Système métrique, système décimal international de poids et mesures, basé sur le mètre pour la longueur et le kilogramme pour la masse, qui a été adopté en France en 1795 et est maintenant utilisé officiellement dans presque tous les pays.
La Révolution française de 1789 a fourni l’occasion de poursuivre l’idée fréquemment discutée de remplacer le fouillis déroutant de milliers d’unités de mesure traditionnelles par un système rationnel basé sur des multiples de 10. En 1791, l’Assemblée nationale française a chargé l’Académie des sciences de se pencher sur l’état chaotique des poids et mesures français. Il a été décidé que le nouveau système serait fondé sur une unité physique naturelle afin de garantir l’immuabilité. L’Académie choisit la longueur de 1/10 000 000 de quadrant d’un grand cercle terrestre, mesurée autour des pôles du méridien passant par Paris. Une enquête ardue de six ans menée par des sommités telles que Jean Delambre, Jacques-Dominique Cassini, Pierre Mechain, Adrien-Marie Legendre et d’autres pour déterminer l’arc du méridien de Barcelone, en Espagne, à Dunkerque, en France, a finalement donné une valeur de 39.37008 pouces pour la nouvelle unité qui sera appelée le mètre, du grec metron, qui signifie « mesure ».
En 1795, toutes les unités métriques étaient dérivées du mètre, y compris le gramme pour le poids (un centimètre cube d’eau à sa densité maximale) et le litre pour la capacité (1/1 000 d’un mètre cube). Les préfixes grecs ont été établis pour les multiples de 10, myria (10 000), kilo (1 000), hecto (100) et déca (10), tandis que les préfixes latins ont été choisis pour les sous-multiples, milli (0,001), centi (0,01) et déci (0,1). Ainsi, un kilogramme est égal à 1 000 grammes, un millimètre à 1/1 000 de mètre. En 1799, le mètre et le kilogramme des Archives, incarnations en platine des nouvelles unités, sont déclarés normes légales pour toutes les mesures en France, et la devise du système métrique exprime l’espoir que les nouvelles unités seront « pour tous les hommes, pour tous les temps »
Ce n’est qu’en 1875 qu’une conférence internationale se réunit à Paris pour créer un Bureau international des poids et mesures. Le traité du mètre qui y est signé prévoit un laboratoire permanent à Sèvres, près de Paris, où sont conservés les étalons internationaux, inspectés les exemplaires des étalons nationaux et menées les recherches métrologiques. La Conférence générale des poids et mesures (CGPM), composée de représentants diplomatiques d’une quarantaine de pays, se réunit tous les six ans pour envisager une réforme. La conférence sélectionne 18 scientifiques qui forment le Comité international des poids et mesures qui régit le bureau.
Pendant un temps, les prototypes internationaux mètre et kilogramme étaient basés, par commodité, sur les normes d’archives plutôt que directement sur la mesure réelle de la Terre. La définition par les constantes naturelles a été réadoptée en 1960, lorsque le mètre a été redéfini comme 1 650 763,73 longueurs d’onde de la raie orange-rouge du spectre du krypton-86, et à nouveau en 1983, lorsqu’il a été redéfini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde. Le kilogramme était toujours défini comme la masse du prototype international de Sèvres. Cependant, en 1989, on a découvert que le prototype de Sèvres était 50 microgrammes plus léger que les autres copies du kilogramme standard. Pour éviter le problème de la définition du kilogramme par un objet dont la masse change, la Conférence générale a décidé en 2018 qu’à compter du 20 mai 2019, le kilogramme serait redéfini non pas par un objet physique mais par une constante physique fondamentale. La constante choisie est la constante de Planck, qui sera définie comme égale à 6,62607015 × 10-34 joule seconde. Un joule est égal à un kilogramme multiplié par un mètre au carré par seconde au carré. La seconde et le mètre étant déjà définis respectivement en fonction de la fréquence d’une raie spectrale du césium et de la vitesse de la lumière, le kilogramme serait alors déterminé par des mesures précises de la constante de Planck.
Au XXe siècle, le système métrique a généré des systèmes dérivés nécessaires en science et en technologie pour exprimer des propriétés physiques plus compliquées que la simple longueur, le poids et le volume. Les systèmes centimètre-gramme-seconde (CGS) et mètre-kilogramme-seconde (MKS) ont été les principaux systèmes ainsi utilisés jusqu’à la mise en place du Système international d’unités en 1960.