Kint a régi kilogrammal, az újval - a tudósok pontosabb mérést vezetnek be

(CNN) A kiló a kiló a kiló, ugye?

kint

Rossz. Hétfőn kerül sor a metrológia világnapjára, és az idei kiadás nagy változást tapasztal a kilogramm egység meghatározásának módjában.

Tavaly novemberben mintegy 60 nemzet tudósai és politikai döntéshozói egyhangúlag megszavazták a kilogramm újradefiniálását, és hétfő az a nap, amikor a döntés hatályba lép.

Az új meghatározás a Planck-konstanson alapul - a fizikai világban megfigyelt fizikai állandón -, nem pedig a zár alatt tartott fém darab pontos súlyán.

Párizsban több mint 100 éve a Le Grand K - vagy a hivatalos kilogramm nemzetközi prototípusának - otthona egy fémtömb, amely korábban meghatározta egy kilogramm súlyát.

Eddig a konyhai mérlegektől kezdve az edzőtermi súlyokig világszerte mindent a platina irídium henger által meghatározott szabvány szerint gyártottak, amelyet 1889 óta a francia főváros magas biztonságú boltozatában tartanak.

A különböző országoknak megvan a saját "kilogramm prototípusuk", amely nemzeti szabványként szolgál, és amelyeket a párizsi műtárgyhoz kalibráltak.

A Nemzetközi Mérési Rendszer (SI) mértékegységeinek megváltoztatásának oka az volt, hogy az idő múlásával a prototípus elveszítette az atomokat, ezért tömegét, mert "érzékeny a károsodásra és a környezeti tényezőkre" - áll a National Physical Laboratory (NPL) szerint Kilo 18, a Le Grand K brit példánya.

A Le Grand K-t 40 évente csak egyszer hasonlították össze a különféle másolatokkal, ami a kalibrálást esetleg pontatlanná tette. Bár a tömegváltozás nagyjából megegyezik a szempillák súlyával, a következmények súlyosak lehetnek.

"Ez rendben van, ha egy zacskó cukrot kell mérni, de kifinomultabb tudomány számára elfogadhatatlanná válik, például a gyógyszerek dózisainak mérésekor" - áll az NPL közleményében, és a Le Grand K most nyugdíjba vonul.

Az új meghatározás a Planck-állandón alapul, amely az NPL szerint eleve stabil.

Bár a kilogramm értéke nem változik, a kilogramm konstans segítségével történő újradefiniálása biztosítja a megbízhatóság megőrzését, és sokkal pontosabb tömegmérést tesz lehetővé a jövőben.

A Planck-állandó leírja a részecskék és hullámok atomskálán való viselkedését, és három egységtől függ: a métertől, a kilogrammtól és a másodperctől. Mivel a másodikat és a mérőt a fénysebesség méri és határozza meg, a rögzített Planck-állandóval használhatók kilogramm meghatározásához.

A Planck-állandót viszont egy olyan eszköz segítségével mérik, amelyet Kibble-mérlegnek neveznek. Ezt először az NPL-nél fejlesztette ki néhai fizikus Bryan Kibble.

"A kilogramm újradefiniálása hatalmas ugrást jelent a nemzetközi mérőközösség és az egész tudomány számára" - mondta novemberben Ian Robinson, az NPL munkatársa, aki a készülék fejlesztésén dolgozott a Kibble-lel.

"A természet egyetemes állandójának felhasználásával a kilogramm meghatározásához lehetővé tettük az egész világ számára, hogy hozzájáruljon a tömegmérés legmagasabb szintjéhez, és ezenkívül utat nyitottunk a jövőbeni újítások számára. Hasonlóan az épület alapjainak korszerűsítéséhez, mi is stabil alap a jövő tudománya és ipara számára. "