Melinda, Vivien, Aranka2021. december 02., csütörtök
Tudomány

Új definíciót kaphat a kilogramm

2007.09.13.Admin
National Geographic Magyarország

Rejtélyesen veszít súlyából a kilogramm etalonja, az a platina-irídium henger, amelyet a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalban 1889 óta használ referenciakánt. Novemberben pedig új definíció születhet a kilogrammra.

Richard Davis fizikus szerint az etalon 50 mikrogrammot veszített a súlyából több tucat másolatának átlagsúlyához képest. Aggodalomra azonban még nincsen ok, mivel 50 mikrogramm olyan parányi, hogy nagyjából egy ujjlenyomat súlyának felel meg.

Ezekben a gondterhes időkben még a kilogrammal is súlyos bajok vannak – állítják tudósok. A tömeg mértékegységét definiáló platina-irídium referenciahenger ugyanis, amelyet még 1889-ben Angliában öntöttek, eddig nem ismert okból fokozatosan veszít tömegéből, ami arra ösztökéli a tudósokat, hogy minél előbb stabilabb új definíciót alkossanak a kilogrammnak – nyilatkozta a hírügynökségeknek Richard Davis, amerikai fizikus.

Bár a csökkenés egyelőre csupán 50 mikrogramm – kevesebb, mint egy sószemcse vagy ujjlenyomat tömege -, a pontos méréshez görcsösen ragaszkodó tudósokat meglehetősen bosszantja, és már több éve próbálnak új definíciót keresni a kilogrammnak. Az eredményeket egy novemberi konferencián ismertetik.

Lakat alatt őrzik a referenciahengert

Az új definícióval kapcsolatos végső szót a Súlyok és Mértékek Nemzetközi Bizottsága mondja majd ki, amelyet egy 1875-ös nemzetközi szerződés nyomán állítottak fel. A bizottság őrködik a kilogramm nemzetközi etalonja felett, amelyet egy Párizs külvárosában található kastély széfjében őriznek gondosan. A bizottság évente egyszer látogat el a kastélyba, a széfhez csupán három embernek van kulcsa. A henger tömegcsökkenésére is a rendszeres éves mérés során derült fény.

A kilogramm az egyetlen a hét alapmérték közül, amely egyelőre őrzi eredeti, XIX. századi definícióját. Módosításra szorult már többek között a méter és másodperc is. A métert eredetileg a Párizson áthaladó negyed délkör tízmilliomodrészeként definiálták, a jelenleg érvényes meghatározása viszont a következő: a méter annak az útnak a hosszúsága, amelyet a fény vákuumban 1/299 792 458 másodperc alatt tesz meg.

A másodpercet eredetileg a szoláris nap (a két delelés között eltelt idő) 1/86400 részeként definiálták, a jelenleg érvényben lévő értelmezés viszont így szól: a másodperc az alapállapotú cézium-133 atom két hiperfinom energiaszintje közötti átmenetnek megfelelő sugárzás 9 192 631 770 periódusának időtartama. Mindkét definíció pontos mérést tesz lehetővé, és ami ugyancsak fontos, bárhol a világon ugyanazt a eredmény adja.

A liter, a köbdeciméter és a kiló

Az őskilogramm platina-irídium ötvözetből készült, formája: 39 mm átmérőjű és 39 mm magas henger. Körülbelül 80 referenciahengert készítettek. Eredeti definíciója szerint egy kilogramm annyi tiszta víznek a súlya (akkor még nem nevezték tömegnek), amennyi teljesen kitölt egy egy köbdeciméter űrtartalmú kockát. Ezt a térfogatot tekintették az űrtartalom mértékegységének, és liternek nevezték.

Később kiderült, hogy a liter és a köbdeciméter néhány százezrednyivel eltér egymástól (1, 000 028 dm3 = 1 liter), nem vették figyelembe a víz köbös hőtágulási együtthatóját az űrtartalom mértékegységének meghatározásakor. A jelenleg hatályos törvény értelmében a két mértékegységet ma már egyenlőnek kell tekinteni. (A súly és a tömeg fogalmának szétválasztására egyébként 1901-ben került sor.)

Egy kilogrammnyi atom

Német, olasz, japán és ausztrál tudósok jelenleg azon dolgoznak, hogy pontosan egykilós szilícium kristálygömböt állítsanak elő. Elképzelésük szerint a kristály mérete alapján meg tudják határozni, hogy pontosan hány atom található benne, és így egzakt definíciót adnának a kilogramm számára. Ahhoz azonban, hogy a periódusos rendszer 28-as számát viselő szilíciumot képesek legyenek tisztán előállítani, egy orosz atomreaktort kellett felkeresniük. A kutatás jelenleg is folyamatban van.

Egyes elképzelések szerint elegáns megoldás lehetne az is, ha az arany atomszámával határoznák meg a kilogrammot. A probléma ezzel az eljárással az, hogy valószínűleg 25 számjegyű számot kellene a precíz definícióhoz fejben tartani.

Van azonban olyan kutatócsoport is, amely úgy véli, hogy a mai technológiákkal az atomok pontos megszámolására nincs lehetőség. Ők ezért a kilogrammot a feszültség segítségével igyekeznek meghatározni, azt egyszerűbb mérni. A végső megoldáshoz közelebb álló csoport ötlete szerint a kilogrammot annak alapján határoznák meg, mekkora elektromágneses erőre van szükség egy kilogramm ellensúlyozására. (Könnyebbség, hogy a gravitációs mező ismert a kísérlet helyszínén.)

Hozzászólások

Kardhalra hasonlító tengeri őshüllőt találtak

Kardhalra hasonlító tengeri őshüllőt találtak

Az állat mintegy 130 millió éve élt, és a segítségével a halgyíkok evolúciójába kapunk betekintést.

Növényevő volt a triászban élt krokodilféle

Növényevő volt a triászban élt krokodilféle

Az Effigia okeefae nevű állat a mai Észak-Amerika területén élt mintegy 205 millió évvel ezelőtt, és a krokodilok őseinek egy kihalt ágát képviselte.

Madárcipő ragadozóknak

Madárcipő ragadozóknak

A 3D nyomtatásnak köszönhetően a sérült lábú ragadozók gyorsabban gyógyulhattak meg.

A maszkok hatékonyságáról

A maszkok hatékonyságáról

Melyik a leghatékonyabb maszk a fertőzések megakadályozására?  A kérdésre Prof. Dr. Jakab Ferenc virológus, a PTE Szentágothai János Kutatóközpont Nemzeti Virológiai Laboratóriumának vezetője válaszol.

A gyapjas mamut kihalásának komplex okai

A gyapjas mamut kihalásának komplex okai

Egy új tanulmány alapján a faj nem pusztán az éghajlati átalakulás miatt tűnt el.

National Geographic 2021. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 995 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket