Oamenii de ştiinţă australieni redefinesc kilogramul perfect

Sfera de silicon este şlefuită de peste doi ani pentru a reprezenta un kilogram FOTO theage.com.au

Sistemul de referinţă oficial pentru reprezentarea exactă a unui kilogram este în prezent o bucată de metal aflată în seiful Biroului Internaţional de Greutăţi şi Măsuri de lângă Paris. Pentru că unitatea fundamentală de măsură reprezentată astfel pare să fie la dietă yo-yo (greutatea ei variază, deşi defineşte o constantă), cercetătorii australieni au o soluţie: un kilogram mai bun.

Din 1889, standardul internaţional pentru un kilogram este un clindru de platină, securizat într-un seif şi recipiente de sticlă. În ciuda condiţiilor stringente în care este depozitat, cilindrul şi cele şase copii identice ale sale câştigă şi pierd în greutate de-a lungul timpului. Particulele de praf din atmosferă fac greutatea kilogramului perfect să oscileze, chiar dacă este curăţat la intervale regulate de timp. În fiecare secol, kilogramul „se îngraşă” cu 50 de micrograme.

Oamenii de ştiinţă vor să redefinească unitatea metrică de măsură pentru masă bazându-se pe un element care să rămână cu adevărat constant, în acelaşi fel în care metrul este definit ca distanţa parcursă de lumină într-o fracţiune de 300 de milioane de ori mai mică de o secundă.

De la kilogramul cilindric, la cel sferic

Cercetătorii de la Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) lucrează la reprezentarea kilogramului perfect constant, informează wired.com. Pentru aceasta, ei au tăiat, modelat şi şlefuit o sferă  de silicon 28 ultrapur (precum şi o replică, pentru comparaţie).

Oamenii de ştiinţă au putut măsura precis cantitatea de silicon necesară pentru fiecare bilă. Acurateţea procedurii merge până la numărarea atomilor din componenţa sferei, care conţine 215 x 10²³ în total. Pentru crearea „celui mai rotund obiect din lume”, tehnicienii trebui să aibă în vedere o singură dimensiune: diametrul, a explicat Katie Green, inginer la CSIRO.

După finisare, sfera de silicon va cântări întotdeauna un kilogram. Plus sau minus un atom.

Materialul ales pentru construcţia sferei este siliconul 28 pentru că atomii se aliniază în formaţie de cub. Echipa de cercetători a şlefuit sfera timp de doi ani pentru a se apropia de perfecţiune. Dacă ar fi redimensionată să fie la fel de mare ca Terra, bila de silicon nu ar avea nicio denivelare mai mare de 2,74 metri, a explicat Arnold Nicolaus, fizician la Physikalisch-Technische Bundesanstalt, în Germania.

Standarde de referinţă

În afară de kilogram, toate unităţile de măsură administrate de Sistemul Internaţional de Unităţi au la bază o proprietate constantă a universului.

·         Metrul

Unitatea de măsură pentru lungime a fost standardizată în 1983 şi reprezintă distanţa parcursă de lumină în vid în a 299.792.458-a parte dintr-o secundă.

·         Secunda

Unitatea de măsură pentru timp a fost standardizată în 1967 şi este definită de timpul necesar unui atom de ceziu-133 să treacă de 9.192.631.770 ori de la o stare cuantică specifică la alta.

·         Amperul

Standardizată în 1984, unitatea de măsură pentru intensitatea curentului electric reprezintă curentul necesar pentru a crea o forţă de 2 x 10^-7 newtoni pe metru între două fire paralele.

·         Kelvinul

Unitatea pentru temperatură stabileşte, din 1954, gradul Kelvin este definit ca fiind exact 1 / 273,16 părţi din diferenţa dintre punctul triplu al apei (starea lichidă, solidă şi gazoasă – simultan) şi zero absolut.