Le kilo quantique

Une copie du prototype international du kilogramme, manipulé au LNE, le laboratoire national de métrologie et d’essais. — / Photo Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE)

J’ai failli titrer « le kilo se Planck et devient invisible « 

Je n’ai pas osé. Vous allez comprendre.

Extrait du « Monde », ci-dessous :

« La 26e réunion de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM), qui se tiendra du 13 au 16 novembre à Versailles, doit avaliser une nouvelle définition du kilogramme.

A la différence de l’ancienne mesure inventée au moment de la Révolution française, le nouveau kilogramme n’aura plus pour référence son étalon, un objet de platine iridié conservé dans un lieu gardé secret, quelque part dans les locaux du Bureau international des poids et mesures, à Saint-Cloud. Désormais, c’est en fonction de la constante de Planck que le kilo sera défini. Grâce à la physique quantique, cette unité de mesure aura désormais pour définition une formule mathématique et non plus un objet matériel, tout comme les six autres unités de base du système international des mesures. C’est complexe, c’est technique.

Explication du changement : une nouvelle définition basée sur la constante de Planck

Donc une nouvelle définition du kilogramme qui ne reposerait non plus sur un objet matériel, altérable, mais sur une constante fondamentale de la physique. Autrement dit, une loi de la nature invariable, quoi que l’homme fasse. A l’instar du mètre, dernière unité de mesure en date à avoir fait la bascule, en 1983. « Auparavant, il était lui aussi défini à partir d’un étalon physique**, rappelle Thomas Grenon. On le définit dorénavant à partir de la vitesse de la lumière. Plus précisément, un mètre correspond au trajet parcouru par la lumière dans le vide pendant une fraction précise de seconde. »

Pour le kilogramme, l’idée est d’utiliser la constante de Planck. Définie par le physicien allemand Max Planck, celle-ci joue un rôle central dans la mécanique quantique et exprime le seuil d’énergie minimum que l’on puisse mesurer sur une particule.

« Il fallait fixer la constante de Planck de manière à ce que le kilogramme garde exactement la même valeur que nous lui connaissons aujourd’hui », reprend le directeur du LNE. Trente ans de recherches pour une « révolution en douceur »

Deux méthodes de calcul permettent de relier cette constante de Planck au kilogramme. La première, utilisée par les Français, les Américains et les Canadiens, utilise une balance de Watt, un appareil qui permet de convertir une masse physique en puissance électrique et vice-versa. La seconde consiste à compter le nombre d’atomes d’une sphère de silicium considérée comme la plus ronde au monde. C’est le projet Avogadro, option choisie par les Italiens et les Allemands.

« Tout est prêt aujourd’hui, reprend Thomas Grenon. Ces cinq laboratoires nationaux ont remis leurs résultats. Ils sont parvenus à une valeur avec une marge d’erreur très faible. » Il reste à la Conférence générale des poids et mesures de faire la moyenne de ces travaux et d’arrêter la nouvelle définition quantique du kilo. C’est ce qui se jouera cette semaine à Versailles.

Cette nouvelle définition du kilogramme devrait être officialisée le 20 mai prochain, journée mondiale de la Métrologie. Le « grand K », lui, restera en service plusieurs années encore, le temps d’assurer la continuité entre l’ancienne et la nouvelle définition. Avant une retraite bien méritée.

POUR CEUX QUI  VEULENT EN SAVOIR PLUS,  un clic ici (newsletter de France Culture assez claire)

C’est à moi : lorsque la nouvelle a été intégrée à mon « Flipboard » (mon journal sélectif d’articles que tous devraient télécharger), j’ai intuitivement considéré que la chose était importante, qu’elle allait générer des centaines de pages tant il est vrai que le passage de la matière à l’équation qui est immatérielle, non atomique, non solide est un point de départ extraordinairement fécond pour ceux qui, comme moi, s’intéressent à la relation entre le corps et l’esprit, dans une recherche comparant  le monisme matérialiste, spinozien (la matière et l’esprit ne n’ont qu’un, une seule substance), et le dualisme cartésien, déiste, naviguant dans les océans téléolologiques de l’âme errante hors de son corps, dans le navire religieux du monde extra-matériel).

On se disait donc : tiens, voilà un belle balançoire pour avancer dans le débat initié par Platon, le géant du dualisme, sur l’existence de cette dualité du monde sensible (le matériel insignifiant) et intelligible (l’immatériel structuré), les deux substances que tous, dans leur quotidienneté, considèrent comme une évidence. L’unicité de la substance est inconcevable pour un cerveau forgé pendant des siècles à la croyance spirituelle précitée, y compris louée dans le mot poétique par le sentimental qui confond  allègrement le sentiment (on reviendra sur Damasio et son homéosthasie) et l’esprit ou l’âme qui serait son support.

Bref, un magnifique tremplin pour réfléchir à ce que les anglo-saxons et ceux qui emploient leur langue nomme « the mind-body problem » (on renvoie le lecteur à des lectures en ligne. Il suffit de taper monisme ou dualisme dans la case du moteur de recherche.)

Un dégagement de la matière (l’étalon physique) qui annonçait une nouvelle ère, une rupture épistémologique comme disait le vieux Bachelard repris par Foucault et Bourdieu.

