Système international d'unitésLe Système international d'unités (abrégé en SI), inspiré du système métrique, est le système d'unités le plus largement employé au monde ; il n'est pas officiellement utilisé aux États-Unis, au Liberia et en Birmanie. Il s’agit d’un système décimal (on passe d’une unité à ses multiples ou sous-multiples à l’aide de puissances de 10) sauf pour la mesure du temps et des angles. 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.
Métrologiethumb|La barre de platine-iridium utilisée comme prototype du mètre de 1889 à 1960. La métrologie est la science de la mesure. Elle définit les principes et les méthodes permettant de garantir et maintenir la confiance envers les mesures résultant des processus de mesure. Il s'agit d'une science transversale qui s'applique dans tous les domaines où des mesures quantitatives sont effectuées.
International Prototype of the KilogramThe International Prototype of the Kilogram (referred to by metrologists as the IPK or Le Grand K; sometimes called the ur-kilogram, or urkilogram, particularly by German-language authors writing in English:30) is an object whose mass was used to define the kilogram from 1889, when it replaced the Kilogramme des Archives, until 2019, when it was replaced by a new definition of the kilogram based entirely on physical constants. During that time, the IPK and its duplicates were used to calibrate all other kilogram mass standards on Earth.
Histoire du mètreL'histoire du mètre, unité de longueur, trouve son origine à la Renaissance en Europe. Le mètre est officiellement défini en France à la Révolution française ; sa définition évolue et s'affine ensuite dans les siècles suivants. Les premiers étalons de longueur connus remontent à l'âge du bronze. La métrologie connaît un tournant majeur avec la révolution scientifique qui débute avec les travaux de Nicolas Copernic en 1543. Des mesures de plus en plus précises sont nécessaires et les scientifiques cherchent à s'affranchir des étalons métalliques dont la longueur varie avec la température.
KilogrammeLe kilogramme, dont le symbole est kg (en minuscules), est l'unité de base de masse dans le Système international d'unités (SI). Le kilogramme est la seule unité SI de base possédant un préfixe (« kilo », symbole « k » utilisé pour désigner le millier d'une unité) dans son nom. Quatre des sept unités de base du Système international sont définies par rapport au kilogramme, donc sa stabilité est importante. Du temps où il était en vigueur, le prototype international du kilogramme était rarement utilisé ou manipulé.
Bureau international des poids et mesuresLe Bureau international des poids et mesures (BIPM) est l'organisation intergouvernementale établie le 20 mai 1875 par la signature à Paris d'un traité destiné à assurer "l'unification internationale et le perfectionnement du Système métrique" et connu depuis sous le nom de Convention du Mètre. Ses États Membres agissent en commun concernant les sujets liés à la science des mesures et aux étalons de mesure. Le BIPM a pour mission de maintenir le système international d'unités (SI).
Constante de PlanckEn physique, la constante de Planck, notée , également connue sous le nom de « quantum d'action » depuis son introduction dans la théorie des quanta, est une constante physique qui a la même dimension qu'une énergie multipliée par une durée. Nommée d'après le physicien Max Planck, elle joue un rôle central en mécanique quantique car elle est le coefficient de proportionnalité fondamental qui relie l'énergie d'un photon à sa fréquence () et sa quantité de mouvement à son nombre d'onde () ou, plus généralement, les propriétés discrètes de type corpusculaires aux propriétés continues de type ondulatoire.
Constante physiquevignette|Dépendances des constantes définissant les unités du SI depuis 2019. Ici, a → b signifie que a est utilisé pour définir b. En science, une constante physique est une quantité physique dont la valeur numérique est fixe. Contrairement à une constante mathématique, elle implique directement une grandeur physiquement mesurable. Les valeurs listées ci-dessous sont des valeurs dont on a remarqué qu'elles semblaient constantes et indépendantes de tous paramètres utilisés, et que la théorie suppose donc réellement constantes.
MKS system of unitsThe MKS system of units is a physical system of measurement that uses the metre, kilogram, and second (MKS) as base units. The modern International System of Units (SI) was originally created as a formalization of the MKS system, and although the SI has been redefined several times since then and is now based entirely on fundamental physical constants, it still closely approximates the original MKS system for most practical purposes. By the mid-19th century, there was a demand by scientists to define a coherent system of units.
WattLe watt, de symbole W, est l'unité dérivée de puissance ou de flux énergétique (dont le flux thermique). Un watt équivaut à un joule par seconde. Le nom « watt » rend hommage à l'ingénieur écossais James Watt (1736-1819), qui a contribué au développement de la machine à vapeur. Comme tous les noms d'unités du Système international, est un nom commun, il s'écrit donc en minuscule (et prend en français la marque du pluriel) ; mais comme il provient d'un nom propre, le symbole associé W s'écrit avec une majuscule.
