A kilogramm rövid története, és miért készek a tudósok felülvizsgálni azt
A kilogrammnak minden ember számára, minden helyen és minden időre érvényes mértékegységnek kellett volna lennie, amely a természeti világot vette alapul. De az évszázadok során, mióta XVI. Lajos francia király először bízta meg tudósok egy csoportját, hogy segítsenek neki egy új mérési rendszer kidolgozásában, a metrikus rendszer számos alapjáról kiderült, hogy alapvetően megalapozatlan. Kevés olyan jellemzője volt a rendszernek, amely nagyobb gondot okozott volna, mint a kilogramm mérési szabványa, amely a héten esedékes, a súlyok és mértékek éves általános konferenciáján tartandó szavazás után végleg megváltozhat.
A küldöttek valószínűleg egy új, elektromos árammal meghatározott mérési rendszert választanak a kilogramm alapjául. Ahhoz, hogy megértsük, miért, hasznos visszamenni a történelemben.
A kilogramm előtt volt a “sír”. Ez, a király javasolta az 1700-as évek végén, egy szabványos mértékegység lenne, amely egy liter víz súlyán alapulna, közvetlenül a fagyáspont felett. (Hogy megtalálják a “valódi tömegét”, vákuumban mérnék meg.) Ezt az elidegeníthetetlen mértékegységet végül átnevezték kilogrammra, és a gramm – a tömeg egy ezreléke – lett a kulcsegység.
A megközelítéssel azonban volt néhány probléma. Kezdjük azzal, hogy vákuumban lényegében lehetetlen megmérni egy nyitott, folyadékkal teli edényt – a légnyomás pedig jelentősen befolyásolja a tömeget. Amikor a tudósok 1799-ben megpróbáltak újramérni egy deciméternyi vizet, a végeredmény mindössze 99,92072%-a volt a négy évvel korábban készült ideiglenes kilogramm tömegének. Ekkora hibahatárhoz valamilyen más abszolút etalonra volt szükség, mint központi mérőeszközre, amelyet semmi sem befolyásolhat, nem utolsósorban a körülötte lévő levegő szeszélyei.
A megoldás egy évszázaddal később jött el, egy platinából és irídiumból készült kis fémhenger formájában. Ez volt végül az ur-kilogramm, a végső kilogramm, a sérthetetlen kilogramm. Ezt a hordák elől elzárva, egy orosz babára emlékeztető haranglábsorozat alá helyezve és egy Párizs külvárosában lévő páncélterembe zárva őrizték volna. (Másolatok tucatjait tartanák máshol, és az egyes nemzetek súly- és mértékrendszerének szabványosítására használnák.)
Az elmúlt 129 évben a párizsi eredeti – a Nemzetközi Prototípus Kilogramm – szolgált az alapjául annak, amit mi kilogrammként ismerünk. Időnként előveszik és megmérik, ahogyan azt bármelyik nemzetközi mértékegységgel megtehetik. De bár a definíció szerint mindig egy kilogrammot nyom, úgy tűnik, hogy az IPK a másolatok tömegéhez képest veszített a tömegéből. Elméletek bőven akadnak; talán a másolatok levegőmolekulákat szívtak magukba, vagy talán az eredetit kezelő technikusok túl erőteljesen tisztították meg, és leborotváltak róla egy-egy atomot.
Sok metrológust egyszerre látszik meggyőzni és bosszantani a jelenlegi kilogramm-mérés gyarlósága. Ahogy Stephan Schlamminger, az amerikai Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet fizikusa mondta a Guardiannek: “Ha a földönkívüliek valaha is meglátogatják a Földet, mi másról beszélgetnénk a fizikán kívül? Ha a fizikáról akarunk beszélni, meg kell állapodnunk egy mértékegységben, de ha azt mondjuk, hogy a tömegegységünk egy Párizsban tartott fémdarabon alapul, akkor az univerzum nevetség tárgyává válunk.”
Az e heti súlyos szavazás talán végleg megfosztja az évszázados tisztelettől ezt az egyedülálló fémtömböt.