Mijenja se definicija kilograma? Odluka pada danas

Mijenja se definicija kilograma? Odluka pada danas
Foto: EPA

GOTOVO 130 godina nosio je teret svijeta na svojim leđima. Nazvan "veliki K" (franc. le grand K), međunarodni prototip kilograma koji je služio i kao standard za sve druge mjere broji svoje zadnje dane. Na međunarodnoj konferenciji za utege i mjere koja je ovog tjedna počela u Parizu danas će biti zamijenjen nematerijalnom matematičkom konstantom.

Kilogram je od 1889. definiran sjajnim komadom platine i iridija dugim 3,9 centimetara, promjera 3,9 centimetara, koji je brižno čuva u sjedištu Međunarodnog ureda za utege i mjere (BIPM) u Sevresu pokraj Pariza. Malobrojni su oni koji su imali privilegij vidjeti ga. 

Teška je njegova odgovornost: "veliki K" jedna je od najvažnijih relikvija znanosti i utjelovljuje međunarodnu referencu za sva mjerenja mase u svijetu; od doziranja lijekova, rezanja šunke, mjerenja novorođenčeta, do teške industrijske opreme. 

Posljednja mjerna jedinica temeljena na fizičkom objektu

Toliko ga poštuju da su ga od 1889.samo triput uznemirili kontrolnim vaganjem. U odaji u kojoj se nalazi može se ući jedino kada tri ključara, koji su zbog sigurnosnih razloga različitih nacionalnosti, istodobno okrenu ključ. 

"Kilogram je posljednja mjerna jedinica temeljena na fizičkom objektu", rekao je Thomas Grenon, glavni direktor Francuskog nacionalnog laboratorija za mjerenja. 

"Problem je u tome što i on ima svoj život, masa mu može varirati, a s obzirom na razinu preciznosti koja nam danas treba, to nije dovoljno dobro", objasnio je, iako su u pitanju varijacije koje se mjere u mikrogramima. 

Ujedno, pri povremenim mjerenjima i čišćenjima, moguće ga je i oštetiti jer se radi o krhkom objektu. 

"Zamislite da nekome padne iz ruke", rekao je Grenon. 

Original više ne teži jednako kao kopije

Usto, čak i unutar tri staklena zvona, kilogram bude prašnjav i prljav i na njega ima utjecaj atmosfera. Ponekad ga zaista treba oprati.

"Živimo u modernom svijetu. U atmosferi ima onečišćivača koji se mogu zalijepiti na masu", rekao je Ian Robinson, stručnjak Odjela za inženjerstvo, materijale i elektroniku britanskog Nacionalnog laboratorija za fiziku: "Pa kada ga samo izvadite iz sefa, malo se zaprlja. Ali cijeli proces čišćenja ili postupanja s njime ili korištenja može promijeniti njegovu masu. Prema tome, to možda nije najbolji način za definiciju mase." 

Masa originalnog kilograma promijenila se zbog njegovog fizičkog propadanja, piše BBC. A pošto je "veliki K" nepogrešivi orijentir, i druge mjerne jedinice, od miligrama do tone i dalje, morale su se prilagoditi promjenama. Iako razlika trenutno iznosi otprilike koliko teži jedna trepavica, i takva razlika može imati ozbiljne posljedice u kontekstu razvoja droga, nanotehnologije i preciznog inženjerstva. "Znamo preko usporedbe kilograma u Parizu sa svim kopijama kilograma diljem svijeta da postoje diskrepancije između njih i "velikog K" samog. To nije prihvatljivo iz znanstvenog kuta gledanja. Tako da, čak i ako je "veliki K" trenutno adekvatan, za 100 godina neće biti", zaključuje dr. Stuart Davidson, ravnatelj spektrometrije mase na Nacionalnom fizičkom institutu u Velikoj Britaniji. Drugim riječima, potrebno je nešto stabilnije.

Nova definicija kilograma temeljena na Planckovoj konstanti

Prije 130 godina stručnjaci su odlučili da će masa kubnog decimetra vode (10x10x10cm) biti kilogram. Prethodno su, naravno, definirali koliko iznosi metar, kao desetmilijunti dio Zemlje od sjevernog pola do ekvatora.  

Ali metar se već odavno ne mjeri tako. Od 1983. godine definiran je konstantom brzine svjetlosti u vakuumu. I definicija sekunde odavno je promijenjena. 

Sada, na 26. sastanku Opće konferencije za utege i mjere koja se od 13. do 16. studenoga održava u Parizu, bit će prihvaćena i nova definicija kilograma temeljena na Planckovoj konstanti kvantne fizike. 

Nova definicija dobivena je pomoću uređaja koji se zove Kibbleov mehanizam, a koji pomoću te konstante određuje masu nekog predmeta koristeći precizno izmjerenu elektromagnetsku silu.

"Ova nova tehnika omogućuje nam da masu izravno izmjerimo na kojem god stupnju želimo i to je velik korak", rekao je Ian Robinson, stručnjak Odjela za inženjerstvo, materijale i elektroniku britanskog Nacionalnog laboratorija za fiziku, dodajući da je razvoj nove definicije trajao godinama.

A što se tiče "velikoga K", on ostaje na svom mjestu, i nastavit će ga pažljivo čuvati. Možda više nije za savršen za mjerenja, ali njegov je doprinos znanosti nemjerljiv. 

Znate li nešto više o temi ili želite prijaviti grešku u tekstu?
Učitavanje komentara