キログラムの歴史と、科学者がキログラムを見直す理由
自然界を基礎とした、すべての人、すべての場所、すべての時間のための測定システムであるはずでした。 しかし、フランスのルイ16世が新しい計量法の開発を科学者たちに命じてから数世紀、メートル法の基礎の多くが根本的に間違っていることが明らかになった。 このシステムは、キログラムの測定基準ほど厄介なものはありませんが、今週開催される年次度量衡総会での投票によって、永久に変わる可能性があります。 その理由を理解するには、歴史をさかのぼるのが便利です。
キログラムの前に、「重さ」がありました。 これは、1700年代後半に国王が提案したもので、氷点下1リットルの水の重さに基づく標準的な測定方法です。 (この譲れない測定は、最終的にキログラムと改名され、その重量の 1000 分の 1 のグラムが重要な単位となりました。 そもそも、真空中で液体の入った容器の重さを測ることは基本的に不可能であり、気圧は質量に大きな影響を与える。 1799年に科学者たちが1デシメートルの水の重さを量ろうとしたとき、最終結果は4年前に作られた暫定キログラムの質量の99.92072%にすぎませんでした。 このような誤差は、核となる測定基準として他の絶対的な基準を必要とし、何ものにも影響されないもの、少なくともそれを取り巻く空気の気まぐれの影響を受けないものが必要でした。
ソリューションは、1世紀後に、プラチナとイリジウムでできた小さな金属の円筒という形で現れました。 これがついに、究極のキログラム、不可侵のキログラムである「ウル・キログラム」となったのです。 それは、群衆から遠ざけられ、ロシア人形のような一連の鈴虫の下に置かれ、パリ郊外の金庫に閉じ込められることになる。 (何十ものコピーが別の場所に保管され、個々の国の度量衡システムの標準化に使用されます。)
過去129年間、パリのオリジナル-国際キログラム原器は、私たちがキログラムとして知るものの基礎として役立ってきました。 どの国際計量標準でもそうであるように、時折、取り出して重さを測ります。 しかし、定義上、常に1キログラムであるにもかかわらず、IPKは複製品の質量に比べ、質量が減少しているように見えるのです。 おそらくコピー品が空気の分子を吸収してしまったか、あるいはオリジナルを扱う技術者があまりにも強力にクリーニングして、奇妙な原子を削り取ってしまったのでしょう。
多くの計量学者が、現在のキログラム測定の無様さに納得すると同時に憤慨しているようです。 米国国立標準技術研究所の物理学者であるステファン・シュランミンガー氏は、ガーディアン紙に次のように語っています。 「もし宇宙人が地球を訪れるとしたら、物理学以外に何を話すというのだろう？ 物理学について話したいのであれば、一連の単位に同意しなければなりませんが、もし私たちが質量の単位をパリに保管している金属の塊に基づいていると言えば、私たちは宇宙の笑いものになるでしょう」
今週の重々しい投票は、この唯一の金属の塊に対する100年来の敬意を永久に取り払うかもしれません。