En effet, le paradoxe était signifiant : l’absence de besoin de matière pour fournir un étalon nécessairement matériel dans le kilo de viande ou de châtaignes constituait bien ladite rupture. En tous cas, encore une fois, une accroche théorique, du type de  celles qui se font rares.

Alors, on cherche, comme toujours, ce que j’aurais pu écrire, ce qui me permet, quand je l’ai trouvé, de justifier mon inaction théorique, pour me concentrer sur une nouvelle technique de conversion de mes photos en noir et blanc dramatique et sublime. En me faisant engueuler par des amis qui me reprochent une fainéantise concomitante d’un délaissement de mon site à billets…

Je ne trouve pas.

Ou plutôt si, je trouve une interview dans le Monde

Le titre « La nouvelle définition du kilo est une révolution théologique »

Par Simon Schaffer, professeur d’histoire des sciences à l’université de Cambridge, qui analyse la future dématérialisation du kilo. Propos recueillis par Nathaniel Herzberg Publié dans le Monde du 13/11

Simon Schaffer est professeur d’histoire des sciences à l’université de Cambridge. Il occupe un modeste bureau, dans l’ancien laboratoire Cavendish, où James Maxwell développa l’électromagnétisme et où furent fixés les standards électriques. C’est pourtant une sommité, en Grande-Bretagne, qui a notamment étudié l’établissement des systèmes d’unités à travers le monde. Il met en perspective la décision de la Conférence générale des poids et mesures de modifier la définition du kilogramme, de l’ampère, du kelvin et de la mole.

Que dit-il après un exposé historique sur la notion de mesure ?

Je cite :

« Les nouvelles définitions marquent la fin de l’incarnation. C’est une révolution théologique. Le grand principe de l’histoire de la métrologie aura été l’évolution très lente, très compliquée, souvent contestée entre incarnation et processus. Et la nouvelle définition du kilo sera un processus : on va mesurer avec une balance électromécanique la valeur de la constante de Planck. On pourra ainsi mesurer n’importe quel poids.

En exagérant un peu, on remplace l’esprit catholique par l’esprit protestant. L’idée que chaque croyant peut reconstituer tout le système, ici, maintenant et par lui-même, est au cœur de l’Eglise réformée. A l’inverse, l’idée qu’il y a des objets sacrés, préservés dans une Eglise à Sèvres – le Vatican de la métrologie – était fondamentalement catholique. Le système a certes été institutionnalisé sous la IIIe République, mais c’était une catholicisation assez explicite de la mesure.
Le Bureau international des poids et mesures ne présente pas sa réforme comme ça…

Il fait même le contraire. Dans son dernier communiqué de presse, il insiste sur le fait que rien ne va changer. Ça montre avec une clarté inouïe le rôle essentiel de l’invisibilité. Si l’on peut voir et débattre de ce qui se passe dans les institutions métrologiques, elles ont failli. C’est magnifique. Normalement, les institutions veulent établir leur importance et leur visibilité. Les métrologues font l’inverse : ce que nous faisons n’a aucune conséquence ! C’est pour ça qu’il faut nous soutenir. »

Suivent des digressions assez indigestes sur le capitalisme, le colonialisme, la place de l’unité de mesure dans l’exploitation de l’homme par l’homme. Bref du prêt-à-penser anglo-saxon dont l’idolâtrie de l’empirisme génére des textes ennuyeux mais certainement intéressants pour les « insecthéoriciens« , qui adorent le détail, et haïssent la structure, de peur de trouver un invariant qui démolirait l’accumulation, tellement rassurante. Mais le sujet Harpagon et sa jouissance ne constitue pas l’objet de ce billet.

Bref, assez inintéressant. Et rien sur the « mind-body problem »

Peut-être une idée à capter lorsqu’il nous dit que :

« La place de la science et de la physique contemporaines, repose sur le fait que l’on a des constantes de la nature qui ne changeront jamais. Et l’on peut définir nos unités sur cette base-là, et sous un régime qui lie ensemble relativité et mécanique quantique. C’est un acte de foi : dans un système nécessairement conjectural – mécanique quantique et relativité – il y a des constantes de la nature sur lesquelles on peut fonder la société moderne. Le probabilisme de la physique contemporaine retrouve ainsi, dans son cœur même, la notion de constance. C’est assez fascinant. »

A vrai dire, ça ne veut pas dire grand chose…

Mais la notion de constance s’approche de celle de l’invariant, laquelle se place, notion centrale dans la structure qui n’est que combinatoire, en laissant sur le trottoir matière et esprit.

Cependant, l’idée est maltraitée par une incursion dans le politique, dans le sociétal.

Donc rien ou un semblant de rien autour de ce nouveau kilo.

Il aurait pourtant été simple pour nos intellectuels de s’en emparer pour titrer :

« LE QUOTIDIEN DEVIENT CONCEPTUEL, LA MATIÈRE INVISIBLE, COMME L’ESPRIT : VICTOIRE DE L’UNITÉ DE LA SUBSTANCE DANS L’INVISIBILITÉ STRUCTURALE »

Clair, non ? Sûr, comme de l’eau de roche qui n’est ni eau, ni roche.

En réalité, je viens de l’écrire l ‘article que je cherchais.

         Simon Schaffer.