ÉTALON PROVISOIRE DU KILOGRAMME
La Commission chargée de faire une copie du kilogramme des Archives comprenait J.-B. Dumas, Tamiral Mouchez et H. De-
(*) Ces comparateurs et leur installation, longuement étudiés par la Section française, n'ont jamais été décrits en, détail. Une description succincte en est donnée dans le Rapport -sur la détermination de cet étalon provisoire I^. Divers détails sont dispersés dans les publications de la Section française, dans un Mémoire déjà cité de M. Bosscha {voir p. 345, note I )t mais nulle part on ne trouve les figures indispensables.
(*) Un premier calcul avait donné l, = A + 6i*, i3 : c'est la valeur communiquée en 1889 à la Conférence générale.
(') Ce résultat fondamental, point de départ des équations admises pour tous les nouveaux prototypes du mètre, fut vivement attaqué par M. Bosscha; il regrette que, sur cinq séries de comparaisons, la première (faite avant l'emploi de la méthode de M. Cornu pour la mise au point), ait été re jetée, et surtout que l'on n'ait pas fait un plus grand nombre d'observations près de la température de o*. Sa conclusion est que l'équation du mètre I, n*a pas été déterminée avec la haute précision que comporte l'état de conservation du mètre des Archives, et que cette équation est réellement
I,= A+3^4 yoir J. BossoHA, Lei équations des nouvelles copies du mètre des Archives {Ex\n\ldc& jirehiv, néerlandaises^ t. XXV, p. io5-i36); •— Comptes rendus, deux Notes, t. CXIII, p. 344-346, et t. CXIV, p. 950-933. La première de ces Notes fut réfutée par M. Foertter, «u nom du Comité international, dans les Comptes rendus, t. CXIII, p. 413-414.
'SG6 Chapitre XXXr.
ville, délégués de la Section française, avec Broch et Stas, délégués du Comité international. [Voir les résultats ses travaux dans T. et M., t. IV, p. m; et suiv.)
Les comparaisons portèrent principalement sur trois cylindres de platine iridié pur à lo pour iood*iridium, qui formèrent les kilogrammes K I, K II, K III. Ces cylindres, amenés à leur maximum de densité par une frappe énergique, furent fournis par la maison Matthey au printemps de 1879. La pureté de la matière avait été constatée par des analyses séparées de H. Deville et Stas; sa densité définitive, déterminée par des pesées hydrostatiques faites à TÉcole Normale, fut trouvée de 21, 55.
Les cylindres furent travaillés par A. Collot, qui avait aussi construit ad hoc la balance employée pour les pesées et qui appartient à rÉcole Normale; mais les comparaisons furent faites à l'Observatoire, dans la partie nord de la grande salle de la méridienne (aménagée à cet effet, au printemps de 1880], durant les mois de juin, juillet, septembre et octobre 1880.
Les cylindres furent d'abord ajustés sur le kilogramme de l'Observatoire, en leur laissant un petit excédent de poids; pour le seul kilogramme K III il fallut procéder à un second ajustement.
Le kilogramme des Archives fut apporté à l'Observatoire et l'on procéda aux comparaisons, qui furent faites aussi sur les
kilogrammes de FObservatoîre, du Conservatoire et sur un kilogramme étalon de la Belgique.
Voici le Tableau des équations ainsi obtenues (T. et M., t. IV, p. 25), rapportées au kilogramme K III, dont le volume ào<»fut trouvé de 46"', 40052 (A désigne Tincertitude dans laquelle on est sur le volume de l'étalon correspondant) :
Construction des étalons définitifs. 367
Volume à o*
Kilogrammes. en millilitres. Equations.
ml mg
Archives A 48,6712 A = III dz 0,010
International Kl 46,3975 I = III -h 0,146 ± o,oo3 -+- 1,216 Al
» KII 46,3968 II = ni-ho,33 ±0,040-4- i,i85 AU
De l'Observatoire O... 48,5335 O = III — 0,094^:0,018-4- 1,200 AO
Du Conservatoire G'.. 52,0754
C' = III-f-i,7i ±0,02 -H 1,181 AC'(M C' = InVi,i9 ±001, H- i,i93aC'(") De la Belgique Bl 47,1623 Bl = III — 3,o35 ± o,oi3 h- i,i8oAB1.
