Méthodologie

Cette page présente la méthode derrière chaque chiffre de TransformUnits : d’où vient chaque facteur de conversion, quelles valeurs sont exactes par accord international et lesquelles sont mesurées, et où se situent les propres limites de ce site. Chaque chiffre ci-dessous peut être vérifié auprès de la source citée.

Des unités de base du SI à un facteur de conversion

Le Système international d’unités (SI) définit sept unités de base -- le mètre, le kilogramme, la seconde, l’ampère, le kelvin, la mole et la candela -- dont dérivent toutes les autres unités. Un facteur de conversion entre deux unités d’une même catégorie est le rapport entre la taille de chaque unité et l’unité de base de la catégorie.

Exemple détaillé : combien de mètres y a-t-il dans un mile ? Un mile est défini comme exactement 1 760 yards internationaux. Le yard international a été fixé à exactement 0,9144 mètre par l’accord international sur le yard et la livre, signé le 1er juillet 1959 par les organismes de normalisation de l’Australie, du Canada, de la Nouvelle-Zélande, de l’Afrique du Sud, du Royaume-Uni et des États-Unis. Donc 1 mile = 1 760 × 0,9144 m = 1 609,344 m -- une valeur exacte, car les deux étapes sont des définitions exactes, pas des mesures.

Chaque facteur de ce site est construit de la même manière : on remonte l’unité jusqu’à l’unité de référence de sa catégorie (le mètre pour la longueur et le kilogramme pour la masse -- toutes deux unités de base du SI ; le litre pour le volume -- unité acceptée pour emploi avec le SI mais qui n’est pas elle-même une unité de base du SI ; etc.), puis on enregistre le rapport obtenu avec une précision maximale. L’arrondi, lorsqu’il a lieu, n’est appliqué qu’à l’affichage du résultat, jamais avant l’enregistrement (voir « Arrondi et précision » ci-dessous).

Exact par définition ou mesuré

Toutes les valeurs métrologiques n’ont pas le même degré de certitude. Certains facteurs de conversion sont exacts par définition, fixés par accord international sans aucune incertitude. D’autres sont, ou ont été, des mesures empiriques comportant une marge d’erreur.

Exact par définition : la livre internationale vaut exactement 0,45359237 kilogramme et le pouce international vaut exactement 25,4 millimètres, deux valeurs fixées par l’accord international de 1959 sur le yard et la livre. Depuis le 20 mai 2019, le kilogramme est défini en fixant la constante de Planck à exactement 6,62607015 × 10^-34 J·s, ce qui remplace le prototype physique en platine iridié qui le définissait auparavant.
Mesuré, pas défini : avant 2019, le kelvin était fixé en déclarant que le point triple de l’eau valait exactement 273,16 K. Depuis la redéfinition de 2019, le kelvin est au contraire défini en fixant la constante de Boltzmann à exactement 1,380649 × 10^-23 J/K, si bien que le point triple de l’eau n’est plus un point de référence exact -- c’est désormais une grandeur mesurée, avec une faible incertitude expérimentale. Ce qui servait de définition est devenu une mesure, et inversement.

Un site qui présente tous ses chiffres avec la même assurance fausse la nature de ses propres données. Lorsqu’une valeur de ce site est un instantané d’une grandeur réelle et changeante plutôt qu’une définition fixe -- le facteur d’émissions carbone de l’électricité en est l’exemple le plus net --, cela est indiqué explicitement, avec une source et une année, plutôt que présenté comme une constante.

Pourquoi la température a besoin d’un décalage, pas seulement d’un rapport

Les conversions de longueur, de masse et de volume sont de purs rapports : on multiplie par un seul facteur et les points zéro coïncident déjà. Les échelles de température ne partagent pas de point zéro -- 0°C est le point de congélation de l’eau, 0°F est un point différent, environ 32 degrés Fahrenheit plus bas, et 0 K est le zéro absolu, un état physique réellement différent. Une simple multiplication ne peut pas concilier des échelles dont les points zéro ne coïncident pas ; la conversion a besoin, en plus d’un rapport, d’un décalage ajouté ou soustrait (une transformation affine, pas linéaire). C’est pourquoi les conversions de température de ce site passent par le kelvin comme étape intermédiaire, au lieu d’un unique rapport enregistré comme pour les autres catégories.

