Morgunblaðið - 23.11.2018, Blaðsíða 44

44 FRÉTTIRErlent
MORGUNBLAÐIÐ FÖSTUDAGUR 23. NÓVEMBER 2018
BAKSVIÐ
Ágúst Ásgeirsson
agas@mbl.is
Að vera eða vera ekki, það er
spurningin, sagði Hamlet í sam-
nefndu leikverki eftir Shakespeare.
Spurði hvort betra væri að lifa eða
deyja. Samskonar spurning blasti
við kílógramminu í síðustu viku er
ákveðið var að breyta skilgreiningu
þess. Fékk það að deyja en var þó
eiginlega gefið líf samstundis aftur,
án þess að nokkur yrði þess var.
Í grafhvelfingu undir hertoga-
höllu í hlynskógi vestur af Parísar-
borg er varðveittur í innsigluðu
rými hlutur á stærð við epli sem
ákvarðar þyngd jarðarinnar. Mót-
aður með vísindalegt og pólitískt
umrót í kjölfar Frönsku bylting-
arinnar að bakgrunni hefur litli
platínu- og iridín-hólkurinn hvílt
þar. Að mestu hefur hann verið
látinn í friði síðustu 130 árin, þessi
nákvæma viðmiðun fyrir kíló-
gramm.
Hin alþjóðlega frumgerð kíló-
sins, „Le Grand K“ eða Stóra K
eins og það er þekkt fyrir að vera,
er ein af helgustu menjum vís-
indanna; hlutur sem allar aðrar
þyngdir eru bornar saman við – og
tótem metrakerfisins sem kom til
sögunnar á tímabili frelsis, jafn-
réttis og bræðralags.
Vegsamaður sívalningur
Svo dýrt hefur sívalningurinn
verið vegsamaður að hann hefur
aðeins fjórum sinnum verið vigt-
aður frá 1889. Og hvelfinguna í Pa-
villion de Breteuil-höllinni, sem
geymir hann, má einungis opna
þegar þrír handhafar lyklanna að
henni snúa lásnum samtímis.
Verða þeir að vera af þremur mis-
munandi þjóðernum.
En nú er svo komið að sívalning-
urinn er að missa einstaka stöðu
sína.
Hundruð vísindamanna hvar-
vetna að úr heiminum skunduðu í
síðustu viku til Versala á 26. alls-
herjarráðstefnuna um mál og vog.
Þar stóð til að skipta Stóra K-inu
út fyrir allsherjarformúlu sem
skilgreinir kílógramm á grundvelli
skammtasviðsfræðinnar. Með því
myndu þeir standa við heit sem
gefin voru við stofnun metrakerfis-
ins um að viðhalda einu kerfi í
þágu alls fólks.
„Kílógrammið er síðasta mæli-
einingin sem grundvallast af efnis-
legum hlut,“ sagði Thomas Gren-
on, framkvæmdastjóri frönsku
mælingafræðistofnunarinnar, í að-
draganda ráðstefnunnar í glæsisöl-
um Versala. „Vandinn er að kílóið
hefur átt líf, það gat sveiflast að
vog. Sem er ekki viðunandi miðað
við þá nákvæmni sem við gerum
kröfur til nú til dags.“
Hvað er í sekúndu?
Þegar metrakerfið kom til sög-
unnar seint á 18. öld varð það
hlutskipti vísindamanna að kerfis-
binda, skrá og setja í skipulegt
kerfi, eina formgerð sem tjáði
vegalengd, tíma, rafmagnsferla og
efnismassa í svipuðum yfirfæran-
legum mælieiningum. Þeir skil-
greindu metra sem einn tugmillj-
ónasta úr fjórðungsgeira
kvaðrants jarðar þar sem hann
rann gegnum París.
„Við horfum nú um öxl og get-
um sagt að ferlið sem þeir fóru í
gegnum var tiltölulega gott og við
myndum ekki fara mjög ólíkt að í
dag,“ sagði Martin Milton, for-
stjóri frönsku stofnunarinnar
BIPM, (Bureau International des
Poids et Mesures), sem er alþjóð-
legur verndari mælikerfa jarðar-
búa.
Metrinn var brúkaður til að skil-
greina efnismagn; hversu mikið
rúmdesímetri (10 cm x 10 cm x 10
cm) af vatni vó. Upp frá því var sá
massi nefndur kílógramm.
Vísindunum hefur fleygt fram
frá því á dögum byltingarinnar í
París 1789.
Metrinn er nú skilgreindur út
frá því hversu langt ljós ferðast í
tómarúmi á broti úr sekúndu. Sjálf
sekúndan var skilgreind með skír-
skotun í snúning jarðar en frá
1960 hefur hún opinberlega verið
skilgreind sem tíminn sem það
tekur sesín-133 atóm að gjögta ná-
kvæmlega 9.192.631.770 sinnum,
hvorki oftar né sjaldnar.
