Hvordan kiloet har taget på

I 130 år definerede en lille, indviklet udskåret cylinder af platin-iridium-legering anbragt hos International Bureau of Weights and Measures (BIPM) uden for Paris, Frankrig, den nøjagtige værdi af et kilogram. Kendt som International Prototype Kilogram (IPK), blev den lavet i 1879 og beregnet til at være den uforanderlige standard, som alle andre kilogram i verden ville blive målt og kalibreret mod.

Men med tiden opdagede forskere, at IPK ikke var så uforanderlig, som de havde troet. Det tabte gradvist masse, sandsynligvis på grund af interaktioner med miljøet og håndtering, omend med en uendeligt lille mængde på blot et par mikrogram om året. Dette udgjorde et problem for at opretholde en nøjagtig og konsekvent definition af kilogrammet.

For at løse dette problem påbegyndte videnskabsmænd en søgen efter at omdefinere kilogrammet baseret på grundlæggende fysiske konstanter snarere end en fysisk artefakt. Efter mange års forskning og omhyggelige eksperimenter blev kilogrammet omdefineret i 2019 ved hjælp af en ny tilgang kendt som Kibble balance eller watt balance.

Kibble-balancen fungerer efter princippet om elektromagnetisk kraft, og måler præcist den elektriske effekt, der kræves for at afbalancere en præcis kendt masse. Denne metode eliminerede behovet for en fysisk artefakt og koblede kilogrammet direkte til naturens fundamentale konstanter, specifikt Planck-konstanten (h), lysets hastighed (c) og den elementære ladning (e).

Omdefineringen af ​​kilogrammet havde betydelige konsekvenser for metrologi og videnskabelig forskning. Det forbedrede nøjagtigheden og pålideligheden af ​​målinger på tværs af forskellige områder, herunder fysik, kemi, teknik og industri. Det eliminerede også potentialet for uoverensstemmelser og usikkerheder forbundet med at bruge en fysisk artefakt som den eneste referencestandard.

Sammenfattende tog kilogrammet symbolsk "vægt" gennem redefineringsprocessen. Ved at gå fra en fysisk prototype til en definition baseret på fundamentale konstanter, blev kilogrammet mere præcist, stabilt og universelt anvendeligt, hvilket sikrede dets fortsatte betydning som den grundlæggende masseenhed i det internationale system af enheder (SI).