Kilogrammet skal pensjoneres
Det internasjonale målesystemet skal totalrenoveres.
Den gamle kilogram prototypen fra 1800- tallet skal endeligpensjoneres, o gut daterte definisjoner skal vike plass for mer moderne og fremtidsrettede metoder, når hele Det internasjonale målesystemet (SI) neste år skal endres.
Siden undertegnelsen av Meterkonvensjonen i 1875, har det internasjonale målesystemet vaert i stadig endring, både ved å følge og lede an i den teknologiske utviklingen. Det som er nytt nå, er at alle de syv grunnenhetene i SI skal endres samtidig. Fire av grunnenhetene, kilogram, ampere, kelvin og mol, får helt nye definisjoner. De tre siste, sekund, meter og candela, beholder dagens definisjon, men omformuleres slik at alle syv blir på samme form. Endringene vedtas i november, og trer i kraft 20. mai 2019.
Hvorfor skjer det nå?
Kilogrammet er i dag definert som massen av den internasjonale prototypen som står innelåst i Paris, og slik har de tv a ert siden 1889. Man antar at kilogram prototypen gjennom tiden har endret seg noe, trolig med rundt 50 mikrogram. Men prototypen endrer ikke masse, siden den er selve definisjonen på et kilogram. Konsekvensen av en endring er derfor at massen endres for alt annet i universet! Likevel, en så liten endring kan vi leve med i dag. Men kan vi det i fremtiden, når mer avansert teknologi krever stadig mer nøyaktige målinger?
En annen utfordring med dagens SI, er at enheten for temperatur, kelvin, og enheten for stoffmengde, mol, har svaert materialspesifikke definisjoner.
I tillegg har nye oppdagelser i fysikken gjort det mulig å måle elektrisk strøm med ekstrem nøyaktighet, men følger man dagens definisjon av ampere, som er enheten for strøm, får man ikke utnyttet de nye metodene.
Dagens SI er derfor både sårbart, upraktisk og begrensende. Vi trenger referanser for målingene våre som ikke endrer seg med tiden, og som er uavhengig av materialer og metoder.
Hva er løsningen?
Det mest uforanderlige vi har i universet, så vidt vi vet, er fundamentale konstanter. Dette er konstanter som beskriver sammenhenger i universet, og som inngår i fysiske ligninger. Eksempler på slike er lys hastigheten, gravitasjons konstanten, elektronladningen og Plancks konstant. I tillegg har vi atomaere konstanter, knyttet til egenskapene i atomer. Tanken med det nye SIsystemet er at slike konstanter skal brukes som referanser for målingene våre.
Dette høres kanskje abstrakt ut, men det er ikke noe nytt. Sekundet ble definert ut ifra en atomaer konstant allerede i 1967. Meteren ble i 1983 forankret til lyshastigheten, og det er samme prinsipp som nå skal benyttes for hele SIsystemet.
Kritikerne mener det nye SIsystemet vil vaere for komplisert, og at det blir altfor vanskelig å forklare for folk flest. Likevel, dette ser ikke ut til å vaere et problem med meterdefinisjonen idag.
Mer nøyaktig
Det flotte med det nye SI er at det ikke begrenser hva slags metoder man kan bruke for å realisere enhetene. Etter hvert som teknologien utvikler seg og vi gjør flere spennende oppdagelser innen fysikk, kan man ta i bruk stadig mer nøyaktige metoder.
I tillegg kan enhetene realiseres hvor som helst, når som helst, og av hvem som helst. Man vil ikke lenger vaere avhengig av tilgang til et kilolodd i Paris for å bestemme hva et kilogram er, og en fremtidig bosetning på Mars vil kunne realisere akkurat de samme måleenhetene som brukes på Jorda.
Det nye SI-systemet er derfor både universelt og svaert fremtidsrettet. Kanskje vil det vise seg en gang i fremtiden at de fundamentale konstantene ikke var så konstante som vi trodde. Men dette blir trolig ikke et problem før vi begynner med intergalaktisk handel.