Nowa definicja kilograma. Koniec ze wzorcem z Sevres
Do tej pory kilogram był definiowany na podstawie fizycznego wzorca. Teraz będzie powiązany z fizyczną stałą. Najwyższy czas.
Kilogram ma nową definicję.
Maria Molinero/Unsplash

Kilogram ma nową definicję.

To słuszna decyzja na miarę XXI w. Dotychczas kilogram definiowano jako ilość odpowiadającą wzorcowi przechowywanemu w Sevres pod Paryżem. Przechowywano tam dawniej również wzorzec metra, ale ten już dawno temu zdefiniowano na podstawie fizycznej stałej – od lat 80. ubiegłego wieku to odległość, jaką pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 s.

Z kilogramem jest inaczej

Jeśli zna się prędkość światła, można wyznaczyć metr z bardzo dużą dokładnością. Co więcej, może to zrobić każdy w każdym miejscu na ziemi i w kosmosie. Z kilogramem jest inaczej. Zdecydowanie bardziej staroświecko. I mniej dokładnie.

Jego wzorzec, walec ze stopu irydu i platyny, przechowywano w sejfie Międzynarodowego Biura Miar i Wag. Wyjmowano tylko trzykrotnie po to, aby go umyć, bo osiadające zanieczyszczania z czasem zmieniały jego wagę o kilkadziesiąt mikrogramów. Wiele krajów miało swoje narodowe kopie – polski został zakupiony ponad pół wieku temu i nosił numer 51.

Każdy, kto chciał precyzyjnie odmierzyć kilogram, musiał porównać to z wzorcem. Mimo przechowywania ich w sejfach i niezwykle czystym powietrzu ich waga zawsze się wahała – niewiele, bo o tyle, ile waży ludzka rzęsa czy włos. Kwestię mycia wzorca uwzględniono nawet w definicji kilograma. To trochę nie na miarę nowych czasów.

Powiązanie kilograma ze stałą fizyczną

W XXI w. okazało się to niepraktyczne. Wzorem pozostałych miar postanowiono powiązać kilogram ze stałą fizyczną. 16 listopada podczas obrad Generalnej Konferencji Miar w podparyskim Wersalu przegłosowano, iż od 20 maja przyszłego roku wzorzec kilograma będzie oparty na stałej Plancka. W ten sposób kilogram, jak metr i sekundę, będzie mógł zmierzyć każdy w każdym miejscu na świecie (a nawet we wszechświecie) z taką samą dokładnością.

Czytaj także: Jak nauczyliśmy się mierzyć liczyć i ważyć

Będzie można to zrobić za pomocą wagi Kibble’a. To urządzenie jest bardzo czułą wagą elektromechaniczną, która waży za pomocą elektromagnesu. Siła, jaką wywiera elektromagnes, jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu płynącego przez cewki. Natężenie i napięcie są ze sobą powiązane, zaś ładunek elektryczny jest stałą fizyczną związaną ze stałą Plancka. W ten sposób każdy będzie mógł wyznaczyć kilogram we własnym laboratorium. A do tego znacznie dokładniej niż dziś.

Dla przeciętnego człowieka nie zmieni to nic. Kilogram nadal będzie miał tyle samo. Ale przynajmniej wszystkie jednostki układu miar i wag (zmiana dotyczy także ampera i kelwina, czyli jednostek natężenia prądu i temperatury) będą odtąd definiowane na podstawie stałych fizycznych. Te mają ten niewątpliwy walor, że nie trzeba przechowywać ich wzorców, robić kopii ani nie osiada na nich kurz.

Co nowego w nauce?

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj