Le nouveau système international d’unités (SI) est entré en vigueur le 20 mai 2019. Christophe Marvillet directeur de l’IFFI*, nous explique l’incidence par rapport au kelvin.
L'unité de référence pour la température est le kelvin, noté K : il était défini depuis son introduction dans le Système international d’unités (SI) sur la propriété de la matière : le point triple de l’eau. la définition adoptée en 1954 est formulée ainsi : « Le kelvin, unité de température thermodynamique, est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau ». Difficile à mettre en œuvre, et peu pratique pour les températures extrêmes (inférieures à 20 K ou supérieures à 1 300 K), le kelvin a été redéfini en 2018. La nouvelle définition est la suivante : "la valeur d'un kelvin, est définie en fixant la valeur numérique de la constante de Boltzmann à exactement 1,380 649 × 10−23 J K−1". Pour déterminer la valeur de la constante de Boltzmann, les scientifiques du Laboratoire commun de métrologie LNE-Cnam/LCM ont proposé un dispositif original appelé thermomètre acoustique qui permet de mesurer la vitesse du son dans un gaz placé dans une enceinte quasi sphérique à la température du point triple de l’eau. Avec cette nouvelle définition, les températures seront mesurables avec une incertitude meilleure qu'une partie par million sur l’ensemble de l’échelle de température.
Tout comme les nouvelles définitions du mètre et d'autres unités de base, la nouvelle définition de l'unité de température n'aura pas de conséquences sur les applications techniques et industrielles courantes. Par contre dans certaines disciplines telles que la climatologie, cette nouvelle définition permettra un gain significatif de précision sur les données de mesure.
* Professeur titulaire de la chaire d’Énergétique au CNAM, Président du GRETh