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La Convention du Mètre : 130 ans seulement
Par M. Andrew Wallard, Directeur du Bureau international des poids et mesures
“Poids et Mesures” ? Cela évoque-t-il pour vous la notion de quelque activité ésotérique ou même anachronique ? Eh bien cela ne devrait pas ! J’espère, dans cet éditorial, vous convaincre que la métrologie, la science de la mesure, et le travail du Bureau international des poids et mesures, qui se trouve tout près de Paris, ont des implications importantes et d’avant garde en matière d’économie et de commerce pour le monde entier et que cela nous concerne toujours tous, à la fin de l’année 2004.
Je suis devenu le 10ème directeur du BIPM en janvier 2004, humblement conscient que je marchais sur les traces de scientifiques renommés dont les noms avaient été liés au Bureau depuis sa création : Benoît, de Broglie, Cornu, Fabry, Kösters, Michelson, Sears, Siegbahn, Volterra, Zeeman, Mendéléev ont tous servi le BIPM, à sa direction ou au sein de Comités consultatifs. De nombreux lauréats du Prix Nobel – dont un de mes prédécesseurs, Guillaume, ont également travaillé en étroite collaboration avec le Bureau. Mais pourquoi la métrologie a-t-elle eu un tel attrait pour ces géants de la science ? Tout simplement, les scientifiques ont besoin de savoir ce qui limite leur aptitude à mesurer, afin de faire avancer la connaissance. Steve Chu, Prix Nobel de physique en 1997, a fait, lors de son exposé donné pour le 125e anniversaire du BIPM et de la Convention du Mètre, une réponse succinte :
« L’exactitude des mesures est au cœur de la physique et, selon mon expérience, la nouveauté en physique commence à la décimale suivante. »
La France est le dépositaire de la Convention du Mètre qui a été officiellement signée en 1875, lors d’une conférence diplomatique organisée par le Gouvernement français. L’émanation de cette conférence diplomatique est aujourd’hui la Conférence générale des poids et mesures, qui se réunit maintenant tous les quatre ans, à Paris, pour débattre d’un certain nombre de sujets liés à la métrologie mondiale. Cette Conférence approuve le programme de travail du BIPM et décide de son budget qui à l’heure actuelle s’élève à environ 10 millions d’euros par an. Entre les réunions de la CGPM, le Comité international des poids et mesures (CIPM) composé de 18 personnes nommées en raison de leur compétence personnelle, gère les activités du BIPM.
Au quotidien, le BIPM travaille avec plus de quatre-vingts laboratoires nationaux de métrologie et coordonne leur travail scientifique et technique au niveau international. Le Bureau entretient des relations de travail les plus étroites possibles avec des organisations internationales et inter-gouvernementales comme l’Organisation internationale de métrologie légale (OIML), l’Organisation internationale de normalisation (ISO), la Commission électrotechnique internationale (CEI) et de nombreux autres organismes scientifiques spécialisés. Le lien entre la métrologie et la mise en application de normes écrites crée une infrastructure essentielle et inter-dépendante reconnue par l’Organisation internationale du commerce (OMC), aussi bien que par d’autres agences comme l’UNIDO.
La création du BIPM est l’aboutissement du consensus international que de meilleures mesures facilitent la création de meilleurs produits pour le monde entier. Il a été immédiatement clair que les unités et les étalons de mesures devaient être reconnus au niveau international pour être appropriés. Le décor était planté pour que le BIPM commence son action de leader dans le système de mesures mondial.
Sous l’appellation « poids et mesures » se cachent bien d’autres préoccupations que celles de la science pure. Lors de l’inauguration du BIPM, les représentants des Gouvernements signataires de la Convention étaient très conscients de l’impact de la qualité des étalons de mesures sur les entreprises industrielles qui fabriquaient (ce qu’ils espéraient être) des produits et des composants compatibles en des lieux différents. Auparavant, les étalons et les techniques non acceptés et validés se terminaient par des histoires de balles qui n’entraient pas dans les fusils et de lances d’incendies qui ne s’adaptaient pas aux bouches d’incendie ! Cependant, en général, l’infrastructure internationale fonctionne bien maintenant et la majorité des utilisateurs trouvent naturel que les étalons qu’ils utilisent soient correctement étalonnés, traçables à une référence reconnue au niveau international, et qu’ils soient similaires partout au monde.
Peu sont conscients de la vitalité et de la complexité des réseaux coordonnés par le BIPM – car comme dans d’autres domaines d’infrastructure « cachée », les histoires ne prennent le devant de la scène que quand quelque chose ne va pas : une cargaison de nourriture rejetée par un pays, par exemple, parce que la façon de mesurer le niveau de contamination est différente de celle du pays d’origine, ou bien un désaccord commercial mondial au sujet de normes de blancheur qui, une fois réglé, a fait économiser quelques millions de dollars à l’industrie du papier au Canada. Par ailleurs, il y a beaucoup d’histoires de réussites – celle des ailes de l’Airbus européen fabriquées au Royaume-Uni et assemblées sur un fuselage construit en France, grâce à des mesures dimensionnelles effectuées à l’aide d’étalons lasers – et celle de l’échelle internationale de temps (le Temps universel coordonné), et des horloges atomiques à bord de satellites qui sont utilisées pour le positionnement exact n’importe où sur la Terre.
