L'erreur statistique ou systématique associée à une mesure expérimentale.L'incertitude de mesure est la quantification du doute sur le résultat d'une mesure. Elle provient de deux sources principales : les fluctuations statistiques (erreurs aléatoires) et les biais systématiques (tels que la dérive d'étalonnage des instruments ou les influences environnementales). Contrairement à une simple erreur, qui est un écart unique par rapport à la valeur vraie, l'incertitude définit une plage dans laquelle la valeur vraie est censée se situer, avec un certain niveau de confiance. Ce concept est essentiel en physique expérimentale, où aucune mesure n'est parfaite, et il permet de comparer et de reproduire les résultats dans différents laboratoires.
Le traitement formel de l'incertitude de mesure a été développé à la fin du XXe siècle, aboutissant à la publication en 1993 du 'Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure' (GUM) par l'Organisation internationale de normalisation, qui a standardisé la manière dont les incertitudes sont rapportées dans le monde entier.
Pour estimer l'incertitude, les scientifiques répètent les mesures et analysent la dispersion des résultats, en utilisant souvent l'écart type comme mesure de l'erreur aléatoire. Les erreurs systématiques sont identifiées en étalonnant les instruments par rapport à des étalons connus ou en utilisant des méthodes indépendantes. L'incertitude totale est ensuite combinée, généralement en additionnant les composantes aléatoire et systématique en quadrature (racine carrée de la somme des carrés). Le résultat final est rapporté comme une valeur plus ou moins l'incertitude, par exemple '9,8 ± 0,1 m/s²'.
L'incertitude de mesure est cruciale dans des domaines comme la métrologie (la science de la mesure), le contrôle qualité dans la fabrication, et dans la recherche scientifique où des valeurs précises—telles que la vitesse de la lumière ou la masse de l'électron—sont établies et vérifiées.
Le concept d'incertitude est si important que le Système international d'unités (SI) définit désormais toutes les unités de base en termes de constantes fondamentales avec une incertitude nulle, transférant ainsi le fardeau de la précision au processus de mesure lui-même.
