Après le centimètre et le millimètre, voici les quectomètres et ronnamètres !

Comme son nom l’indique, le Système International des Unités, ou SI pour les intimes, est un standard de mesure utilisé un peu partout sur la planète, à quelques exceptions près. Au quotidien, le commun des mortels utilise essentiellement des unités comme le litre, le centimètre ou le kilogramme. Mais il en existe des tas d’autres qui servent davantage aux ingénieurs, scientifiques et autres professions techniques.

Tout en haut de cette échelle, on trouve le préfixe yota-; il correspond à un quadrillion dans l’échelle longue utilisée en France, soit 10²⁴ (un 1 suivi de 24 zéros), ou encore un million de milliards de milliards. À titre de comparaison, le rayon de l’univers observable (en distance comobile) est estimé à environ 435 yottamètres.

De l’autre côté, on trouve le préfixe yocto (10^-24), qu’on peut aussi appeler un quadrillionième ou un millionième de milliardième de milliardième. Si on l’applique à une distance, il désigne une longueur environ mille milliards de fois plus petite que la circonférence d’un atome d’hydrogène. Dans un autre contexte, on les utilise généralement avec des unités de masse pour décrire des particules subatomiques; un neutron pèse par exemple 1,67 yoctogramme.

Une échelle très étendue, mais encore insuffisante

Ces préfixes, adoptés en 1991, semblent si extrêmes qu’on pourrait penser qu’ils suffiront largement à encadrer tous les travaux scientifiques jusqu’à la fin des temps. Pourtant, les chercheurs et ingénieurs continuent de produire des méthodes et des appareils qui nécessitent des chiffres de plus en plus immenses.

Certains commencent donc à se sentir à l’étroit avec les unités actuelles. C’est tout particulièrement vrai en informatique et en data science; à l’heure actuelle, ce sont les seules disciplines qui ont véritablement un besoin urgent d’unités supplémentaires. En effet, certaines structures qui travaillent dans l’hébergement ou le traitement des données raisonnent déjà en termes de yottabytes.

Depuis quelques années, nombre d’entre eux réclament donc l’introduction d’un nouvel échelon unitaire dans le système international. Et leur souhait a enfin été exaucé à l’occasion de la 27e Assemblée Générale des Poids et Mesures, qui s’est tenue la semaine dernière au Château de Versailles; la communauté peut désormais fêter l’arrivée de quatre nouveaux préfixes.

De l’infiniment grand à l’infiniment petit

Les deux premiers, quetta- (10³⁰, ou un quintillion en échelle longue) et ronna- (10²⁷, ou un quadrilliard en échelle longue), s’installent respectivement en 1re et 2e position sur cette échelle de valeurs. Dans l’immédiat, ils seront très certainement réservés au monde de l’informatique (et aux amateurs de yo mama jokes de mauvais goût).

Mais au fil du temps, ils pourraient se trouver une place dans d’autres domaines qui travaillent avec des chiffres colossaux. On pense par exemple à l’astronomie. Par exemple, le communiqué publié pour l’occasion par le National Physics Lab (l’institution britannique qui gère ces standards de l’autre côté de la manche) indique que si l’on applique ces préfixes à des masses, la Terre pèse environ 6 ronnagrammes, et que Jupiter pèse à peu près 2 quettagrammes.

De l’autre côté du spectre, on trouve les préfixes quecto- et ronto- (10^-30 et 10^-27 respectivement). Appliqués à des distances, cela commence à s’approcher de l’échelle de la fameuse longueur de Planck (1,6x 10^-35 mètres), à partir de laquelle la physique traditionnelle cesse tout simplement de fonctionner. Ces nouvelles unités seront donc probablement utilisés dans le cadre de travaux de recherche fondamentale qui s’intéressent à l’infiniment petit. On pourrait par exemple les retrouver dans des études sur la fameuse Théorie du Tout, qui cherche à faire le lien entre la physique relativiste d’Einstein et la physique quantique (voir notre article).

Avec cette nouvelle mise à jour, les spécialistes seront probablement armés pour de nombreuses années, voire décennies… à moins que de nouveaux progrès spectaculaires conduisent encore à l’introduction d’un nouvel échelon encore plus extrême.

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