توجد أسطوانة معدنية داخل ثلاثة أجراس متداخلة توضع في قبو متحكم به في درجة حرارة المكتب الدولي للأوزان والمقاييس في سيفر ، فرنسا. هذه الأسطوانة المعدنية ، والمعروفة أيضًا باسم Big K ، عبارة عن سبيكة من البلاتين والإيريديوم وقد تم استخدامها كمعيار للوزن في جميع أنحاء العالم. ولكن هذا سيتغير قريبا. في الآونة الأخيرة ، خلال الدورة السادسة والعشرين للمؤتمر العام حول الوزن والقياسات في فرساي ، فرنسا ، صوت ممثلون من أكثر من 60 دولة لإعادة تعريف الكيلوغرام. تم اقتراح أنه بدلاً من استخدام شيء مادي ، فإنه سيعتمد على ثابت بلانك ، وهو عامل أساسي في الفيزياء. تحتوي هذه القيمة الصغيرة بشكل لا نهائي على 33 أصفار بعد الفاصلة العشرية وتحدد حزم الضوء المعروفة باسم الفوتونات في كل جزء من الكون.
قال رئيس المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، ستيفن شلامينغر ، الذي عمل مع فريق من العلماء الدوليين في إعادة تعريف الوزن وفقًا لثابت بلانك: “هذا الثابت الأساسي منسوج في هيكل الكون”. أفضل جزء من إعادة التعريف هذه هو أنها ستظل ثابتة لعدة قرون وحتى الموقع لن يؤثر عليها. الكيلوغرام هو واحد من سبع وحدات أساسية يحددها النظام الدولي للوحدات. تساعدنا هذه الوحدات في حياتنا اليومية ، سواء كانت التصنيع أو التجارة أو الابتكار العلمي.
تم إدخال النظام المتري في أواخر القرن الثامن عشر وأصبح منذ ذلك الحين النظام الدولي للوحدات. تم تقديمه على أمل تبسيط الحياة اليومية وكيف “شيء ما طوال الوقت ، لجميع الناس” يقول شلامينغر. وأوضح ريتشارد ديفيس ، وهو فيزيائي في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ، أن المقياس كان يعتمد على الأشياء الطبيعية ، حيث كان المقياس هو الجزء 10،000،000 من المسافة من خط الاستواء إلى القطب الشمالي الذي يمر عبر باريس و تم تعريف الكيلوغرام. مثل كتلة لتر من الماء المقطر عند نقطة التجمد.
قال ديفيس: “لم يكن لديهم التكنولوجيا أو العلم لتحقيق النجاح.” في يونيو 1799 ، تم إدخال معيارين مصنوعين من البلاتين ، مقياس يحدد الشريط وأسطوانة تحدد الكيلوغرام. لمزيد من الاستقرار ، تم تعزيز هذه المعايير بسبيكة من البلاتين والإيريديوم وتم تثبيتها بشكل آمن. حتى ذلك الحين ، هذا الاعتماد على شيء مادي ليس دائمًا ، لأنه عرضة للتآكل بمرور الوقت. كونها مقفلة ومغلقة ، لم تكن هذه النماذج الأولية للجميع.
كان بيغ جيدًا في إدارة الثيران. قام العلماء بعمل نسخ متعددة من جميع أنحاء العالم لاستخدامك. ثلاث مرات فقط في 130 عامًا من الأسر تم إصداره للمقارنة مع نسخه. مع كل مقارنة ، أدرك العلماء أنك يمكن أن تفقد الوزن. تم فقد ما مجموعه 50 ملليغرام في كل هذه السنوات. قد يبدو هذا صغيرا ، لكنه فرق كبير في مجالات مثل الطب. كما أنه يؤثر على العديد من الوحدات الأخرى مثل نيوتن ، والتي يتم تعريفها على الكتلة.
للتغلب على هذه المشكلة ، أصدر المؤتمر العام للأوزان والمقاييس قرارًا في عام 2011 لإعادة تعريف الكيلوغرامات والأمبير وكلفن والشامة. عمل العلماء حول العالم بجد لإيجاد حل. واقترح احتمالان يمكن ربطهما وكلاهما مرتبط بثابت بلانك. اعتمد الاقتراح الأول على توازن Kibble ، الذي يشبه إلى حد ما توازن الشعاع الكلاسيكي مع المقالي على كلا الطرفين. لقياس وزن شيء ما ، يتم وضع كتلة معروفة على جانب واحد وكتلة غير معروفة على الجانب الآخر. تعمل موازنة الشعاع بسبب الجاذبية ، لكن موازنة كيبل لديها نظام مختلف قليلاً.
يستخدم ميزان Kibble ملفًا في مجال مغناطيسي بدلاً من أحد الأدراج. من خلال مقارنة الكتلة بخصائصها الكهرومغناطيسية ، يمكن للعلماء إجراء قياس دقيق لثابت بلانك. كان الحل الثاني هو إنشاء كائن كروي آخر من السيليكون البلوري 28. بعد ذلك ، من خلال حساب العدد الدقيق للذرات في المجال ، يمكن للعلماء حساب قيمة رقم Avogadro ثم تحويلها إلى ثابت بلانك. وتبين أن قيمة ثوابت بلانك صغيرة للغاية: 0.000000000000000000000000000000000662607015 كيلوغرام مربعة في الثانية. بمساعدة هاتين الطريقتين ، يمكن للعلماء قياس الكيلوغرام مع عدم اليقين من 1 / 100،000،000. ستسري التغييرات الجديدة في 20 مايو 2019. على الرغم من أن قياس الأشياء الأساسية في المنزل قد لا يتأثر ، إلا أن إعادة التعريف ستؤثر بالتأكيد على العمليات الصناعية مثل تصنيع الأدوية.
