Idén elveszítjük az utolsó etalont is

A kilogramm eredeti etalonja a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalban[origo] Idén 125 éves a Sèvres-ben őrzött egy kilós tömeg etalon. A korosodó platina-iridium henger a végét járja: az utóbbi időben nem elég megbízható, sőt még hízott is.

 

 

 

A négy centiméter átmérőjű hengert 1889-ben ismerték el nemzetközi etalonnak, onnan kezdve közvetve mindent ehhez hasonlítunk, legyen az atomtengeralattjáró vagy egy zsák krumpli. A francia etalon alapján készítették el azokat a hengereket, amelyeket utána szétküldtek a világban, hogy más országok is ahhoz viszonyítsanak: vagyis mindenki ugyanazt értse egy kilogramm alatt. Ez a tulajdonság annak köszönhető, hogy a tömeg úgynevezett tranzitív mennyiség (lásd keretes írásunkat).

Tranzitív mennyiségek:   Azok a mennyiségek tranzitívak, melyeket ha egymáshoz hasonlíthatunk, az adott mennyiség megmarad, továbbadódik: ha egy farönk ugyanolyan nehéz, mint egy kacsa, az adott kacsa pedig ugyanolyan nehéz, mint egy boszorkány, akkor végsősoron a farönk ugyanannyit nyom, mint egy boszorkány.

Megpecsetélődhet a sorsa

A születésnapos hengert jelenleg is a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalban őrzik, de több jubileumra valószínűleg már nem kerül sor. A csillagászat gigászi és a részecskefizika mikroszkopikus méretei olyan pontos tömegmérést kívánnak, amelyre az etalon megbízhatóan nem képes. Ráadásul 125 éves pályafutása alatt változott is: szennyeződések rakódtak rá, így több tíz mikrogrammot hízott. Ma már a különböző országokban őrzött, közös tőről fakadó etalonok sem egyenlő tömegűek. A többi alapvető mértékegységnél már felszámolták az etalonokat, és fizikai mennyiségekből származtatják azokat. A Hivatal idén novemberben esedékes konferenciáján végleg megpecsételődhet az apró henger sorsa is.

Más módszerek

Az etalonon túl jelenleg két alternatív módszer létezik egy kilogramm meghatározására. Az “Avogadro projekt” szerint szilícium egykristályból építhető egy pontosan 1 kg-os gömb, melyben ismert az atomok darabszáma. Természetesen nem kell egyenként leszámolni azokat, a kristályszerkezetből következtethetünk rá. Ekkor egy másik mennyiségre, az atomtömegre támaszkodik a tömeg fogalma.

A másik megoldás egy elektromágneses mérlegen alapszik. Ennek egyik nyelvén az egy kilós etalon van, a másikat pedig egy tekercs egyensúlyozza. Ha tudjuk az egyensúlyban tartáshoz szükséges elektromágneses teljesítményt, akkor abból visszaszámolható a Planck-állandó – abból pedig származtatható a tömeg. A Planck-állandó pedig olyan, mint a fénysebesség, mindenhol mindig ugyanannyi.

Az Avogadro-projekt és a Planck-állandón alapuló úgynevezett Watt-mérleg kombinálásával kiejthető az egy kiló meghatározásából a francia fémhenger. Ez megszüntetné az etalontól való függőséget, ráadásul elviekben bármely labor pontosan számolhatná a tömeget. Ez az átállás ráadásul pontosítaná az amper meghatározását, sőt több származtatott mértékegységét is, mint a feszültég, vagy az ellenállás. A gyakorlatban leginkább a gyógyszerészek érezhetik majd az új kilogramm hatását.

Forrás: Origo

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *