unités. Le problème de la métrologie consiste à trouver des expériences précises et répétitives capables de fournir des étalons de certaines grandeurs physique. Le choix des unités sont donc contraint par des considérations très pratiques, qui empêchent, pour le moment de travailler avec système naturel qui serait essentiellement dérivé de c=1, h=1, e=1 (plus d'autres unités) qui seraient de vraies unités au sens physique (unité = un ).

Cordialement,

[b1a2s3a4l5t6e7]

Salut.Oui on peut redéfinir le kilogramme,mais ici la définition qu'on semble suggéré n'est pas du tout la nouvelle définition que j'ai trouvé en cherchant une expression pour vérifier la théorie de quequ'un et comme je crain d'etre hors sujet,ici,alors je vais essayé ouvrir le sujet:
Le kilogramme exprimé en metre cube par seconde carré.

[anton]

Je vois bien comment ça figerait l'ampère (l'étalon de charge devient l'électron). Ensuite, définir la masse via la force électromagnétique revient à figer la constante de la structure fine, il me semble.

Or le Wiki parle aussi de figer h. Je ne vois pas le rapport, et j'ai l'impression que le degré de liberté pour figer h n'existe pas ?!? (Le gramme + c + la seconde impose h, non?)

Où erre-je?

Cordialement,

Une question un peu simpliste j'imagine, on parle de Kg masse, quelle différence ya-t-il avec le Kg poids?

Anton