Le volume exact du kilogramme K III fut déterminé directement par pesée hydrostatique; les observations faites montrèrent que son poids n'avait subi aucun changement par suite de son immersion dans Teau.
Relativement à ce kilogramme, la Commission mixte conclut qu'on peut déclarer « avec toute certitude que le kilogramme K III et le kilogramme des Archives de France coïncident, quant au poids dans le vide, dans la limite de Tincertitude dans laquelle on se trouve sur le volume du kilogramme des Archives d.
Ce kilogramme KIII et le mètre I, furent remis officiellement, en présence du Ministre, au Comité international, le 26 avril 1882; et le procès-verbal de remise fut inséré au Journal officiel du 3o avril.
Dans sa session suivante, le Comité décida que, jusqu'à Tépoque du sanctionnement définitif des nouveaux prototypes, pour les travaux du Bureau international, on adopterait :
Comme unité de longueur : It — ôH-;
(*) Avant le nettoyage. (") Jprèi le nettoyage.
368 Chapitre XXXL
Comme unité de poids, le poids de K III.
Et la Section française fut invitée à partir de ces valeurs pour le tracé des mètres et pour l'ajustage des kilogrammes.
L'année suivante, le Comité adopta même définitivement le kilogramme KIII comme prototype international, en votant unanimement la résolution suivante, fortement motivée :
« Le kilogramme KIII, dont V équation par rapport au prototype des Archives a été déterminée égale à \éro par la Commission mixte, est choisi pour prototype international du kilogramme, s
Depuis lors, ce kilogramme KIII est désigné parle symbole A; de même, l'étalon international du mètre, choisi plus tard, est habituellement désigné par JR. Ce kilogramme il ne porte aucune marque.
Pendant que Ton exécutait ces copies, les États contractants avaient fait connaître le nombre et la nature des étalons qu ils désiraient. Le Tableau suivant résume les demandes reçues :
1° au commencement de 1882,
2« à Tépoquede la distribution, en 1889.
Construction des étalons définitifs.
Allemagne
Bavière
Autriche. .
Hongrie
Belgique
Danemark
Espagne
Etats-Unis d'Amérique....
France
Italie
Portugal
Russie
Académie des Sciences de
Saint-Pétersbourg
Serbie
Suède
Norvège
Suisse
Bureau international des
Poids et Mesures
Angleterre
Japon
Observatoire de Bruxelles.
ÉTAT DES DBHANDBS,
En a
lliagc
pur.
En alliage
du Conservatoire.
Mitres à traits.
ETAT DBS DEMANDES,
En alliage pur.
t« s «te
pur.
En
alliage
, d" Conser -
• (se
▼atoire.
Mètres
à traits.
370 Chapitre XXXI.
Sur Tavis de la Section française, la fourniture des mètres et des kilogrammes fut demandée par le Ministre à la maison Johnson, Matthey et C**, et les conditions furent fixées par le traité suivant, signé le 23 avril 1882 (E 82, p. 95 ) :
Projbt de marché entrb Son Excellence le Ministre du Commerce
BT MM. Johnson, Matthey et O*.
a MM. Johnson, Matthey et O* s'engagent à fournir au Ministère du Commerce, pour les travaux de la Section française, trente mètres façonnés en X dans les conditions suivantes :
» 1. La longueur des règles sera de un mètre vingt centimètres (i",2o}.
» 2. La densité du métal sera de 21, 5 au moins, le métal supposé à o* et l'eau à 4*.
