Колико тежи килограм? Научници истражују овај наизглед једноставан проблем стотинама година.
Године 1795, Француска је донела закон којим је „грам“ дефинисано као „апсолутну тежину воде у коцки чија је запремина једнака стотом делу метра на температури када се лед топи (то јест, 0°C). Године 1799, научници су открили да је запремина воде најстабилнија када је густина воде највећа на 4°C, па је дефиниција килограма промењена у „маса 1 кубног дециметра чисте воде на 4°C“. Ово је произвело оригинални килограм чисте платине, килограм је дефинисан као једнак њеној маси, што се назива архивски килограм.
Овај архивски килограм се користи као референтна вредност већ 90 година. Године 1889, Прва међународна конференција о метрологији одобрила је реплику од легуре платине и иридијума најближу архивском килограму као међународни оригинални килограм. Тежина „килограма“ је дефинисана цилиндром од легуре платине и иридијума (90% платина, 10% иридијум), који је приближно 39 мм висине и пречника, и тренутно се чува у подруму на периферији Париза.
Међународни оригинални килограм
Од доба просветитељства, геодетска заједница је посвећена успостављању универзалног система геодетских снимања. Иако је коришћење физичког објекта као референтне тачке мерења изводљиво, пошто се физички објекат лако оштећује вештачким или факторима околине, стабилност ће бити погођена, а мерна заједница је увек желела да што пре напусти ову методу.
Након што килограм усвоји међународну оригиналну дефиницију килограма, поставља се питање које веома брине метрологе: колико је ова дефиниција стабилна? Да ли ће се временом променити?
Треба рећи да је ово питање покренуто на почетку дефиниције јединице масе килограм. На пример, када је килограм дефинисан 1889. године, Међународни биро за тегове и мере произвео је 7 килограмских тегова од легуре платине и иридијума, од којих је један Међународни биро за тегове и мере. Оригинални килограм се користи за дефинисање јединице масе килограм, а осталих 6 тегова направљених од истог материјала и истог поступка користе се као секундарне референтне вредности за проверу да ли постоји временски помак између њих.
Истовремено, са развојем високопрецизне технологије, потребна су нам и стабилнија и тачнија мерења. Стога је предложен план за редефинисање међународне основне јединице физичким константама. Коришћење константи за дефинисање мерних јединица значи да ће ове дефиниције задовољити потребе следеће генерације научних открића.
Према званичним подацима Међународног бироа за тегове и мере, у периоду од 100 година, од 1889. до 2014. године, конзистентност квалитета осталих оригиналних килограма и међународног оригиналног килограма променила се за око 50 микрограма. То показује да постоји проблем са стабилношћу физичког референтног броја јединице квалитета. Иако промена од 50 микрограма звучи мало, она има велики утицај на неке индустрије високе класе.
Ако се основне физичке константе користе за замену килограма као физичког референтног параметра, стабилност јединице масе неће бити погођена простором и временом. Стога је 2005. године Међународни комитет за тегове и мере израдио оквир за употребу основних физичких константи за дефинисање неких основних јединица Међународног система јединица. Препоручује се да се Планкова константа користи за дефинисање јединице масе килограм, а компетентне лабораторије на националном нивоу се подстичу да спроводе сродни научноистраживачки рад.
Стога су на Међународној конференцији о метрологији 2018. године научници гласали за званично повлачење међународног прототипа килограма и променили Планкову константу (симбол h) као нови стандард како би редефинисали „kg“.
Време објаве: 05.03.2021.