Pariški prakilogram za zdaj ostaja

Na 25. splošni konferenci o utežeh in merah (CGPM), ki je minuli teden potekala v Parizu, niso sprejeli predloga za spremembo definicije nekaterih osnovnih enot sistema SI, s čimer bi te dokončno postale neodvisne od človekovih izdelkov (poročilo). Štiri leta starega predloga NIST-a niso ne sprejeli ne zavrgli, temveč so odločitev preložili na naslednji kongres prihodnje leto.

Definicije osnovnih enot so se od začetkov mednarodnega sistema enot leta 1875 že večkrat spremenile. Prvotne definicije so bile zelo povezane z Zemljo in človekom: sekunda je bila definirana kot 86400. del dneva, kasneje kot 1/31556925,9747 tropskega leta dne 0. januarja 1900 in naposled kot 9192631770 nihajev, ki ustrezajo prehodu med dvema hiperfinima prehodoma cezija-133 v osnovnem stanju. Slednja definicija je ponovljiva kjerkoli v vesolju, kar je končni cilj vseh definicij.

Meter je že usklajen kot razdalja, ki jo svetloba v vakuumu prepotuje v 1/299792458 sekunde, ostale enote pa imajo neelegantne definicije. Zlasti pereč problem je kilogram, ki je bil v 18. stoletju definiran kot masa litra vode pri tališču, kasneje pa predefiniran kot masa prakilograma. To je velik problem, ker sloni celotna fizika na enem modelu in nekaj etalonih, katerih masa se sčasoma spreminja! Dodatno težavo predstavlja dejstvo, da so iz kilograma izpeljani tudi amper (sila med meter oddaljenima neskončno dolgima tankima vodnikoma, po katerih teče 1 A, je 200 nN na meter), kandela (svetilnost vira, ki oddaja monokromatsko svetlobo s frekvenco 540 THz z 1/683 W/sr) in mol (število atomov v 12 gramih ogljika-12). Kelvin tu ni problematičen, ker je definiran kot 1/273,16 trojne točke vode.

CGPM si prizadeva vse definicije popraviti, da bodo podobne metru in sekundi. Nekoliko ironično, a znanstveno korektno, bodo storili obratno, kot so si eksperimentalni fiziki prizadevali skozi celotno zgodovino. Ti so merili fizikalne konstante karseda natančno, sedaj pa bodo enote definirane tako, da bodo imele konstante absolutno natančne vrednosti.

Predlog je takšen: sekunda in meter ostaneta, spremeni pa se ostalih pet enot. Kilogram bo definiran tako, da je Planckova konstanta enaka 6,62606957 10⁻³⁴ Js, amper se definira z osnovnim nabojem 1,602176565 10⁻¹⁹ As, kelvin se definira v okviru Boltzmannove konstante 1,3806488 10⁻²³ J/K, mol v okviru Avogadrove konstante 6,02214129 10²³ mol^-1. Kandela bo ostala definirana enako, bo pa njena podlaga drugačna, ker bo kilogram predefiniran.

Na kongresu CGPM so se strinjali, da je treba spremembe najprej predstaviti zainteresirani javnosti, ki obsega strokovnjake in laike. Prakilogram bo torej ostal še eno leto.