การแข่งขันเพื่อกำหนดกิโลกรัม

ในปารีสด้านหลังประตูห้องนิรภัยที่ต้องใช้กุญแจสามดอกในการปลดล็อคมันเป็นก้อนทองคำที่มีค่ามากที่สุดในโลกของอิริเดียม สำหรับผู้สังเกตการณ์ทั่วไปมันยากที่จะกำหนดมูลค่าทางการเงินให้กับก้อน แต่สำหรับกลุ่มนักวิทยาศาสตร์มันเป็นกองโลหะที่ประเมินค่าไม่ได้ในทางปฏิบัติที่ทำให้ทองคำมีมูลค่า

หลังจากก้อนนี้งานสำคัญอย่างไม่น่าเชื่อของการเป็นมาตรฐานสำหรับกิโลกรัม แต่นักวิจัยกลุ่มต่างประเทศทำงานหนักเพื่อกำหนดกิโลกรัมใหม่และทำให้รายการที่มีค่านี้ล้าสมัย

“ สิ่งประดิษฐ์กิโลกรัมนั้นเป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยมจริงๆ” อลันสตีลหัวหน้านักอุตุนิยมวิทยาจากสภาวิจัยแห่งชาติแคนาดากล่าว “ แต่มันไม่ใช่พื้นฐาน แต่ไม่ใช่พื้นฐาน - เป็นเพียงเรื่องเดียวและถ้ามีอะไรบางอย่างเกิดขึ้นกับสิ่งนั้นเราก็จะตกอยู่ในปัญหาที่แท้จริง”

Steele เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มที่ทำสงครามครูเสดเพื่อกำหนดกิโลกรัม น้ำหนักของมันจะไม่เปลี่ยนแปลง - ผู้ดูดนั้นยังคงนั่งอยู่ที่ประมาณ 2.2 ปอนด์ - แต่ Steele และเพื่อนร่วมงานของเขาคิดว่ามันเป็นเวลาที่ดีสำหรับการอัพเดทครั้งใหญ่ซึ่งขึ้นอยู่กับ "ค่าคงที่พื้นฐาน" - คุณสมบัติสากลโดยธรรมชาติ บางอย่างเช่นความเร็วของแสง - แทน

ก่อนที่คุณจะคิดว่าสงครามครูเสดกิโลกรัมเป็นผลงานของนักวิทยาศาสตร์บ้ากลุ่มหนึ่งมันไม่ใช่ การอัปเดตนี้ต้องใช้ "การเดินทางทางวิทยาศาสตร์" Steele กล่าวเนื่องจากการกำหนดหน่วยตามค่าคงที่พื้นฐานนั้นจำเป็นต้องมีการทดลองสามครั้งในสองวิธีที่แตกต่างกันในหลายประเทศ เป็นเรื่องยากที่จะได้รับฉันทามติในทั้งสามการทดลองในทั้งสองระบบ “ นี่เป็นเพียงการทดลองที่สวยงามจริงๆด้วยแนวคิดที่ยอดเยี่ยมและง่ายต่อการอธิบาย” เขากล่าว“ แต่มนุษย์คือปีศาจในรายละเอียด”

การหาวิธีการวัดกิโลกรัมจำเป็นต้องกำหนดค่าคงที่พื้นฐาน - ที่รู้จักกันในหมู่นักฟิสิกส์ว่า "ค่าคงตัวของพลังค์" - ภายในความไม่แน่นอนของ 50 ส่วนต่อพันล้าน เป็นภาษาอังกฤษ? มันสวย, สวย, ค่อนข้างแน่นอน ห้องปฏิบัติการทางเคมีบางแห่งทำการวัดโดยการคำนวณจำนวนอะตอมในทรงกลมซิลิคอนกิโลกรัม แต่คนอื่นกำลังใช้วิธีฟิสิกส์โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า Kibble balance ซึ่งใช้พลังงานและค่าคงที่ทางไฟฟ้าเพื่อทำการวัด เคล็ดลับคือเคมีและฟิสิกส์เข้าใกล้เพื่อกำหนดค่าคงที่ของพลังค์ให้ตรงกัน - และทำให้ระบบที่เทียบเท่าไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน

การกำหนดหน่วยการวัดของเราใหม่คือ“ เหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้นครั้งเดียวในชีวิตของเรา” Stephan Schlamminger นักฟิสิกส์จาก National Institute of Standards and Technology กล่าว ทีมของเขาได้รับการวัดค่าคงตัวของพลังค์มีข้อผิดพลาด 34 ส่วนต่อพันล้าน (ในทางวิทยาศาสตร์ข้อผิดพลาดที่น้อยกว่าดีกว่าดังนั้น 34 ส่วนต่อพันล้านเป็นสัญญาณที่ดีแน่นอนเมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมที่ยอมรับสูงสุด 50 ชิ้นต่อพันล้าน) จนถึงขณะนี้ยังมีฉันทามตินานาชาติถึงจำนวนและ Schlamminger หวังว่าจะได้ใกล้ชิดกับความสมบูรณ์แบบมากขึ้นด้วยความผิดพลาด 20 ส่วนต่อพันล้านภายในวันที่ 1 กรกฎาคม 2017 เมื่อสำนักชั่งน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศจะรวบรวมการวัดทั้งหมด ค่าเฉลี่ยระหว่างประเทศ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นจำนวนสุดท้ายจะถูกพิจารณาและลงคะแนนในเดือนพฤศจิกายน 2561

“ สำหรับผู้ใช้ปลายทางการเปลี่ยนแปลงจะราบรื่น คุณจะไม่ทราบถึงความแตกต่าง” Schlamminger กล่าวเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง แต่สำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์การกำหนดหน่วยเหล่านี้ใหม่จะมีค่ายิ่งโดยเปลี่ยนก้อนนั้นในปารีสให้เป็นสัญลักษณ์ของความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับการวัดพื้นฐานของจักรวาล - และนั่นเป็นก้อนที่โม้มากที่สุดที่ไม่ได้มี