Kilon lyhyt historia ja miksi tiedemiehet ovat valmiita tarkistamaan sitä
Kilon piti olla kaikkien ihmisten, kaikissa paikoissa ja kaikkina aikoina käyttämä mittausjärjestelmä, jonka perustana oli luonto. Mutta vuosisatojen kuluessa siitä, kun Ranskan kuningas Ludvig XVI ensimmäisen kerran antoi tiedemiesryhmälle tehtäväksi auttaa häntä uuden mittausjärjestelmän kehittämisessä, monet metrijärjestelmän perustat ovat osoittautuneet pohjimmiltaan epätäydellisiksi. Harva järjestelmän piirre on ollut hankalampi kuin kilogramman mittausstandardi, joka saattaa muuttua lopullisesti, kun tällä viikolla järjestettävässä vuosittaisessa painojen ja mittojen yleiskonferenssissa järjestettävässä äänestyksessä päätetään asiasta.
Delegaatit näyttävät todennäköisesti valitsevan kilogramman perustaksi uuden, sähkövirran avulla määritellyn mittausjärjestelmän. Ymmärtääksemme miksi, on hyödyllistä palata historiaan.
Ennen kilogrammaa oli ”hauta”. Tämä, jota kuningas ehdotti 1700-luvun lopulla, olisi standardimitta, joka perustuisi litran veden painoon juuri jäätymispisteen yläpuolella. (Sen ”todellisen massan” löytämiseksi se punnittaisiin tyhjiössä.) Tämä luovuttamaton mitta nimettiin lopulta uudelleen kilogrammaksi, ja grammaa – yksi tuhannesosa sen painosta – käytettiin keskeisenä yksikkönä.
Lähestymistapaan liittyi kuitenkin muutamia ongelmia. Ensinnäkin on periaatteessa mahdotonta punnita avointa nesteastiaa tyhjiössä – ja ilmanpaine vaikuttaa merkittävästi massaan. Kun tutkijat vuonna 1799 yrittivät punnita uudelleen desimetriä vettä, lopputulos oli vain 99,92072 % neljä vuotta aiemmin tehdyn väliaikaisen kilogramman massasta. Tällainen virhemarginaali edellytti ydinmitaksi jotain muuta absoluuttista standardia, johon mikään ei vaikuttaisi, ei vähiten ympäröivän ilman oikut.
Ratkaisu löytyi vuosisataa myöhemmin platinasta ja iridiumista valmistetun pienen metallisylinterin muodossa. Tämä oli lopulta ur-kilogramma, lopullinen kilogramma, loukkaamaton kilogramma. Sitä pidettäisiin poissa laumoista, se sijoitettaisiin venäläistä nukkea muistuttavan kellopurkkisarjan alle ja lukittaisiin holviin Pariisin laitamilla. (Kymmeniä kopioita säilytettäisiin muualla, ja niitä käytettäisiin yksittäisten maiden paino- ja mittausjärjestelmien standardointiin.)
Viimeisten 129 vuoden ajan Pariisin alkuperäiskappale – kansainvälinen prototyyppikilo – on toiminut perustana sille, minkä me tunnemme kilogrammana. Toisinaan se otetaan esiin ja punnitaan, kuten minkä tahansa kansainvälisen mittanormaalin kohdalla voidaan tehdä. Vaikka IPK painaa määritelmän mukaan aina yhden kilogramman, se näyttää kuitenkin menettäneen massaansa suhteessa kopioiden massaan. Teorioita riittää; ehkä kopiot ovat imeneet itseensä ilmamolekyylejä, tai ehkä alkuperäistä käsittelevät teknikot ovat puhdistaneet sitä liian voimakkaasti ja ajelleet siitä satunnaisia atomeja pois.
Monet metrologit vaikuttavat sekä vakuuttuneilta että ärsyyntyneiltä nykyisen kilogramman mittauksen heppoisuudesta. Yhdysvaltain kansallisen standardointi- ja teknologiainstituutin fyysikko Stephan Schlamminger kertoi Guardianille: ”Jos avaruusolennot joskus vierailevat Maassa, mistä muusta kuin fysiikasta me puhuisimme? Jos haluamme puhua fysiikasta, meidän on sovittava yksiköistä, mutta jos sanomme, että massan yksikkömme perustuu Pariisissa säilytettävään metallikimpaleeseen, meistä tulee maailmankaikkeuden naurunalaisimpia.”
Tämän viikon painava äänestys saattaa poistaa lopullisesti vuosisatoja kestäneen kunnioituksen tämän ainutlaatuisen metallikimpaleen ympäriltä.