» 3. La composition de l'alliage sera telle que le rapport du platine à riridium soit compris dans les limites suivantes :
Platine 90, 25 89,75
Iridium 9,76 10, 25
9 4. La tolérance, pour les métaux autres que le platine et l'iridium, sera ainsi fixée, savoir :
Pour le ruthénium jg^ô ("^^ ™'''^^'^^)-
Pour le fer j^ (un millième).
Pour le rhodium ou mêlé de palladium y^oVôCqu'"" dixmillièmes).
Pour le. cuivre, l'argent, l'or ou autres métaux rooTô i^^^^ dix-millièmes).
» 5. Les règles devront être construites avec un métal homogène, entièrement soluble dans l'eau régale et présentant partout la même densité. Cette
Construction des étalons définitifs. Syi
densité sera prise sur deux échantillons à détacher des extrémités de la règle.
)) 6. Avant de procéder à Talliage des métaux et à la transformation de cet alliage en règles et en cylindres, il sera prélevé, sur des masses de vingt kilogrammes ( so***), deux échantillons de chacun des métaux et de Talliage. Un exemplaire de chacun de ces échantillons sera remis, pour être analysé, à M. Debray, maître de Conférences à l'École Normale supérieure de Paris, en qualité de délégué de la Section française, et à M. J.-S. Stas, de Bruxelles, comme délégué du Comité international. Ce n*est que lorsque ces échantillons auront été reconnus réunir les conditions ci-dessus énoncées que MM. Johnson, Matthey et C* procéderont à la confection des règles et des cylindres.
7. Ces règles ne devront offrir aucun défaut qui ne puisse disparaître après le finissage, le dressage et le polissage. Ces dernières opérations ne seront exécutées par MM. Johnson, Matthey et C'* qu'après réception provisoire des règles brutes par la Section française.
» 8. Il est alloué à MM. Johnson, Matthey et C'% pour les dépenses qu'entraîneront les travaux d'analyse des métaux et alliages nécessaires à la confection de ces prototypes, une somme à forfait de six mille
francs (6ooo").
» 9. MM. Johnson, Matthey et C'* demeurent libres d'employer les procédés qu'ils jugeront les meilleurs:
I* Pour la préparation des métaux purs; 2* Pour la fabrication de Palliage; 3* Pour la façon des règles en X.
» 10. La réception définitive des mètres par la Section française sera effectuée sur le Rapport d'une Commission spéciale, qui en vérifiera la composition, la densité et les qualités physiques.
» 11. Si une ou plusieurs de ces règles étaient déclarées non recevabies par la Section française, elles seraient restituées à MM. Johnson, Matthey et O*. Le Gouvernement français n'aurait à supporter, en ce cas, aucune partie de la dépense se rapportant soit à la façon en X des pièces, soit à la valeur de l'alliage.
» 12. MM. Johnson, Matthey et C'* s'engagent à fournir quarante masses du même métal et pesant chacune de un kilogramme cent cinquante grammes (iS i5o) à un kilogramme deux cents grammes (i*», 200) et
372 Chapitre XXXI.
satisfaisant aux conditions de densité, de composition chimique et d'homogénéité stipulées plus haut pour les règles.
» 13. Le prix des fournitures faisant Tobjet du présent marché, après que la livraison en aura été définitivement acceptée, ainsi que des échantillons livrés à MM. Debray et J.-S. Stas, est ainsi fixé :
Prix du kilogramme de Talliage, tant pour les règles que pour les kilogrammes, deux mille francs, ci 2000^'
Façonnage de chaque règle, deux mille cinq cents francs, ci ,.... 25oo
Façonnage de chaque kilogramme, cent cinquante francs, ci 1 5o
n 14. M. Johnson, Matthey et O* s'engagent, d'ailleurs, à recevoir, en payement desdites fournitures :
» I* Le platine iridié resté sans emploi du Conservatoire des Arts et Métiers, qu'ils reprendraient au prix de neuf cents francs (900'') le kilogramme;
9 2*> Les échantillons remis à MM. Debray et Stas, au prix de deux mille francs (2000'') le kilogramme. •
