Camil Stoenescu's blog

Spre deosebire de celelalte unități fundamentale de măsură ale Sistemului Internațional – secunda, metrul, amperul, candela, kelvinul și molul – kilogramul (kg) este ultima unitate definită (încă) prin raportarea la un un obiect fizic: kilogramul-etalon  aflat în seiful Biroului Internațional de Greutăți și Măsuri din Sèvres, Franța. Este un artefact, o bucată de aliaj de platină-iridiu, nu o constantă fizică imuabilă, precum metrul (distanța parcursă de lumină în vid în 1/299792458 secunde) sau kelvinul (punctul triplul al apei). Pentru scopuri practice se poate considera că 1 kg = masa unui litru de apă distilată la temperatura de 4 °C și la presiune atmosferă normală, de aici pornind și definirea kilogramului, la sfârșitul secolului al XVIII-lea, în Franța. De atunci datează și „primul kilogram”, alcătuit doar din platină. Prin Convention du Mètre din 1875, kilogramul este cilindrul de platină-iridiu (cunoscut ca IPK – International Prototype Kilogram) fabricat în deceniul opt al secolului XIX. Prin definiție, eroarea în măsurarea masei IPK este 0.

Poate părea o problemă minoră, pur teoretică, dar să nu uităm de toate celelalte unități esențiale care se definesc în raport cu kilogramul – de pildă newtonul, joulul sau wattul. Datorită tuturo acestor neajunsuri a luat naștere proiectul Avogadro – redefinirea kilogramului în funcție de constanta lui Avogadro (numărul de atomi sau molecule dintr-un mol de substanță – 6.022141 x 10²³):

The Avogadro constant links the atomic and the macroscopic properties of matter. Since the molar Planck constant is well known via the measurement of the Rydberg constant, it is also closely related to the Planck constant. In addition, its accurate determination is of paramount importance for a definition of the kilogram in terms of a fundamental constant. We describe a new approach for its determination by counting the atoms in 1 kg single-crystal spheres, which are highly enriched with the ²⁸Si isotope. It enabled isotope dilution mass spectroscopy to determine the molar mass of the silicon crystal with unprecedented accuracy. The value obtained, N_A=6.022 140 78(18)×10²³  mol^-1, is the most accurate input datum for a new definition of the kilogram.

Sferele respective sunt cele mai rotunde obiecte create vreodată – dacă ar fi de mărimea Pământului, diferența maximă de nivel între cel mai înalt și cel mai coborât punct ar fi de doar 2.4 m.

Mai multe detalii – aici.