Bilim insanları kilogramı tanımlama yöntemini değiştirmek üzere.
Şu anda kilogramın tanımı, “Le Grand K – Büyük K” adı verilen ve Paris’teki bir kasada saklanan platin bazlı bir külçeyle yapılıyor.
Araştırmacılar, Paris’te yapılacak Ağırlık ve Ölçüler üzerine Genel Konferans’ta kilogramı artık bu külçeyle değil, elektrik akımlarıyla tanımlamayı oylayacak.
Ancak İngiltere Ulusal Fizik Laboratuarı’ndan (NPL) Purdey Williams gibi uzmanlar, değişiklik konusunda farklı duygulara sahip.
Williams, “Bu projede uzun süre yer almadım ama kilograma garip bir bağlılık hissediyorum. Değişiklik konusunda biraz üzgünüm. Ancak, önemli bir adım ve yeni sistem çok daha iyi çalışacak. Gerçekten çok heyecan verici bir an ve sabırsızlıkla bekliyorum” dedi.
Değişiklik neden yapılıyor?
Büyük K, 1889’dan bu yana uluslararası ölçüm sisteminin yapı taşlarından biri. Birkaç kopyası da var.
Ancak kilogramın başlıca tanımının günleri sayılı. Yıllar boyunca yaşanan bozulma nedeniyle ağırlığı değişti. Kilogramın tanımı çok önemli, çünkü tüm diğer ağırlıklar ona göre ayarlanıyor.
İlaç geliştirme, nanoteknoloji ve hassas mühendislik çağında doğru ölçümler büyük önem taşıyor ve ölçüm sistemlerini koruyan ve bakımını yapan uzmanlar Büyük K’dan vazgeçme zamanının geldiğini söylüyor.
Büyük K ne ölçüde yanlış?
Büyük K’nın ağırlığındaki değişim, tek bir kirpiğin ağırlığından bile daha az. Değişiklik çok küçük olsa da, önemli sonuçlara yol açabiliyor. NPL’nin Kütle Spektrometrisi Bölümü Başkanı Dr. Stuart Davidson, yeni elektrik ölçümünün daha istikrarlı, daha doğru ve daha eşitlikçi olacağını söyledi.
Davidson “Paris’teki kilogramdan kopyalanan dünya genelindeki kilogramlar ve Büyük K’nin kendisi arasında farklılıkla olduğunu biliyoruz. Bu durum bilim açısından kabul edilemez. Dolayısıyla, Büyük K şu anda amaca hizmet ediyor olabilir belki ama 100 yıl sonra edemeyecek” dedi.
Yeni sistem nasıl çalışacak?
Elektromıknatıslar bir güç üretiyor. Örneğin hurdalıklardaki vinçlerde eski otomobiller bunu kullanıyor. Elektromıknatısların ürettiği çekim gücü doğrudan bobinlerine giden elektrik akımıyla ilgili. Yani burada elektrik ve ağırlık arasında doğrudan bir ilişki var.
Dolayısıyla bilim insanları prensipte bir kilogramı ya da bir başka ağırlığı, gücüne karşı koymak için gereken elektrik miktarıyla tanımlayabilirler.
Alman fizikçi Max Planck’ın bulduğu, ağırlık ve elektrik akımı arasındaki ilişkiyi kuran Planck sabiti adlı bir sayı var ve hsembolüyle gösteriliyor.
Ancak h çok küçük bir sayı ve bunu ölçmek için çok çok hassas ölçüm cihazları gerekiyor. Kibble dengesi diye bilinen cihazın bir tarafında elektromıknatıs diğer tarafında da herhangi bir ağırlık, örneğin kilogram var.
Cihazın her iki tarafı da tam olarak dengelenene dek elektro mıknatıstan geçen elektrik akımı miktarı artırılıyor.
Uzmanlar elektro mıknatıstan geçen elektirik miktarını yüzde 0,000001 hassasiyetle ölçebiliyor.
Bu buluş sayesinde Büyük K’nin terk edilebilmesinin önü açılmış oldu.
Yeni sistemin avantajları ne?
Her 10 ila 20 yılda bir, kopya ağırlıkların Büyük K ile kıyaslanması gerekiyor. NPL’den Dr. Ian Robinson’a göre yeni sistem kabul edilirse, Kibble dengesi her zaman her yerde kontrol edilebilecek.
Robinson, “Bu noktada olmamız iyi bir şey. Doğru karar olduğunu düşünüyorum. Bunu yaparsak, ölçüm görünür gelecekte istikrarlı olacak” dedi.
