Les mètres de l’espace et du temps

Le pavillon de Breteuil

Niché à Sèvres au cœur du parc de Saint-Cloud, le pavillon de Breteuil est le siège du Bureau international des poids et mesures (BIPM). Un site exceptionnel où l’on assure la cohérence internationale des unités de mesure.

Les mis­sions du BIPM, créé par la Conven­tion du Mètre signée à Paris en 1875, sont de conser­ver, d’améliorer, de dif­fu­ser et de coor­don­ner le sys­tème inter­na­tio­nal d’unités (SI). C’est-à-dire de tra­vailler sur les défi­ni­tions théo­riques des uni­tés de mesure et sur leurs repré­sen­ta­tions maté­rielles, ces éta­lons que le BIPM dis­sé­mine à tra­vers le monde pour s’assurer que, par­tout, les mètres mesurent un mètre et les grammes pèsent un mil­lième de kilo­gramme ! Dix-sept États signa­taires à l’origine, cin­quante-cinq États membres aujourd’hui, une confé­rence géné­rale qui se réunit tous les quatre ans envi­ron : les enjeux autour des uni­tés sont inima­gi­nables pour le néo­phyte. Rai­son de plus pour aller y voir de plus près.

La longueur du mètre

Mètre éta­lon et pavillon de Bre­teuil : ces expres­sions font par­tie du lan­gage cou­rant. Elles cir­culent des plus sérieuses publi­ca­tions aux plus joyeux chefs-d’œuvre de la culture popu­laire – en témoigne la for­mule signée Michel Audiard dans Le Cave se rebiffe : « Si la conne­rie se mesu­rait, il ser­vi­rait de mètre éta­lon, il serait à Sèvres ! » On en fini­rait presque par oublier que ce mètre éta­lon existe bien, qu’il a une his­toire et qu’il vit à Sèvres, chez nous… Enfin, pas vrai­ment chez nous, puisque ce petit mor­ceau de terre his­to­rique arra­ché au parc de Saint-Cloud est une enclave inter­na­tio­nale depuis plus d’un siècle. Une dou­zaine de natio­na­li­tés, soixante-dix per­sonnes et au beau milieu, un bijou his­to­rique : le pavillon de Bre­teuil, der­nier ves­tige de ce qui fut le châ­teau de Saint-Cloud, désor­mais envi­ron­né de bâti­ments plus récents mais construits dans le goût de.

Copies du mètre et du kilogramme étalon
Copies du mètre et du kilo­gramme éta­lon

C’est ici que l’on conserve le mètre éta­lon, sorte de règle métal­lique dont la sec­tion en forme d’X mini­mise les risques de défor­ma­tion. Une règle un peu plus longue que le mètre d’ailleurs : ce sont deux traits gra­vés dans la gorge du X qui éta­blissent la fameuse dis­tance. « Le pre­mier mètre éta­lon fut réa­li­sé en 1799, pré­cise Richard Davis, ancien direc­teur du dépar­te­ment des Masses et désor­mais consul­tant, en même temps que le kilo­gramme éta­lon, et dépo­sé aux Archives de France. Le pro­to­type inter­na­tio­nal conser­vé au BIPM en est une “copie” dans un alliage de pla­tine et d’iridium, réa­li­sée en 1889. » Voi­là pour ce qu’on appelle la réa­li­sa­tion, mais qu’en est-il de la défi­ni­tion du mètre ? Eh bien, curieu­se­ment, elle a beau­coup chan­gé, tan­dis que la gran­deur, elle, ne bou­geait pas. On s’explique. Lorsque l’Académie des Sciences défi­nit le mètre en 1791, c’est la lon­gueur « de la dix mil­lio­nième par­tie du quart d’un méri­dien ter­restre ». Or, si la Terre est bien ronde, elle l’était plus au XVIIIe qu’au XXe – ques­tion de connais­sances scien­ti­fiques tou­jours en évo­lu­tion. Ain­si, la Confé­rence géné­rale des poids et mesures change-t-elle la défi­ni­tion du mètre en 1960, la rame­nant à un mul­tiple de lon­gueur d’onde, puis une nou­velle fois en 1983, adop­tant la défi­ni­tion offi­cielle en cours aujourd’hui : la dis­tance par­cou­rue par la lumière dans le vide en un 299 792 458e de seconde. Tout cela sans que la lon­gueur du fameux mètre ne soit évi­dem­ment modi­fiée : « C’est le prin­cipe et tout l’intérêt, rap­pelle Richard Davis : chan­ger la défi­ni­tion pour que jus­te­ment rien ne change ! » Et c’est ain­si que le monde scien­ti­fique peut évo­luer vers plus de pré­ci­sion sans tout remettre en ques­tion.