המירוץ להגדרת הקילוגרמה

בפריז, מאחורי דלת קמרון הדורשת שלושה מפתחות כדי לפתוח אותה, הוא הגוש היקר ביותר של אירידיום פלטינה בעולם. עבור משקיף מזדמנים, זה קשה להקצות ערך כספי לגוש, אבל עבור קבוצה של מדענים, זה ערימת מתכת כמעט לא יסולא בפז כי נותן זהב לרוץ על הערך שלה.

גוש זה, אחרי הכל, עושה את העבודה החשובה ביותר להיות תקן עבור קילוגרם. אבל קבוצה בינלאומית של חוקרים קשה בעבודה כדי להגדיר מחדש את הקילוגרם ולהפוך פריט זה היקר מיושן.

"חפץ הקילוגרם הוא למעשה דבר נפלא", אומר אלן סטיל, המטרולוג הראשי במועצת המחקר הלאומית של קנדה. "אבל זה לא בסיסי, זה לא בסיסי - זה רק דבר, ואם יקרה משהו לאותו דבר נהיה בצרות אמיתיות".

סטיל הוא חלק מקבוצה כי הוא צלב להגדיר מחדש את הקילוגרם. המשקל שלה לא ישתנה - הפראייר הזה עדיין יושב יפה על 2.2 ק"ג - אבל סטיל ועמיתיו חושבים שהגיע הזמן לעדכון המוני, המבוסס על "קבוע בסיסי" - רכוש אוניברסלי מובנה, בדומה ל משהו כמו מהירות האור - במקום זאת.

לפני שאתם חושבים שהמסע הקילוגרמי הוא יצירה של קבוצת שוליים של מדענים מטורפים, זה לא. העדכון מחייב "סיור כוח מדעי", אומר סטיל, משום שהגדרת היחידה על בסיס קבועים דורשת שלושה ניסויים, בשתי שיטות שונות, במספר מדינות. קשה מאוד להשיג הסכמה על כל שלושת הניסויים בשתי המערכות. "אלה פשוט ניסויים יפים, עם מושגים גדולים וקלים להבנה", הוא אומר, "אבל האדם, הוא השטן בפרטים".

הבדיקות כיצד למדוד את הקילוגרם מחייבות להגדיר את היסוד הבסיסי - הידוע בפיזיקאים כ"מתמיד של פלאנק "- בתוך אי-ודאות של 50 חלקים למיליארד. באנגלית? זה יפה, יפה, די מדויק. כמה מעבדות כימיה מודדות זאת על ידי חישוב מספר האטומים בקילוגרם סילוגרמי. אבל אחרים משתמשים בגישה פיסיקלית, תוך שימוש במכשיר הנקרא איזון קיבל, המשתמש באנרגיה וקבועים חשמליים כדי לבצע את המדידה. הטריק הוא שהכימיה והפיסיקה מתקרב להגדרת קבועה של פלאנק צריך להתאים - ולהפוך את המערכות שוות ערך מעולם לא קרה.

הגדרה מחדש של יחידות המדידה שלנו היא "אירוע שקורה כנראה פעם אחת בחיינו", אומר סטפן שלמינגר, פיסיקאי במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה. הצוות שלו קיבל מדידה של קבוע של פלאנק עם טעות של 34 חלקים למיליארד (במדע, ככל שהטעות קטנה יותר, כך טוב יותר, כך 34 חלקים למיליארד הוא בהחלט סימן טוב בהשוואה לתעשייה קיבל מקסימום של 50 חלקים למיליארד). עד כה יש קונסנזוס בינלאומי למספר, ו Schlamminger מקווה להתקרב לשלמות עם שגיאה של 20 חלקים למיליארד עד 1 ביולי 2017, כאשר הלשכה הבינלאומית של משקולות ומידות יאסוף את כל המדידות שיש לשלב הממוצע הבינלאומי. לאחר כל זה, המספר הסופי יידונו והצביעו בחודש נובמבר 2018.

"עבור משתמש הקצה, המעבר יהיה חלק; אתה לא יודע את ההבדל ", אומר Schlamminger על השינוי. אבל עבור הקהילה המדעית, הגדרה מחדש של יחידות אלה תהיה יקרה, והפכה את הגוש בפריז לסמל של הבנה חדשה של מדידות בסיסיות של היקום - וזוהי זכות התרברבות שרוב הגושים פשוט לא.