Nauka

Ile kilogramów ma kilogram

AFP
Przechowywany w Sevres walec ze stopu platyny i irydu już wkrótce przestanie być potrzebny. Kilogram zostanie rozbity na atomy, które później naukowcy policzą
Kilogram to ostatnia jednostka miar, której definicja odwołuje się do konkretnego przedmiotu. Jest nim wzorzec z Sevres, „kilogram idealny”, platynowo-irydowy walec – tak ustaliła Generalna Konferencja Miar jeszcze w 1889 roku. Ale od tego czasu inne jednostki powiązano ze stałymi fizycznymi – np. metr to teraz dystans, jaki pokonuje światło w czasie 1/299792458 sekundy.
Na domiar złego, naukowcy zaobserwowali, że wzorcowy kilogram z Sevres staje się coraz lżejszy. Przynajmniej w porównaniu z kopiami przechowywanymi w innych laboratoriach. Nikt nie potrafi wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Chudnący walec sprawił jednak, że uczeni zaczęli poszukiwać innych sposobów na wyznaczenie „idealnego kilograma”. I znaleźli. Niemiecko-japoński zespół postanowił stworzyć kulę wykonaną z izotopu krzemu-28. Ma niecałe 10 centymetrów średnicy i prawdopodobnie stanie się nowym wzorcem kilograma. Na razie jest najdroższą kulką na Ziemi – kosztuje 2 mln euro. Wykonanie idealnej kuli krzemu ważącej kilogram zajęło specjalistom z Niemiec, Rosji i Australii pięć lat.
Nikt jednak nie zamierza jej ważyć. Badacze z niemieckiego Narodowego Instytutu Metrologii w Braunschweig chcą raz na zawsze uwolnić się od nawet najbardziej precyzyjnych wag. Zamiast tego policzą atomy w kuli. Jak wyjaśnia szef programu badań Arnold Nicolaus, ta wiedza sprawi, że nie będzie już konieczne przechowywanie wzorca w pilnie strzeżonym sejfie pod Paryżem. – Jeśli zrobimy to wystarczająco precyzyjnie, dowiemy się, ile atomów krzemu, w porównaniu z wzorcem jest potrzebne, aby uzyskać jeden kilogram – wyjaśnia Nicolaus agencji AFP. – A później będziemy już mogli zniszczyć kulę. Policzenie atomów krzemu jest jednak zadaniem żmudnym i wymagającym przeprowadzenia wielu eksperymentów. W najlepszym przypadku niemiecko-japoński zespół ukończy swoją pracę pod koniec przyszłego roku. Na dokładność pomiaru wpływa precyzja wykonania kuli – jej powierzchnia musi być idealnie gładka (to najbardziej okrągły przedmiot wykonany ręką człowieka) co do jednego atomu. Do tego liczenie musi się odbywać w warunkach kontrolowanej temperatury i ciśnienia, które również mogą zakłócić pomiar. Niemcy i Japończycy będą prowadzić badania niezależnie od siebie, mierząc dwie krzemowe kule, a następnie porównają wyniki. Nawet jeżeli okaże się, że nowy kilogram będzie cięższy lub lżejszy od starego, różnice te będą bardzo małe. Dlaczego zatem zdefiniowanie kilograma jest tak ważne? Bo od niego zależą inne jednostki wykorzystywane w fizyce – takie jak: niuton, dżul czy amper.
Źródło: Rzeczpospolita

REDAKCJA POLECA

NAJNOWSZE Z RP.PL