Jusqu’à il y a une dizaine d’années, les laboratoires nationaux de métrologie effectuaient des comparaisons de leurs étalons en général mus par une motivation scientifique plutôt que commerciale, et le processus manquait de fondement formel. C’est pourquoi en 1999 le BIPM lança un arrangement de reconnaissance mutuelle (le MRA du CIPM) entre les Etats membres de la Convention du Mètre qui, entre autres, implique un audit, réalisé par des pairs, des aptitudes techniques de tous les laboratoires nationaux, et que les laboratoires réalisent entre eux des séries de comparaisons de mesures robustes. Les résultats finaux donnent confiance en la capacité de tous les participants à réaliser des mesures équivalentes et à fournir des certificats d’étalonnage qui, pour la première fois, soient acceptés par tous les signataires, aidant ainsi à réduire les entraves techniques au commerce (TBT). Le Comité de l’OMC consacré aux entraves techniques au commerce s’intéresse maintenant au MRA du CIPM, car ce dernier est cité comme cadre de référence technique reconnu dans de nombreux accords commerciaux internationaux. Un nombre accru d’autorités de réglementation le considèrent également comme la preuve technique dont ils ont besoin pour accepter des certificats d’étalonnage non nationaux.
La Conférence a créé pour les pays, une nouvelle sorte de relations avec la Convention du Mètre – la catégorie des Associés à la Conférence générale des poids et mesures, afin d’encourager la plus vaste participation possible au MRA du CIPM. De plus, il est possible à des groupements d’intérêt économiques reconnus de signer le MRA du CIPM en tant qu’une seule entité, ouvrant ainsi la voie de l’intégration au MRA aux entités économiques plus petites. Il y a à l’heure actuelle 51 Etats membres de la Convention du Mètre et 16 associés à la Conférence générale des poids et mesures. De nombreuses autres entités économiques émergentes sont maintenant intéressées par le travail du BIPM et, plus particulièrement, par le MRA du CIPM, qui pourrait leur permettre de démontrer leurs compétences en matière de mesure à quelque niveau d’exactitude que ce soit selon l’état de leur développement. La Convention du Mètre répond donc à la prise de conscience récente de la mondialisation : elle est, et doit être ouverte à tous.
Le BIPM est aujourd’hui une petite organisation d’environ 70 personnes de 14 nationalités différentes. Le siège du BIPM, un territoire international concédé par le gouvernement français, surplombe la Seine à Sèvres et comporte en son centre le Pavillon construit à l’origine par Gobert pour Louis XIV en 1672. Il renferme toujours le prototype international du kilogramme, la dernière des sept unités de « base » du SI (Système international d’unités) qui soit encore fondée sur un objet matériel. Le prototype international du kilogramme, dont des copies sont réalisées pour les Etats membres, est rarement utilisé, mais il fascine encore les journalistes qui réalisent des documentaires scientifiques pour la télévision. Chaque année le CIPM vérifie sa présence au cours d’une cérémonie d’ouverture du coffre fort au moyen de trois clefs détenues par trois personnes différentes, le directeur du BIPM, le président du CIPM et le représentant des Archives nationales de France. Les jours du prototype international sont cependant comptés, car de nombreux projets, incluant un du BIPM lui-même, sont à l’étude pour contrôler suffisamment bien sa masse et proposer une nouvelle définition du kilogramme fondée sur une constante fondamentale de la nature.
Où se situent les domaines clés de la métrologie du 21e siècle ? Il y aura bien sûr toute une gamme de défis pour les domaines traditionnels de la physique et de l’ingénierie, et la demande de mesures industrielles de plus en plus précises demeure insatiable. Des étalons de mesure et des techniques améliorés continueront à être nécessaires dans des domaines comme les rayonnements ionisants et les ultrasons, à usage industriel et médical. De nouvelles technologies telles que l’ingénierie aux dimensions nanométriques, conduisent à la mise au point d’étalons pour la mesure du très petit et du très rapide, et le BIPM devra présenter des études et des projets pour faire face à ces développements au niveau international. Pourtant notre préoccupation la plus grande et la plus pressante pour les toutes prochaines années, est de répondre au besoin de mesures précises et traçables en chimie, particulièrement celles liées aux problèmes de l’environnement, de la biotechnologie, du contrôle des médicaments, de la sécurité alimentaire et de la médecine. Les bénéfices économiques et de société sont ici potentiellement très importants et nous avons juste commencé à gratter la surface du problème : le besoin croissant de mesures exactes chez les professionnels pour le bien des communautés d’utilisateurs. Certains résultats de comparaisons internationales ont montré des faiblesses dans l’état actuel du système, et des disparités dans les mesures des mêmes échantillons entre des laboratoires de différents pays. Notre but est d’englober ces domaines d’activité dans le cadre du MRA du CIPM ou d’un arrangement similaire, afin de poursuivre notre mission vers l’uniformité mondiale des mesures. Mes successeurs et moi-même avons du travail à accomplir aussi loin que nous pouvons voir.
Tout notre travail est, je crois, le témoignage de la sagesse des pères fondateurs de la Convention du Mètre. Ils auraient été surpris, et, je l’espère heureux, de voir leur création s’épanouir et continuer à servir la communauté internationale.
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