A tudósok megkérdezik: A kilogramm lefogy?

Írta: Elizabeth Weise

Annak biztosítása, hogy egy font vaj valóban font, vagy egy liter tej teljes gallon, régóta a kormányzati szervek tartománya, amelyek a súlyokkal és az intézkedésekkel foglalkoznak. De most úgy tűnik, a tudósoknak van egy kis gondja a golflabda méretű fémdarabbal, amellyel a szokásos súlyt kilogrammra vagy kilóra állítják be.

Az évek során egy csomó ilyen prototípus készült, amelyek közül hetet háromszor zárolt páncélszekrényben tartanak a Sevresi Nemzetközi Súly- és Mérőirodában, az egyiket Nemzetközi Prototípus néven.

A probléma az, hogy amint ezeket a prototípusokat kivették és lemérték, ami utoljára 1990-ben történt, valami furcsa fordult elő - súlyuk kezdett eltérni. A Nemzetközi Prototípus például 50 mikrogrammal kevesebb volt, mint a többi, vagyis lefogyott, a többiek egyre nehezebbek voltak, vagy valamennyien mozogtak - senki sem tudja biztosan. És senki sem tudja, mi okozta a változó súlyokat.

Az amerikaiak nem gondolják, hogy a kiló meghatározása érinti őket, de mégis. 1893 óta "a fontot a kiló származtatott mértékeként határozták meg" - mondja Richard Davis, korábban az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézetének kilogrammospecialistája, majd a Tömeggel és a kapcsolódó mennyiségekkel foglalkozó tanácsadó bizottság titkára.

Nem mintha az 50 mikrogramm hatással lenne arra, hogy valaki font font kávét vásárol Amerikában vagy kiló burgonyát Németországban. "Ez elég kicsi hatás. Ez egy kis szemcseméret súlya, és ennek nincs következménye" - mondja Michael Stock, a Nemzetközi Iroda Villamosenergia-osztályának igazgatója. "Ez csak a tudomány legmagasabb szintjén dolgozó embereket érinti."

De a tudósok számára, akik számára a nagyon pontos mérés fontos, ez nagy baj. Ezért úgy döntöttek, hogy egy új szabványon dolgoznak, amely egy univerzális konstanson alapul - egy olyan intézkedésen, amely a tudományos elvekre támaszkodik, nem pedig egy olyan tárgyra, amelynek mérete vagy egyéb tulajdonságai az egyik mintából a másikba változhatnak.

A Nemzetközi Egységrendszerben hét alapegység van (például másodperc, méter, fok), és mindegyiküknek, de a kilónak van egy ilyen univerzális állandó definíciója. Csak a kilót határozza meg még egy ember által készített műtárgy - ebben az esetben egy fémhenger 90 százalékos platinából és 10 százalékos irídiumból áll, amely 1,54212598 hüvelyk és 1,54212598 hüvelyk átmérőjű. Ami definíció szerint pontosan 1 kilót nyom (2,2046 font).

Az egész rendszer egy francia tudóscsoportra épül, akik az 1789-es forradalom után egy univerzális mérőrendszert kezdtek el felállítani, hogy elkerüljék az Európában akkor létező mérési lehetőségeket, amelyek közül sok olyan dolgon alapult, mint a a jelenlegi király karjának hossza. - Mit csinálsz, ha új királyt kapsz? Stock mondja.

A rendszert a világ többi része a 19. században kezdte el alkalmazni, amikor az iparosítás és a nemzetközi kereskedelem fontossá tette hasonló mérőrendszerek alkalmazását.

De egy univerzális konstans kilóra való keresése nem olyan egyszerű, mint amilyennek tűnhet.

Az egyik javaslat egy tiszta szilícium pontos gömbjének létrehozása volt, amely pontosan 1 kilogrammot nyom, majd számolja meg a benne lévő szilícium atomok számát, és egy kilót határozza meg ennyi szilícium atom tömegének. De bár ez egyszerűen hangzik, technikailag nagyon nehéznek bizonyul.

Egy másik ötlet az volt, hogy a fizika ezoterikus fogalmával, a Planck-konstansnak nevezett viszonyra alapozzuk, amit még Stocknek is gondjai voltak laikus kifejezéssel kifejezni. De ez lehetővé tenné a tudósok számára, hogy meghatározást alkossanak egy univerzális állandó alapján.

Kivéve, hogy az ennek megalapozására irányuló kísérletek egyelőre kissé meghaladhatják a tudományt. Az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban, Svájcban és Franciaországban lévő csoportok végezték a kísérleteket, és eddig nem azonos számmal álltak elő.

"Ez a probléma" - mondja Stock. "Különböző eredmények vannak, és nem értenek egyet."

Nem valószínű, hogy az univerzum elmozdulna a lábunk alatt - állítják a kutatók. Több, hogy mérési képességünk nem egészen az itt mért rendkívül apró dolog megragadásához igazodik.

A kiló egyelőre a platina/irídium hengerhez kapcsolódik, amely el van zárva Párizs előtt. A Súlyok és Mérések Általános Konferenciájának ülését, amely elfogadhatja a kilogramm új meghatározását, 2015-re tervezik.

Arra a kérdésre, hogy számíthatunk-e addigra végleges kilóra, Stock mosolyog. - Valószínűleg igen, de a jó tudomány időbe telik.