Трка за редефинисање килограма

У Паризу, иза врата трезора који захтевају три кључа за откључавање, налази се најдрагоценија квржица платинум-иридијума на свету. За случајног посматрача, тешко је додијелити новчану вриједност групи, али за групу научника, то је практично непроцјењива гомила метала која даје злато за његову вриједност.

Ова квржица, на крају крајева, чини невероватно важан посао да буде стандард за килограм. Медјутим, међународна група истраживача се труди да редефинише килограм и учини ову вредну ставку застарелом.

"Артефакт килограма је заиста дивна ствар", каже Алан Стееле, главни метролог у Националном истраживачком вијећу Канаде. "Али то није фундаментално, није основно - то је само ствар, и ако се нешто догоди тој ствари, ми ћемо бити у стварној невољи."

Стееле је део групе која крстира да редефинише килограм. Његова тежина се не би променила - та сисаљка још увек лежи на око 2,2 килограма - али Стееле и његове колеге сматрају да је крајње време за масовно ажурирање, оно које се заснива на "фундаменталној константи" - инхерентној универзалној својини, сличној нешто попут брзине светлости - уместо тога.

Пре него што помислите да је килограмски крсташки рад дела групе бесмислених научника, није. Ажурирање захтева "научну турнеју", каже Стееле, јер дефинисање јединице засноване на фундаменталним константама захтева три експеримента, у две различите методе, у више земаља. Невероватно је тешко постићи консензус у сва три експеримента у оба система. "Ово су само заиста дивни експерименти, са великим, лако објашњивим концептима", каже он, "али човек је враг у детаљима."

Утврђивање начина мерења килограма захтева дефинисање основне константе - познате међу физичарима као „Планкову константу“ - у оквиру неизвесности од 50 делова на милијарду. На енглеском? То је лепо, прилично, прилично тачно. Неке хемијске лабораторије мере ово тако што израчунавају број атома у силиконској сфери килограма. Али други користе физички приступ, користећи уређај који се зове Киббле равнотежа, који користи енергију и електричне константе за извођење мјерења. Трик је у томе да приступи хемије и физике дефинишу Планкову константу морају да се поклапају - а прављење еквивалента система се никада раније није десило.

Редефинисање наших мјерних јединица је „догађај који се догађа једном у нашем животу“, каже Степхан Сцхламмингер, физичар из Националног института за стандарде и технологију. Његов тим је добио меру Планкове константе са грешком од 34 дела на милијарду (у науци, што је грешка мања, то је бољи, тако да 34 дела по милијарди је дефинитивно добар знак у поређењу са индустријом прихваћеним максимумом од 50 делова на милијарди).). До сада постоји међународни консензус о броју, а Сцхламмингер се нада да ће се приближити савршенству са грешком од 20 дијелова на милијарду до 1. јула 2017. године, када ће Међународни биро за утеге и мјере прикупити сва мјерења која ће бити укључена у међународном просеку. Када се све то догоди, коначни број ће се расправљати и гласати у новембру 2018. године.

“За крајњег корисника, транзиција ће бити беспријекорна; нећете знати разлику ", каже Сцхламмингер о промени. Али за научну заједницу, редефинирање ових јединица ће бити од непроцјењиве вриједности, претварајући ту квржицу у Паризу као симбол новог разумијевања темељних мјерења свемира - а то је право хвалисање већине квржица које једноставно немају.