En kort historie om kilogrammet, og hvorfor forskerne er klar til at revidere det
Det var meningen, at det skulle være et målesystem for alle mennesker, alle steder og til alle tider – et system, der tog udgangspunkt i naturen. Men i de århundreder, der er gået, siden kong Ludvig XVI af Frankrig første gang gav en gruppe videnskabsmænd til opgave at hjælpe ham med at udvikle et nyt målesystem, har mange af grundlaget for det metriske system vist sig at være fundamentalt usundt. Kun få elementer i systemet har været mere problematiske end målemetoden for kilogrammet, som måske vil blive ændret for altid efter en afstemning i denne uge på den årlige generalkonference om mål og vægt.
Delegaterne vil sandsynligvis vælge et nyt målesystem, der defineres i form af en elektrisk strøm, som grundlag for kilogrammet. For at forstå hvorfor, er det nyttigt at gå tilbage i historien.
For kilogrammet var der “graven”. Dette, foreslog kongen i slutningen af 1700-tallet, ville være en standardmåling baseret på vægten af en liter vand lige over frysepunktet. (For at finde dets “sande masse” skulle det vejes i et vakuum.) Denne umistelige måling blev i sidste ende omdøbt til kilogrammet, med grammet – en tusindedel af vægten – som den vigtigste enhed.
Men der var et par problemer med denne fremgangsmåde. Til at begynde med er det stort set umuligt at veje en åben beholder med væske i et vakuum – og lufttrykket har en væsentlig indflydelse på massen. Da videnskabsfolk forsøgte at veje en decimeter vand om i 1799, var det endelige resultat kun 99,92072 % af massen af det foreløbige kilogram, der var lavet fire år tidligere. En sådan fejlmargen krævede en anden absolut standard som kernemåling, og en standard, der ikke ville blive påvirket af noget, ikke mindst af luner i den luft, der omgiver den.
Løsningen kom et århundrede senere i form af en lille metalcylinder fremstillet af platin og iridium. Dette var endelig ur-kilogrammet, det ultimative kilogram, det ukrænkelige kilogram. Det ville blive holdt væk fra horderne, anbragt under en række klokkeglas i form af en russisk dukke og låst inde i en hvælving i udkanten af Paris. (Snesevis af kopier ville blive opbevaret andre steder og brugt til at standardisere de enkelte nationers vægt- og målesystemer.)
I de sidste 129 år har Paris-originalen – den internationale prototype-kilogrammet – tjent som grundlag for det, vi kender som kilogrammet. Indimellem bliver den taget ud og vejet, som man kan gøre med enhver international målestandard. Men selv om den pr. definition altid vejer et kilogram, synes IPK at have mistet masse i forhold til massen af kopierne. Teorierne er mange; måske har kopierne absorberet luftmolekyler, eller måske har teknikere, der håndterer originalen, renset den for kraftigt og barberet det ene eller andet atom af.
Mange metrologer synes både overbeviste og irriterede over den nuværende kilogrammålingens ufleksibilitet. Som Stephan Schlamminger, der er fysiker ved US National Institute of Standards and Technology, sagde til The Guardian: “Hvis rumvæsner nogensinde besøger Jorden, hvad skulle vi så tale om andet end fysik? Hvis vi ønsker at tale om fysik, er vi nødt til at blive enige om et sæt enheder, men hvis vi siger, at vores masseenhed er baseret på en klump metal, som vi opbevarer i Paris, vil vi blive til grin i universet.”
Denne uges tungtvejende afstemning kan fjerne den århundredgamle ærbødighed omkring denne enestående metalklods for altid.