Allez au contenu, Allez à la navigation



Projet de loi autorisant l'approbation d'un accord relatif au siège du Bureau international des poids et mesures et à ses privilèges et immunités sur le territoire français

 

ANNEXE II - BREF HISTORIQUE DU SYSTÈME INTERNATIONAL D'UNITÉS DE MESURE

(Source : BIPM)

La création du Système métrique décimal au moment de la Révolution française et le dépôt qui en a résulté, le 22 juin 1799, de deux étalons en platine représentant le mètre et le kilogramme aux Archives de la République à Paris peuvent être considérés comme la première étape ayant conduit au Système international d'unités actuel.

En 1832, Gauss oeuvra activement en faveur de l'application du Système métrique, associé à la seconde, définie en astronomie, comme système cohérent d'unités pour les sciences physiques. Gauss fut le premier à faire des mesures absolues du champ magnétique terrestre en utilisant un système décimal fondé sur les trois unités mécaniques millimètre, gramme et seconde pour, respectivement, les grandeurs longueur, masse et temps. Par la suite, Gauss et Weber ont étendu ces mesures pour y inclure d'autres phénomènes électriques.

Dans les années 1860, Maxwell et Thomson mirent en oeuvre de manière plus complète ces mesures dans les domaines de l'électricité et du magnétisme au sein de la British Association for the Advancement of Science (BAAS, maintenant BA). Ils exprimèrent les règles de formation d'un système cohérent d'unités composé d'unités de base et d'unités dérivées. En 1874, la BAAS introduisit le système CGS, un système d'unités tri-dimensionnel cohérent fondé sur les trois unités mécaniques centimètre, gramme et seconde, et utilisant des préfixes allant de micro à méga pour exprimer les sous-multiples et multiples décimaux. C'est en grande partie sur l'utilisation de ce système que se fonda, par la suite, le développement expérimental des sciences physiques.

Compléter de façon cohérente le système CGS pour les domaines de l'électricité et du magnétisme conduisit à choisir des unités d'amplitude peu adaptée à la pratique. Le BAAS et le Congrès international d'électricité, qui précéda la Commission électrotechnique internationale (CEI), approuvèrent, dans les années 1880, un système mutuellement cohérent d'unités pratiques. Parmi celles-ci figuraient l'ohm pour la résistance électrique, le volt pour la force électromotrice et l'ampère pour le courant électrique.

Après la signature de la Convention du Mètre le 20 mai 1875, qui créa le Bureau international des poids et mesures et établit le Comité international et la Conférence générale, on fabriqua de nouveaux prototypes internationaux du mètre et du kilogramme, approuvés en 1889 par la première CGPM. Avec la seconde des astronomes comme unité de temps, ces unités constituaient un système d'unités mécaniques tri-dimensionnel similaire au système CGS, mais dont les unités de base étaient le mètre, le kilogramme et la seconde (système MKS).

En 1901, Giorgi montra qu'il était possible de combiner les unités mécaniques du système mètre-kilogramme-seconde au système pratique d'unités électriques pour former un seul système cohérent quadri-dimensionnel en ajoutant à ces trois unités de base une quatrième unité, de nature électrique, telle que l'ampère ou l'ohm, et en rationalisant les équations utilisées en électromagnétisme. La proposition de Giorgi ouvrit la voie à d'autres extensions.

Après la révision de la Convention du Mètre par la sixième CGPM en 1921, qui étendit les attributions et les responsabilités du Bureau international à d'autres domaines de la physique, et la création du Comité consultatif d'électricité (CCE, maintenant CCEM) par la septième CGPM qui en a résulté en 1927, la proposition de Giorgi fut discutée en détail par la CEI, l'Union international de physique pure et appliquée (UIPPA) et d'autres organisations internationales. Ces discussions conduisirent le CCE à proposer, en 1939, l'adoption d'un système quadri-dimensionnel fondé sur le mètre, le kilogramme, la seconde et l'ampère (système MKSA), une proposition qui fut approuvée par le Comité international en 1946.

À la suite d'une enquête internationale effectuée par le Bureau international à partir de 1948, la dixième CGPM, en 1954, approuva l'introduction de l'ampère, du kelvin et de la candela comme unités de base, respectivement pour le courant électrique, la température thermodynamique et l'intensité lumineuse. La onzième CGPM donna le nom Système international d'unités (SI) à ce système en 1960. Lors de la quatorzième CGPM, en 1971, la mole fut ajoutée au SI comme unité de base pour la quantité de matière, portant à sept au total le nombre d'unités de base du SI tel que nous le connaissons aujourd'hui.