U sefu iza vrata koja čuvaju tri ključara u sjedištu Međunarodnog ureda za utege i mjere (BIPM) u Sevresu pokraj Pariza nalazi se jedan kilogram. I to ne bilo kakav kilogram, nego pravi i iskonski kilogram koji predstavlja međunarodni prototip i referenciju za mjerenje svih drugih kilograma na svijetu. Od 1889. ta je mjera težine definirana upravo tim komadom platine i iridija duljine i promjera 3,9 centimetara i posljednja je mjerna jedinica temeljena na fizičkom objektu. Toliko su oprezno rukovali prototipom da su stvorili više kopija, a ona trojica čuvara vrata iza kojih se nalazi moraju biti različite nacionalnosti. No, dogodilo se nešto strašno, ključni je kilogram izgubio minimalnu masu i sada je nešto lakši od svojih kopija.
Težina jedne trepavice
Ta izmjerena razlika u težini mala je, ali važna i znanstvenici su se odmah počeli pitati kako je moguće da je taj kilogram iridija i platine, smješten ispod tri staklena zvona, izgubio težinu. Vjerojatno se njegova masa smanjila pri čišćenju ili postupanju s njime, koliko god bilo oprezno. Ili ju je, ne zna se, možda onih nekoliko prototipa zapravo dobilo jer su se čestice iz atmosfere zalijepile za njih.
Američki Nacionalni institut standarda i tehnologije (NIST), koji je zadužen za mjere težina u SAD-u, morao je prije nekoliko godina ponovno izdati certifikate za kilogram u svojoj zemlji, i to zato što je američki kilogram od pariškog prototipa bio teži 45 mikrograma, otprilike kao jedna trepavica. U tom trenutku to je u dijelu američke industrije, koji koristi NIST-ove standarde, značilo da i oni moraju preformulirati svoja mjerenja težine. Očekivano, NIST su proglasile nekompetentnim. Zato su znanstvenici odlučili poboljšati definiciju kilograma koji će uskoro vjerojatno izgubiti svoju jedinstvenost i neće se više temeljiti na fizičkom objektu. Znanstvenicima je jednostavno potrebno nešto pouzdanije i trajnije.
Na 26. sastanku Opće konferencije za utege i mjere, koja se održava ovih dana u glavnom gradu Francuske, znanstvenici će usvojiti definiciju kilograma putem malene, ali nepromjenjive osnovne jedinice zvane Planckova konstanta. To bi se trebalo dogoditi u petak kada će se na ovu temu u Parizu i glasati.
Nova definicija dobivena je pomoću uređaja koji se zove Kibbleov mehanizam, a koji pomoću te konstante određuje masu nekog predmeta koristeći precizno izmjerenu elektromagnetsku silu.
Fizičar Dario Hrupec s Odjela za fiziku Sveučilišta u Osijeku objašnjava nam zašto je to važno.
– Prototip ili pramjera jednostavno nije dovoljno precizna za naše doba. Nova definicija, temeljena na Planckovoj konstanti, ne mora biti vječna.
Dovoljno je to da će u idućim desetljećima, možda i stoljećima, biti dovoljno precizna za potrebe čovječanstva – govori nam i dodaje da se takve definicije mijenjaju kako znanost napreduje što je pokazala promjena definicije planeta 2006. zbog čega je nadrapao Pluton koji je prestao to biti.
Krajem 19. stoljeća znanstvenici su izračunali da će kilogram težiti onoliko koliko teži kubni decimetar vode. No, najprije su definirali metar te su rekli da je to desetmilijunti dio Zemlje od Sjevernog pola do ekvatora. No, od 1983. godine metar se definira prema brzini svjetlosti u vakuumu. Isto je tako redefinicija sekunde 1967. godine pomogla u razvoju komunikacija.
– To je iznimno važno. Prirodne znanosti temelje se na mjerenjima. Bez mjerenja one nemaju nikakvog smisla – objašnjava nam Hrupec.
Za prosječnog konzumenta neće biti nikakvih promjena te će kilogram voća, mesa ili ribe biti i dalje ono što je bio i prije.
Amerikanci posebni
Na sreću, danas postoji međunarodni sustav mjernih jedinica (SI sustav) i koristi se u svim zemljama svijeta osim u SAD-u, Liberiji i Mjanmaru te obuhvaća sve one mjere koje koriste znanstvenici, ali i obični ljudi nebrojeno puta dnevno: metar, kilogram, sekunda, amper. Zbog toga se diljem svijeta, što se tiče tih osnovnih mjernih jedinica, zapravo svi razumiju.
– Nekad je svako selo imalo svoju jedinicu. Danas je svijet globalno selo pa ne može funkcionirati bez općeprihvaćenoga međunarodnog sustava mjernih jedinica – govori Hrupec i pritom dodaje da Amerikanci i Britanci još koriste svoje tradicionalne jedinice, ali samo u nekim sferama.
– Znanstvene članke ne pišu u angloameričkim jedinicama. Sve jedinice izvan međunarodnog sustava (SI) polako, ali sigurno odlaze u povijest – zaključuje ovaj fizičar s osječkog sveučilišta.
Jednako kao što će u povijest otići i oslanjanje znanosti na prototip kilograma koji je svijetu znanosti davao nešto boje i osjećaja misterije.
Pogledajte video o misterioznim ljudima - tko su zelena djeca, svjedokinja Kennedyjeva ubojstva...
rubinet: "Od 1889. ta je mjera težine definirana upravo tim komadom .." Temeljna mjera za težinu je Newton (N) , a za masu je kilogram.Dakle, masa i težina su dvije različite veličine: masa je osobina tijela i iskazuje se jedinicom kilogramom (kg), a težina je sila i njezina mjerna jedinica je Newton (N).