Unité fondamentale

« Le mètre est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de ¹⁄_{299 792 458} de seconde »[2].

Historiquement, la première définition officielle et pratique du mètre (1791) se référait à la circonférence de la terre et valait ¹⁄_20 000 000 d'un méridien géographique[3].

Auparavant, le mètre en tant que proposition d'unité décimale de mesure universelle était défini comme la longueur d'un pendule qui oscille avec une demi-période d'une seconde[4].

Depuis le 20 mai 2019, le kilogramme est défini en prenant la valeur numérique de la constante de Planck, h, fixée à 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ J s (ou kg m² s⁻¹) , le mètre et la seconde étant définis en fonction de c et ∆ν_Cs[5].

Auparavant, le kilogramme était la masse du prototype international du kilogramme[6]. Ce dernier, composé d'un alliage de platine et d'iridium (90 %/10 %), est conservé au Bureau international des poids et mesures à Sèvres, en France.

Historiquement, la définition du kilogramme (à l'origine nommé grave[7]) était la masse d'un décimètre cube d'eau (dm³), soit un litre d'eau. Le gramme était, lui, défini comme la masse d’un centimètre cube d’eau à la température de 4 °C, qui correspond à un maximum de masse volumique.

« La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133 »[8] à la température du zéro absolu.

La seconde était à l'origine définie à partir de la durée du jour terrestre, divisé en 24 heures de 60 minutes, chacune d'entre elles durant 60 secondes (soit 86 400 secondes pour une journée).

« L'ampère est l'intensité d'un courant constant qui, maintenu dans deux conducteurs parallèles, rectilignes, de longueur infinie, de section circulaire négligeable et placés à une distance de un mètre l'un de l'autre dans le vide produirait entre ces conducteurs une force égale à 2 × 10⁻⁷ newton par mètre de longueur »[9].

« La mole est la quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12 »[11].

Ce nombre d'entités élémentaires est appelé nombre d'Avogadro.

« Lorsque l'on emploie la mole, les entités élémentaires doivent être spécifiées et peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons, d'autres particules ou des groupements spécifiés de telles particules. »[12]

« La candela est l'intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence 540 × 10¹² s⁻¹ (hertz) et dont l'intensité énergétique dans cette direction est de ¹⁄₆₈₃ watt par stéradian »[13].