La réalisation pratique de l’échelle kelvin -- la façon dont un thermomètre réel est effectivement étalonné -- est définie par l’Échelle internationale de température de 1990 (EIT-90), adoptée par le Comité international des poids et mesures. L’EIT-90 spécifie une série de points fixes reproductibles -- comme le point triple de l’hydrogène en équilibre et le point de congélation de l’argent -- et des instruments d’interpolation normalisés, comme les thermomètres à résistance de platine, pour les intervalles entre eux, afin que des thermomètres étalonnés dans des pays différents concordent en pratique.

Arrondi et précision

Chaque facteur de conversion enregistré conserve toute la précision d’un nombre à virgule flottante double précision ; rien n’est pré-arrondi dans la base de données. Ce que vous voyez à l’écran relève d’un choix d’affichage, fait lors de la génération de la page :

Les résultats sont affichés avec jusqu’à 8 décimales, les zéros finaux étant supprimés, de sorte qu’un résultat s’affiche « 2.5 » et non « 2.50000000 ».
Les résultats très grands (1 milliard ou plus) ou très petits (moins de 0,000001) passent en notation scientifique, car huit décimales fixes seraient sinon illisibles ou faussement précises à cette échelle.
Un résultat exactement nul s’affiche toujours « 0 ».

Il s’agit d’une politique d’affichage, pas d’une affirmation sur le nombre de ces décimales réellement significatives pour votre calcul particulier. Un résultat affiché avec huit décimales n’est pas plus exact qu’un résultat affiché avec deux si la valeur de départ n’a été mesurée qu’à deux chiffres significatifs -- juger des chiffres significatifs d’un calcul particulier reste l’affaire du lecteur, car cela dépend de la précision de la donnée d’entrée d’origine, que ce site ne peut pas connaître.

Limites connues

Préciser ce que ce site ne fait pas fait partie de la méthode, ce n’est pas quelque chose à part :

Émissions de carbone : la catégorie électricité vers CO2e utilise un unique facteur d’émissions moyen mondial, cité avec sa source et son année sur les pages concernées. L’intensité carbone réelle du réseau varie selon le pays, le mix de production et l’année, parfois d’un facteur dix ou plus entre les réseaux nationaux les plus propres et les plus polluants. Considérez cette catégorie comme une estimation d’ordre de grandeur, pas comme un substitut à une valeur propre à un pays ou à un fournisseur.
Volumes de cuisine : la catégorie volume propose la cuillère à café métrique (5 mL) et la cuillère à soupe métrique (15 mL) -- les mesures utilisées dans la majeure partie du monde -- plutôt qu’une « cuillère à café » ou une « tasse » génériques. Une cuillère à café américaine usuelle (≈4,93 mL) et une tasse légale américaine (240 mL) ne sont pas identiques à leurs homonymes métriques, et les confondre silencieusement serait pire que de ne pas les proposer du tout.
Ce que ce site choisit délibérément de ne pas proposer : une catégorie de conversion de la variabilité de la fréquence cardiaque (RMSSD ↔ SDNN) a été supprimée plutôt que publiée avec un facteur inventé. RMSSD et SDNN sont deux mesures statistiques différentes de la même série d’intervalles entre battements cardiaques, et aucun rapport fixe ne relie l’une à l’autre ; cela dépend de la forme du signal cardiaque sous-jacent, qui diffère d’un enregistrement à l’autre. Publier une « conversion » numérique entre elles aurait affirmé quelque chose de faux. Voir l’entrée du journal des modifications concernant cette suppression.