Yaklaşık 150 yıl boyunca, bir kilogramın resmi ağırlığı, bir Fransız kasasına kilitlenmiş parlak bir platin silindir tarafından belirlendi. Kilogram, metre ve saniye gibi, yedi temel ölçüm biriminden biridir (Uluslararası birimler sistemi veya metrik sistem olarak da bilinir, kısaca “sı birim sistemi”). Bunlar ilk olarak 1875 Metre Antlaşması’nda resmileştirildi. Ve bir yüzyıldan fazla bir süredir, tüm bilimsel ölçekler o tek fiziksel referans noktasına (bir düzine ülkede saklanan kopyalarla) geri kalibre edildi.

Her Şey Değişir

Ancak katı nesneler bile zamanla değişebilir. Le Grand K 1980’lerde tartıldığında, birkaç mikrogram daha hafifti, bu da tüm yüksek hassasiyetli bilimsel ölçeklerin (banyonuzdaki değil) yeniden kalibre edilmesi gerektiği anlamına geliyordu.  Neyse ki, metrolog ekipleri halihazırda durumla ilgiliydi (metroloji, ağırlıkların ve ölçümlerin bilimidir), şimdi geçerli olan ve bundan bir milyon yıl sonrası için kilogram için sabit bir değer üretecek evrensel bir sabit arayışındaydılar. 1967’de sabit bir şeye yeniden öneri  için yeni bir fizik düzeltmesi bulmuşlardı ,b ir günün 1/86,400’ünden bile  çok daha kafa karıştırıcı bir değer buldular, ama değer sabitti.

İzotop sezyum-133 atomlarını daha yüksek bir enerji seviyesine uyarmak için özel bir mikrodalga ışınının 9,192,631,770  salınımı gerekir. Bu sayı asla değişmeyeceğinden (bir günün tam uzunluğunun aksine), bu bizim yeni saniyemiz!

Metre için de aynı olarak  1889’da dövülmüş tek bir metre uzunluğundaki metal direğin uzunluğu olarak tanımlanmak yerine, 1983’te ışığın saniyenin 1 / 299,792,458’inde bir vakum içerisinde  kat ettiği mesafe olarak yeniden tanımlandı.

Planck Sabitinin Getirdikleri 

ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde (NIST) ve dünya çapındaki benzer kurumlarda çalışan bilim adamları 2017 yılına kadar nihayet kilogram için evrensel bir sabit üzerinde anlaştılar. Bu başarı, geçen yüzyılın en çetin fizik problemlerinden birini çözmeyi ve Planck sabiti için sayısal bir değer elde etmeyi gerektirdi. Fizikçi Max Planck, çok teknik olmadan 1900 yılında maddenin enerjiyi “quanta” adı verilen ayrık parçalar halinde serbest bıraktığını kanıtladı.  Bu enerji paketlerini ölçmek için kullandığı denklem, şimdiye kadar Planck sabiti olarak bilinen “h”  adı verilen bir sabiti içeriyordu.

Einstein sayesinde, enerji ve kütlenin matematiksel olarak ilişkili olduğunu biliyoruz, bu yüzden fizikçiler Planck sabitinin (sabit bir enerji birimi olan) dünyanın en doğru kütle ölçümünü verebileceğini buldular. Planck sabitinin tam değerini hesaplamak onlarca yıl aldı ve beraberinde  bazı ciddi teknolojik yenilikler getirdi  (özellikle Kibble Balance adı verilen şık bir cihaz) , ancak şimdi bir  lise öğrencisi  bile Planck sabitinin 6.626070150 × 10^-34 kg⋅m² / s olduğunu biliyor.

 

Kasım ayı ortasında, Fransa’nın Versailles kentindeki Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu’nun (BIPM) yıllık toplantısında, 60’tan fazla ülkeden temsilciler, Planck sabiti ile hesaplanan yeni ve kalıcı bir kilogram tanımını onaylamak için oy kullandı. Artık iri parça metal yok -kilogramın kütlesi artık Planck sabitine bağlı. SI birimleri için amper (elektrik akımı), kelvin (sıcaklık) ve mol (bir elementteki molekül veya atom sayısı) için de yeni tanımlar duyuruldu. Bu yeni tanımlar 20 Mayıs 2019’da yürürlüğe girdi.

Orijinal platin kilogram prototipi, o yeraltı Fransız kasasında kalırken, sayısız nesil bilim adamı, 2.0 kilogramını kullanarak hayat değiştiren keşifler yapacak.

Kaynakça:

www.howstuffworks.com