Wéi vill weit e Kilogramm? Wëssenschaftler hunn dëst scheinbar einfacht Problem zënter Honnerte vu Joren ënnersicht.
Am Joer 1795 huet Frankräich e Gesetz erausginn, dat "Gramm" als "dat absolut Gewiicht vu Waasser an engem Wierfel" festgeluecht huet, deem säi Volumen gläich engem Honnertstel vun engem Meter bei der Temperatur ass, wou d'Äis schmëlzt (d.h. 0°C)." Am Joer 1799 hunn d'Wëssenschaftler entdeckt, datt de Volumen vu Waasser am stabilsten ass, wann d'Dicht vum Waasser am héchsten bei 4°C ass, dofir gouf d'Definitioun vum Kilogramm op "d'Mass vun 1 Kubikdezimeter reinem Waasser bei 4°C" geännert. Dëst huet e rengt Platin-Originkiogramm erginn, de Kilogramm gëtt als gläich senger Mass definéiert, wat den Archivkilogramm genannt gëtt.
Dëse Kilogramm aus dem Archiv gëtt zënter 90 Joer als Referenzwäert benotzt. Am Joer 1889 huet déi Éischt International Konferenz iwwer Metrologie eng Replik vun enger Platin-Iridium-Legierung, déi dem Archivkilogramm am nootste war, als internationalt Originalkilogramm guttgeheescht. D'Gewiicht vum "Kilogramm" gëtt duerch en Zylinder aus enger Platin-Iridium-Legierung (90% Platin, 10% Iridium) definéiert, deen ongeféier 39 mm héich an duerchmiesser huet a momentan an engem Keller virun Paräis gelagert ass.
Internationalen Originalkilogramm
Zënter der Zäit vun der Opklärung engagéiert sech d'Gemiessergemeinschaft fir d'Etabléierung vun engem universelle Vermiessungssystem. Och wann et eng machbar Method ass, de physikaleschen Objet als Miessbenchmark ze benotzen, well de physikaleschen Objet liicht duerch mënschlech oder Ëmweltfaktoren beschiedegt ka ginn, gëtt d'Stabilitéit beaflosst, an d'Gemeinschaft huet dës Method ëmmer sou séier wéi méiglech opginn wollten.
Nodeems de Kilogramm déi international originell Kilogrammdefinitioun ugeholl huet, stellt sech eng Fro, iwwer déi sech Metrologe ganz Suergen maachen: wéi stabil ass dës Definitioun? Wäert se sech mat der Zäit verschwannen?
Et sollt gesot ginn, datt dës Fro um Ufank vun der Definitioun vun der Masseeenheet Kilogramm opgeworf gouf. Zum Beispill, wéi de Kilogramm am Joer 1889 definéiert gouf, huet den Internationale Büro fir Gewiichter a Moossen 7 Kilogrammgewichte aus enger Platin-Iridium-Legierung produzéiert, vun deenen ee dat internationalt ass. Den urspréngleche Kilogramm gëtt benotzt fir d'Masseeenheet Kilogramm ze definéieren, an déi aner 6 Gewiichter, déi aus dem selwechte Material an dem selwechte Prozess hiergestallt sinn, ginn als sekundär Benchmarks benotzt fir ze kontrolléieren, ob et eng Drift iwwer Zäit tëschteneen gëtt.
Gläichzäiteg brauche mir mat der Entwécklung vun héichpräziser Technologie och méi stabil a präzis Miessungen. Dofir gouf e Plang virgeschloen, fir déi international Basiseenheet mat physikalesche Konstanten nei ze definéieren. D'Benotzung vu Konstanten fir d'Definitioun vu Moosseenheeten bedeit, datt dës Definitioune den Ufuerderunge vun der nächster Generatioun vu wëssenschaftlechen Entdeckungen gerecht ginn.
No den offiziellen Donnéeë vum Internationale Büro fir Gewiichter a Moossen huet sech an den 100 Joer vun 1889 bis 2014 d'Qualitéitskonsistenz vun aneren Originalkilogrammer an dem internationale Originalkilogramm ëm ongeféier 50 Mikrogramm geännert. Dëst weist, datt et e Problem mat der Stabilitéit vum physesche Benchmark vun der Qualitéitseenheet gëtt. Och wann d'Ännerung vu 50 Mikrogramm kleng kléngt, huet se e groussen Impakt op verschidden High-End-Industrien.
Wann déi grondleeënd physikalesch Konstanten benotzt ginn, fir de physikalesche Benchmark fir Kilogramm ze ersetzen, gëtt d'Stabilitéit vun der Masseenheet net vu Raum an Zäit beaflosst. Dofir huet den Internationalen Komitee fir Gewiichter a Moossen am Joer 2005 e Kader fir d'Benotzung vu grondleeënde physikalesche Konstanten entwéckelt, fir e puer grondleeënd Eenheeten vum Internationale System vun Eenheeten ze definéieren. Et gëtt recommandéiert, datt d'Planck-Konstant benotzt gëtt, fir d'Masseenheet Kilogramm ze definéieren, a kompetent Laboratoiren op nationalem Niveau ginn encouragéiert, ähnlech wëssenschaftlech Fuerschungsaarbechten duerchzeféieren.
Dofir hunn d'Wëssenschaftler op der Internationaler Konferenz iwwer Metrologie 2018 dofir gestëmmt, deen internationale Prototyp-Kilogramm offiziell ausser Betrib ze huelen, an d'Planck-Konstant (Symbol h) als neie Standard geännert, fir de "kg" nei ze definéieren.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 05. Mäerz 2021