Kilogramul, revizuit. Cum au schimbat savanţii definiţia unităţii de măsură pentru masă

Cilindrul din aliaj de platină şi iridiu, cunoscut sub denumirea de Prototipul Internaţional al Kilogramului, care a reprezentat, încă din 1889, etalonul unităţii de măsură pentru masă, a fost înlocuit, în urma întrunirii de vineri, cu o formulă ştiinţifică.

Experţii participanţi la Conferinţa generală pentru greutăţi şi măsuri au aprobat în unanimitate noi definiţii pentru Sistemul Internaţional de unităţi de măsură (SI).

Noua unitate internaţională de măsură a masei, care va intra în vigoare la data de 20 mai, va fi definită pe baza calculelor cu ajutorul constantei lui Planck, o constantă fundamentală care exprimă, în fizica cuantică, relaţia dintre energie şi frecvenţa unor particule precum fotonii.

Nou definiţie aduce kilogramul în rând cu metrul, care până în 1960 avea la bază prototipul ”metru-etalon” confecţionat din metal, dar care acum este măsurat cu ajutorul vitezei luminii în vid.

Trei dintre cele şapte unităţi de măsură de bază din sistemul internaţional – molul, care măsoară cantitatea de substanţă, kelvinul, care măsoară temperatura, amperul, care măsoară curentul electric – sunt, de asemenea, redefinite pe baza unor constante fizice fundamentale.

Candela, care măsoară intensitatea luminii, şi secunda, unitate de bază pentru timp, au fost, de asemenea, recalculate – asemenea metrului – pe baza unor constante.

„Astăzi marcăm un punct de cotitură în definiţia unităţilor din sistemul internaţional”, a spus Sebastien Candel, preşedintele Academiei Franceze de Ştiinţe, în deschiderea şedinţei care a aprobat revizuirea.

Oamenii de ştiinţă spun că noile standarde vor fi mai stabile şi vor permite măsurători mai precise în domenii precum industria farmaceutică sau cercetarea care vizează schimbările climatice.

Prototipul Internaţional al Kilogramului, un cilindru cu dimensiunile 39 de milimetri lăţime şi 39 de milimetri înălţime, era păstrat cu grijă, încă din 1889, la Biroul Internaţional pentru Greutăţi şi Măsuri (BIPM), în apropiere de Paris.

Ca seiful în care este păstrat să poată fi deschis era necesară prezenţa tuturor celor trei oficiali care deţineau câte o cheie.

În ciuda acestor măsuri de siguranţă, masa etalonului şi masa copiilor sale oficiale din alte părţi ale lumii pe baza cărora erau calibrate alte etaloane, au prezentat mici diferenţe de-a lungul timpului. Oamenii de ştiinţă nu au reuşit să găsească o explicaţie pentru acest lucru.

În 1977, William Phillips, un fizician laureat al premiului Nobel, a adus cu sine pe scena unei conferinţe Prototipul Internaţional al Kilogramului, argumentând necesitatea redefinirii sale.

„Dacă aş ţine în mâini adevăratul kilogram, atunci amprentele depuse pe acest kilogram i-ar creşte masa, dar, bineînţeles, nu îi poate creşte masa pentru că acesta este, prin definiţie, un kilogram”, le-a spus cercetătorul celor prezenţi adăugând: „Asta ar însemna că voi toţi aţi fi mai slabi!”

Valorile existente ale kilogramului şi ale altor unităţi redefinite nu se vor schimba. Noile definiţii, care vor intra în vigoare în luna mai, au fost calculate pentru a le păstra neschimbate.