Perlombaan untuk Mendefinisikan Ulang Kilogram

Di Paris, di balik pintu lemari besi yang membutuhkan tiga kunci untuk membukanya, adalah benjolan platina-iridium yang paling berharga di dunia. Untuk pengamat biasa, sulit untuk menetapkan nilai moneter pada benjolan, tetapi untuk sekelompok ilmuwan, itu adalah tumpukan logam yang praktis tak ternilai harganya yang membuat emas berlari untuk nilainya.

Benjolan ini, bagaimanapun, melakukan pekerjaan yang sangat penting untuk menjadi standar untuk kilogram. Tetapi sekelompok peneliti internasional sedang bekerja keras untuk mendefinisikan kembali kilogram dan membuat barang berharga ini menjadi usang.

“Artefak kilogram sebenarnya adalah hal yang sangat luar biasa,” kata Alan Steele, kepala ahli metrologi di National Research Council of Canada. "Tapi itu tidak mendasar, itu tidak mendasar - itu hanya masalah, dan jika sesuatu terjadi pada hal itu, kita akan berada dalam masalah besar."

Steele adalah bagian dari kelompok yang berusaha keras untuk mendefinisikan ulang kilogram. Bobotnya tidak akan berubah - pengisap itu masih duduk dengan berat sekitar 2,2 pound - tetapi Steele dan rekan-rekannya berpikir ini saatnya untuk pembaruan massal, yang didasarkan pada "konstanta fundamental" - properti universal yang melekat, mirip dengan sesuatu seperti kecepatan cahaya - sebagai gantinya.

Sebelum Anda berpikir perang salib kilogram adalah karya sekelompok ilmuwan gila, itu tidak benar. Pembaruan ini memerlukan "wisata ilmiah," kata Steele, karena mendefinisikan unit berdasarkan konstanta fundamental memerlukan tiga percobaan, dalam dua metode yang berbeda, di beberapa negara. Sangat sulit untuk mendapatkan konsensus di ketiga percobaan di kedua sistem. "Ini hanya eksperimen yang sangat indah, dengan konsep yang hebat, mudah dijelaskan," katanya, "tetapi manusia, adalah iblis dalam detailnya."

Mencari tahu bagaimana mengukur kilogram membutuhkan mendefinisikan konstanta fundamental - yang dikenal di kalangan fisikawan sebagai "konstanta Planck" - dalam ketidakpastian 50 bagian per miliar. Dalam Bahasa Inggris? Itu sangat, sangat, sangat tepat. Beberapa laboratorium kimia mengukur ini dengan menghitung jumlah atom dalam bola silikon kilogram. Tetapi yang lain menggunakan pendekatan fisika, menggunakan perangkat yang disebut keseimbangan Kibble, yang menggunakan konstanta energi dan listrik untuk melakukan pengukuran. Kuncinya adalah bahwa pendekatan kimia dan fisika untuk menentukan konstanta Planck harus cocok - dan membuat sistem yang setara tidak pernah terjadi sebelumnya.

Mendefinisikan ulang unit pengukuran kami adalah "peristiwa yang mungkin terjadi sekali seumur hidup kita," kata Stephan Schlamminger, seorang ahli fisika di Institut Nasional Standar dan Teknologi. Timnya telah mendapatkan pengukuran konstanta Planck dengan kesalahan 34 bagian per miliar (dalam sains, semakin kecil kesalahannya, semakin baik, jadi 34 bagian per miliar jelas merupakan pertanda baik dibandingkan dengan industri yang diterima maksimum 50 bagian per miliar).Sejauh ini ada konsensus internasional untuk angka tersebut, dan Schlamminger berharap untuk lebih dekat dengan kesempurnaan dengan kesalahan 20 bagian per miliar pada 1 Juli 2017, ketika Biro Internasional Berat dan Ukuran akan mengumpulkan semua pengukuran untuk dimasukkan ke dalam rata-rata internasional. Setelah semua ini terjadi, angka terakhir akan diperdebatkan dan dipilih pada November 2018.

“Untuk pengguna akhir, transisi akan mulus; Anda tidak akan tahu bedanya, "kata Schlamminger tentang perubahan itu. Tetapi bagi komunitas ilmiah, mendefinisikan kembali unit-unit ini akan sangat berharga, mengubah benjolan itu di Paris menjadi simbol pemahaman baru tentang pengukuran mendasar alam semesta - dan itu adalah hak sesumbar yang paling tidak dimiliki kebanyakan benjolan yang tidak dimiliki.