Urkilo dostáva nový základ: Od pondelka je kilogram vždy ťažký

Stále nie je isté, čo nám váhy povedia: Rozhodujúce pôvodné kilo v Paríži schudlo za 130 rokov. To je teraz koniec.

Keď fyzici hovoria o „revolúcii“, ide väčšinou o udalosti, ktoré sú pre každodenný život nepodstatné, ale aspoň trochu vzrušujúce: ako objav Higgsovej častice, detekcia gravitačných vĺn alebo prvý obraz čiernej diery. V tomto prípade sa však v skutočnosti nič nedeje - a to je presne to, čo považujú ľudia z Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) v Braunschweigu za také pozoruhodné. „Ak zvládneme prechod zo starého systému na nový tak, aby si nikto nič nevšimol, urobili sme všetko správne,“ hovorí Jens Simon, hovorca spoločnosti PTB.

Krídlo muchy

Je to o medzinárodnom systéme jednotiek. Od 20. mája budú platiť nové definície, takže všetkých sedem základných jednotiek bude potom opísaných výlučne pomocou prírodných konštánt: meter, kandela, ampér, kelvin, druhá, mol, kilogram, posledný je najvýznamnejším príkladom. Od roku 1889 bol referenčným valcom s výškou 39 milimetrov a priemerom 39 milimetrov vyrobený z 90 percent platiny a 10 percent irídia. Tento „pôvodný kilogram“ sa uchováva v blízkosti Paríža a je - prostredníctvom mnohých obchádzok - štandardom, na ktorom musí vychádzať široká škála váh, najmä tých, ktoré boli oficiálne kalibrované. Škoda, že samotné „pôvodné kilo“ je premenlivé. Porovnania s kópiami preukázali, že v priebehu času stratila okolo 50 mikrogramov, čo je zhruba hmotnosť krídla lietadla. Nie veľa, samozrejme, dá sa určite namietať, že tých 100 kilogramov na váhe dnes ráno, ktoré v konečnom dôsledku vychádzajú z pôvodného kilogramu, je aspoň trochu neistých.

Pre metrológov je to neudržateľná situácia. Ešte viac: „Vo veľmi veľkom meradle od milióntiny gramu do mnohých ton je iba jeden bod pevne definovaný v pôvodnom kilogramu,“ hovorí Simon. „Čím ďalej sa od tohto bodu dostávam, tým väčšia je neistota merania.“ Na vyriešenie problému by sa hmotnosť a teda kilogram mali určiť pomocou prírodných konštánt, pretože to sa už osvedčilo u iných jednotiek. Napríklad meter je definovaný od roku 1983 ako dĺžka, ktorú svetlo prechádza v určitom čase vo vákuu. „To nastoľuje otázku, či sú prirodzené konštanty, ako napríklad rýchlosť svetla, od začiatku vesmíru a na každom mieste skutočne konštantné,“ vysvetľuje Simon. Po všetkom, čo experimenty ukázali, sú si fyzici istí, že minimálne odchýlky - ak existujú - sú pre metrológiu na Zemi irelevantné.

Namiesto pôvodného kilogramu bude v budúcnosti referenciou pre kilogram Planckova konštanta

Nič sa nemení. Okrem vedy a high-tech priemyslu

„Pre občanov sa nič nezmení, kúpeľňové váhy ukážu rovnako veľa 20. mája ako deň predtým,“ hovorí Simon. Práve tomuto nenápadnému prechodu sa zabránilo, aby sa zaviedol nový rozmer, ktorý ho robí hrdým. „Predefinovanie je veľkým prínosom pre vedu a high-tech priemysel.“ Mohli by nás napadnúť nové techniky váženia, ktoré pracujú výslovne v miligramoch alebo mikrogramoch a sú napriek tomu veľmi presné. "Brána do raja sa otvára pre metrológov," nadchýna sa Simon. Pre štátne meracie ústavy to v žiadnom prípade nie je samoúčelné. Jeho argument: Svet špičkových technológií, v ktorom žijeme, si vyžaduje aj veľtrhy špičkových technológií.

Napríklad štruktúry na čipoch v smartfónoch alebo tabletoch sa zmenšujú a zmenšujú, často len od seba niekoľko nanometrov (milióntin milimetra). „Počas výroby musíte presne vedieť, čo robíte a kde ste, čo si vyžaduje veľmi presné merania,“ hovorí. Ďalším príkladom sú optické atómové hodiny, ktoré dokážu určiť čas asi stokrát presnejšie ako bežné atómové hodiny. Tieto vysoko presné hodinky, ktoré sa používajú na satelitoch, môžu výrazne zvýšiť presnosť navigácie.

viac na túto tému

Náhrada za pôvodné kilo Dokonalá hmotnosť

PTB a Deutsches Museum v Mníchove čoskoro venujú výstavu fascinácii veľtrhov. Prvý exponát bude odovzdaný v pondelok, počas slávnosti pri príležitosti revolúcie: Je to jedna z ultrajasných a okrúhlych silikónových gúľ.