Cursa pentru a redefini kilograma

În Paris, în spatele unei uși de boltă care necesită trei chei pentru ao debloca, este cea mai prețioasă bucată de platină-iridiu din lume. Pentru observatorul casual, este greu să atribuiți o valoare monetară bucății, dar pentru un grup de oameni de știință, este o grămadă de metale, practic, de neprețuit, care dă aurului o fugă pentru valoarea sa.

Această forfetare, la urma urmei, face treaba incredibil de importantă a fi standard pentru kilogram. Dar un grup internațional de cercetători este greu la locul de muncă pentru a redefini kilogramele și pentru a face acest articol apreciat învechit.

"Artefactul de kilogram este de fapt un lucru minunat", spune Alan Steele, metrologul șef al Consiliului Național de Cercetare din Canada. "Dar nu este fundamental, nu este de bază - este doar un lucru, și dacă s-ar întâmpla ceva la acel lucru, am fi fost într-adevăr probleme."

Steele face parte dintr-un grup care încearcă să redefinească kilogramele. Greutatea sa nu s-ar schimba - acel fraier este încă destul de stabil la aproximativ 2,2 lire sterline - dar Steele și colegii săi consideră că este momentul potrivit pentru o actualizare în masă, bazată pe o "constantă fundamentală" - o proprietate universală inerentă, ceva de genul vitezei luminii - în schimb.

Înainte de a crede că cruciada de kilograme este lucrarea unui grup de oameni de știință nebuni, nu este așa. Actualizarea necesită un "tur de forță științifică", spune Steele, deoarece definirea unității pe baza constantelor fundamentale necesită trei experimente, în două metode diferite, în mai multe țări. Este incredibil de dificil să se obțină un consens în toate cele trei experimente din ambele sisteme. "Acestea sunt doar experimente foarte frumoase, cu concepte minunate, ușor de explicat", spune el, "dar omul este diavolul în detalii".

Faptul că măsurarea kilogramului necesită definirea unei constante fundamentale - cunoscută printre fizicieni ca fiind "constanta lui Planck" - într-o incertitudine de 50 de părți per miliard. In engleza? E destul, destul, exact. Unele laboratoare de chimie măsoară acest lucru prin calcularea numărului de atomi într-o sferă de kilogram de siliciu. Dar alții folosesc o abordare fizică, folosind un dispozitiv numit echilibru Kibble, care folosește constantele energetice și electrice pentru a efectua măsurătorile. Trucul este că abordarea chimiei și a fizicii pentru a defini constanta lui Planck trebuie să se potrivească - și a face ca sistemele echivalente să nu se fi întâmplat niciodată înainte.

Redefinirea unităților de măsură este "un eveniment care se întâmplă probabil o dată în viața noastră", spune Stephan Schlamminger, fizician la Institutul Național de Standarde și Tehnologie. Echipa lui a obtinut o masura a constantei lui Planck cu o eroare de 34 de parti pe miliard (in stiinta, cu atat eroarea este mai mica, cu atat mai bine, deci 34 de parti pe miliard este cu siguranta un semn bun in comparatie cu industria acceptata in maxim 50 de parti pe miliard). Până în prezent există un consens internațional cu privire la acest număr, iar Schlamminger speră să se apropie de perfecțiune cu o eroare de 20 părți pe miliard la 1 iulie 2017, când Biroul Internațional de Masuri și Masuri va colecta toate măsurătorile care urmează să fie încorporate media internațională. Odată ce toate acestea vor avea loc, numărul final va fi dezbătut și votat în noiembrie 2018.

"Pentru utilizatorul final, tranziția va fi fără probleme; nu veți ști diferența ", spune Schlamminger despre schimbare. Dar pentru comunitatea științifică, redefinirea acestor unități va fi de neprețuit, transformând acea bucată în Paris într-un simbol al unei noi înțelegeri a măsurătorilor fundamentale ale universului - și asta este un drept de înfrânare pe care nu-l mai au.