Grave (unité)Le grave (symbole gv) a été édicté par le décret de l'Assemblée du , et défini comme « le poids d’un décimètre cube d’eau pure à (maximum de masse volumique) ». Le grave valait donc environ un kilogramme lorsque utilisé comme mesure de masse, ou environ lorsque utilisé comme mesure de force (le poids étant la force due à l’accélération de la pesanteur). En unités de l’époque, le grave valait « du marc de la pile de Charlemagne ». Préfixes du Système international d'unités Le gramme a été défini comme la masse d’un centimètre cube d’eau pure à .
Constante fondamentaleEn physique, la notion de constante fondamentale désigne une grandeur fixe, intervenant dans les équations de la physique, qui ne peut pas être déterminée par une théorie sous-jacente dont les équations seraient un cas limite ou une théorie effective. C'est donc un statut provisoire, car il se peut qu'une théorie plus fondamentale apparaisse qui permette la détermination d'une constante « fondamentale » pour un certain niveau de théorie effective.
Constante de BoltzmannLa constante de Boltzmann k (ou k) a été introduite par Ludwig Boltzmann dans sa définition de l'entropie de 1877. Le système étant à l'équilibre macroscopique, mais libre d'évoluer à l'échelle microscopique entre micro-états différents, son entropie S est donnée par : où la constante k retenue par le CODATA vaut (valeur exacte). La constante des gaz parfaits est liée à la constante de Boltzmann par la relation : (avec (valeur exacte) le nombre d'Avogadro, nombre de particules dans une mole). D'où :.
MasseEn physique, la masse est une grandeur physique positive intrinsèque d'un corps. On pensait traditionnellement qu'elle était liée à la quantité de matière contenue dans un corps physique, jusqu'à la découverte de l'atome et de la physique des particules. Il a été constaté que différents atomes et différentes particules élémentaires, ayant théoriquement la même quantité de matière, ont néanmoins des masses différentes. En physique newtonienne, c'est une grandeur extensive, c'est-à-dire que la masse d'un corps formé de parties est la somme des masses de ces parties.
Unité de masse atomique unifiéeLunité de masse atomique unifiée, de symbole « u », est une unité de mesure standard, utilisée pour exprimer la masse des atomes et des molécules. Cette unité n'appartient pas au Système international (SI), mais son usage est accepté avec lui. Depuis le , sa valeur a été totalement définie du fait que la valeur du nombre d'Avogadro a été fixée à exactement . Avant la redéfinition de la mole en 2019, sa valeur était obtenue expérimentalement. Elle était alors définie comme 1/12 de la masse d'un atome du nucléide C (), non lié, au repos et dans son état fondamental.
Système d'unités de PlanckEn physique, le système d'unités de Planck est un système d'unités de mesure défini uniquement à partir de constantes physiques fondamentales. Il a été nommé en référence à Max Planck, qui l'introduisit (partiellement) à la fin de l'article présentant la constante qui porte à présent son nom, la constante de Planck. C'est un système d'unités naturelles, dans le sens où une liste définie de constantes physiques fondamentales valent 1, lorsqu’elles sont exprimées dans ce système.
Conditions normales de température et de pressionLes conditions normales de température et de pression (parfois abrégé CNTP) sont des conditions pratiques, en partie arbitraires, d'expérimentation et de mesure en laboratoire en physique et en chimie. Elles permettent des comparaisons commodes entre résultats expérimentaux. Les conditions les plus usuelles fixent la température normale à () et la pression normale à ( = ), soit la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer. D'autres définitions sont toutefois aussi usitées.
Constante gravitationnelleEn physique, la constante gravitationnelle, aussi connue comme la constante universelle de gravitation, notée , est la constante de proportionnalité de la loi universelle de la gravitation d'Isaac Newton. Cette constante physique fondamentale apparaît dans des lois de l'astronomie classique qui en découlent (gravité à la surface d'un corps céleste, troisième loi de Kepler), ainsi que dans la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein.
Interaction élémentaireQuatre interactions élémentaires sont responsables de tous les phénomènes physiques observés dans l'Univers, chacune se manifestant par une force dite force fondamentale. Ce sont l'interaction nucléaire forte, l'interaction électromagnétique, l'interaction faible et l'interaction gravitationnelle. En physique classique, les lois de la gravitation et de l'électromagnétisme étaient considérées comme axiomes.
Constante universelle des gaz parfaitsLa constante universelle des gaz parfaits (notée , ou ) est le produit du nombre d'Avogadro () et de la constante de Boltzmann (). Ce produit vaut exactement . La constante universelle des gaz parfaits a été empiriquement déterminée en tant que constante de proportionnalité de l'équation des gaz parfaits. Elle établit le lien entre les variables d'état que sont la température, la quantité de matière, la pression et le volume. Elle est également utilisée dans de nombreuses autres applications et formules.