Í staðinn fyrir að rekja það til
efnismagns einstaks hlutar verður
kílóið í framtíðinni skilgreint á
grunni Planck-fastans sem hlutfall
af skammtaorku sem tíðni ljóss
getur borið til þessarar sömu tíðni,
eða 6.626 x 10-34 joule-sekúndur.
Orka tengist efni eðlislægt, eins
og Einstein sýndi fram á með jöfn-
unni E = mc2.
Milljón sinnum stöðugra
Planck-fastann ásamt tveimur
skammtafræðifyrirbærum sem
gera ráð fyrir myndun raforku, er
hægt að nota til að útreikna
massa á sömu vélrænu orkunni og
þarf til að færa hann úr stað.
„Ýtir þú við massa er orkan
sem þarf til þess háð honum.
Hana má byggja algjörlega á raf-
orku sem skammtaorku fastarnir
leggja okkur til,“ sagði Milton við
AFP. Fylgjendur þessarar nálg-
unar segja útkomuna að minnsta
kosti milljón sinnum stöðugri en
efnislæg mannasmíði og muni
hafa víðtækt notagildi í framtíð-
inni.
„Fyrir margan búnaðinn er
kílógramm afar mikill massi,“
sagði Milton.
Framfarir í lyfja- og efnafram-
leiðslu hafa leitt til þess að íblönd-
unarefni lyfja eru í vaxandi mæli
mæld í míkrógrömmum og jafnvel
enn nákvæmar en það.
„Eitt kíló er ágætt fyrir kart-
öflur þar sem ekki er mikil þörf á
nákvæmni í vigtun. En það er
ekki rétta þyngdarmiðið fyrir
margt í kröfuharðri vísinda-
starfsemi og nákvæmnisiðnaði.
Nýja kerfið leyfir óendanlegar
hlutfallalausnir, sagði Milton
Allir sammála
Á ráðstefnunni í Versölum lá
líka fyrir vísindamönnunum að
breyta því hvernig amper (raf-
straumur), kelvin (hitaeining) og
mól (massi atóms) eru skilgreind
með skírskotun til náttúrulögmál-
anna.
Milton sagði þá ákvörðun vera
aðferð til að tryggja að alls staðar
á byggðu bóli myndu menn alltaf
vera sammála um hvað kílógramm
nákvæmlega væri – hvort sem um
væri að ræða sykursekk, lítra
vatns eða nákvæma skammtatölu.
„Við búum í veröld þar sem fólk
óttast að þróunin í átt til marg-
hliða samfélaga væri að stöðvast
og jafnvel snúast við. Öðru máli
gegnir í mælingavísindunum, hér
koma löndin saman og sammæl-
ast,“ sagði hann.
Hvað Stóra K varðar kann svo
að vera að það hafi ekki hentað
lengur sem hið fullkomna kíló-
gramm. En framlag þess til vís-
indanna er fráleitt búið.
„Það verður áfram hér í graf-
hvelfingunni, við sömu aðstæður
og allar götur frá 1889. Það verð-
ur hér til varanlegra tilrauna því
við munum vigta það komandi
áratugi til að sjá hvernig það
bregst við aðstæðum. Stóra K
verður áfram áhugaverður efnis-
bútur í augum vísindanna,“ sagði
Milton.
Að vera eða vera ekki kíló
 Vísindamenn geta nú mælt hversu mikla skammtaorku þarf til að færa massa úr stað
 Með því eru útreikningar á mæliþyngdum orðnir miklum mun nákvæmari
AFP
Vísindamaður frönsku mælingastofnunarinnar BIPM við útjaðar Parísar
hugar að kibble voginni, rafvog sem mælir þunga hlutar af afar mikilli ná-
kvæmni út frá styrkleika rafstraums og spennu. Frumgerð kílósins var
framleidd á níunda áratug nítjándu aldarinnar og var 90% platína (pt) og
10% iridín (Ir). Í millitíðinni hefur BIPM framleitt rúmlega 80 eftirgerðir af
Pt/Ir sívalningnum.
Hvað er kíló þungt?
Heimild: BIPM AFP mynd/BIPM
Inniheldur 90% platínu og
10% iridíum
Alþjóðleg
frumgerð
Varðveitt undir þremur gler-
hjálmum í alþjóðastofnun um
mælieiningar (BIPM) nálægt París
Búin til 1889
Léttist um 50 míkrógrömm,
0,000005 grömm á 129 árum
Síðasta mælieiningin sem
er mæld gagnvart
ákveðnum efnislegum hlut
fyrir alla fagurkera...
Ármúla 26 | 108 Reykjavík | Sími 578 4400 | heimilioghugmyndir.is
HEIMILI & HUGMYNDIR