Le système international d'unités (SI)

Le système international d’unités, comme son nom l'indique, est le système d’unités le plus largement accepté dans le monde à l'heure actuelle. C'est le système légal  d’unités dans 32 pays différents, répartis sur tous les continents (Tableau 1) et regroupés en une fédération mondiale d'organismes nationaux de normalisation, l'ISO (organisation internationale de normalisation). L'élaboration des Normes internationales est confiée aux comités techniques de l'ISO.

TABLEAU 1. Pays membres de l'organisation

Cohérence

C'est la très grande cohérence du SI qui le rend si intéressant. Les unités en ont été choisies de telle façon que les équations entre valeurs numériques (facteurs numériques inclus) aient exactement la même forme que les équations correspondantes entre grandeurs. Un système d’unités défini de cette manière est appelé cohérent par rapport au système de grandeurs et d'équations considéré.

La cohérence, cela signifie aussi que, si on utilise seulement les unités SI (de base, supplémentaires ou dérivées, mais non leurs multiples ou sous-multiples) dans la solution d'une équation, la réponse est automatiquement donnée en unités SI.

Le SI comprend sept (7) unités de base (Tableau 2), lesquelles ont été définies pour les grandeurs de base, deux (2) unités supplémentaires (Tableau 3) et de très nombreuses unités dérivées, dont plusieurs affectées d'un nom propre.

TABLEAU 2. Unités de base du SI

TABLEAU 3. Unités supplémentaires du SI

Toutes les autres unités du SI sont des unités dérivées (Tableau 4), c'est-à-dire des unités que l'on obtient en combinant différemment les sept unités de base en fonction de l'équation algébrique définissant la grandeur dérivée en question.

Dans un tel système cohérent d’unités, aucun facteur numérique autre que le nombre un (1) ne figure dans les expressions des unités dérivées en fonction des unités de base.

Le SI comprend de très nombreuses unités dérivées, dont plusieurs affectées d'un nom propre. Exemple: le gray, le becquerel, le sievert, etc...

TABLEAU 4. Unités SI dérivées ayant un  nom propre

Uniformité des préfixes

L'autre grande qualité du SI, c'est son uniformité. En effet, afin d'éviter les valeurs numériques élevées ou faibles, le SI ajoute des multiples et sous-multiples décimaux aux unités. Ainsi, un million de fois (106) une unité, quelle qu'elle soit, cela s'écrit toujours à l'aide du préfixe méga (M). Un million de cycles par seconde, cela s'écrit mégahertz (MHz); un million de watts s'écrit mégawatts (MW); un million de joules, mégajoules (MJ) et un million de mètres, mégamètres (Mm). Il en va de même pour tous les préfixes du SI (Tableau 5) sauf le kilogramme.

TABLEAU 5. Préfixes du système international d’unités

Le kilogramme est la seule unité dont le nom commence par un préfixe. Malheureusement, le préfixe en question multiplie un sous-multiple de l'unité SI plutôt que de multiplier l'unité elle-même. Contrairement au kW, lequel vaut 1000 fois l'unité SI de puissance (le watt), le kg représente 1000 fois le gramme qui est, lui, le millième de l'unité SI de masse. Il est donc impossible d'utiliser les préfixes usuels avec l'expression kilogramme.