Důležitý mezník: Mění se definice kilogramu

Odborníci se rozhodli po více než sto letech pro změnu formulace základní jednotky hmotnosti. Když si půjdete koupit kilo banánů, žádného rozdílu si nevšimnete, ale dojde ke zvýšení přesnosti vědeckých měření.

Nová definice kilogramu vstoupí v platnost 20. května 2019.

Kilogram je jednotkou hmotnosti v mezinárodní soustavě měr a vah od roku 1795. Tehdy byl jeden gram definován jako hmotnost jednoho krychlového centimetru vody za teploty tajícího ledu. O pouhý rok později bylo vyrobeno několik provizorních kilogramů z čisté platiny.

V roce 1889 byla uspořádána První všeobecná konference o mírách a vahách, na které byl starý platinový prototyp nahrazen novým – obsahoval 90 % platiny a 10 % iridia. Vznikl tak mezinárodní prototyp kilogramu, který byl uložen do trezoru v sídle Mezinárodního úřadu pro míry a váhy (BIPM) v Paříži.

Řada nepřesností 

Kilogram je důležitou hodnotou. Mnohá hmotnostní měření jsou od něj odvíjí, ať už jde o mikrogramy léků nebo zlatého prachu, kilogramy ovoce, ryb nebo tun oceli.

Problémem dosud bylo, že mezinárodní prototyp nevážil vždycky stejně. I mikročástice nečistot dokázaly hodnotu změnit. A to mohlo mít dalekosáhlé důsledky.

Vědci se po desetiletí snažili definovat konstantní hodnotu pro kilogram, která bude odvozena od neměnné fyziky, stejným způsobem jako u jiných standardních jednotek, na které dohlíží BIPM. Například metr není 100 centimetrů, ale je to vlastně "délka cesty projetá světlem ve vakuu během časového intervalu 1/299 792 458 sekundy".

Nastartování pokroku

Členové BIPM, které sdružují přibližně 60 zemí, během schůze v paláci ve Versailles odhlasovali novou definici kilogramu. Jeho hodnota se už nebude odvozovat od platinového prototypu, ale od pevné hodnoty Planckovy konstanty, která se také nazývá účinkové kvantum.

Periodická soustava prvků získává novou podobu.

Planckova konstanta, která pochází z kvantové fyziky, může být použita společně s Kibblovou váhou, což je přesná váha pro výpočet hmotnosti objektu pomocí přesně měřené elektromagnetické síly.

Barry Inglis, který je předsedou výboru pro míry a váhy, uvedl, že důsledky změny jsou obrovské: "Nyní máme univerzálně přístupné jednotky, které mohou připravit cestu k ještě větší přesnosti a urychlit vědecký pokrok."

Další definice v pořadí

Jedná se pravděpodobně o nejvýznamnější novou definici jednotky SI od doby, kdy byla v roce 1967 definována sekunda, což následně usnadnilo komunikaci po celém světě prostřednictvím technologií, jako je GPS a internet.

Členové BIPM také hlasovali pro aktualizaci definic pro ampér (elektrický proud), kelvin (termodynamická teplota) a mol (množství látky).

"Redefinování jednotek z SI je momentálním bodem vědeckého pokroku. Použití základních konstant, které v přírodě pozorujeme jako základ pro důležité koncepty, jako je hmotnost a čas, znamená, že získáme stabilní základnu, z níž lze rozvíjet vědecké poznání, nové technologie a řešit některé z největších výzev společnosti," uvedl Martin Milton, ředitel BIPM. 

Nové definice schválené BIPM vstoupí v platnost 20. května 2019.

Související články