Mérlegen a kilogramm

Emberi léptékűek a mindennapi életben leggyakrabban használt mértékegységek: az emberi test tömege általában néhányszor tíz kilogramm, széttárt karjainak fesztávolsága a méter nagyságrendjében van, és két szívdobbanás között másodpercnyi idő telik el. És bár a legtöbb mértékegység eredete még a modern tudomány előtti korokra nyúlik vissza, a fizikusoknak utólag mindig sikerült önkényes, ám egzakt definíciót találniuk az idő- és hosszegységekre. A kilogramm kivétel: ez az egyetlen olyan mérték, amelyet nem természeti mennyiséggel, hanem ember alkotta tárggyal határoztak meg. Az amerikai National Institute of Standards and Technology (NIST) szakemberei ezért most a tömeg évszázados definíciójának újraértelmezését sürgetik.

Az 1889 óta franciaországi Sévres-ben az International Committee for Weights and Measures (CIPM) intézetében őrzött platina-irídium henger tömege – az őskilogramm – a tömeg nemzetközi hivatkozási alapja. Mivel ez a tárgy egyrészt nem stabil – gáz formájában anyag távozhat belőle, elkophat, sőt, el is veszhet -, az NIST és más mérésügyi nemzeti intézetek világszerte évek óta dolgoznak a természetes mennyiségen alapuló definíción, amit akkor lenne értelme használni, ha az azzal végzett mérések pontossága elérné a mostaniakét. Ilyen lehet például az egységnyi tömegű atomok megszámlálásán alapuló módszer, de a most az NIST által kifejlesztett megoldás is.

Ennek lényege egy inga, amely a Föld gravitációjához képest egyensúlyban lévő egy kilogrammos tömegminta különböző elektromos mutatóit méri meg. A CIPM szerint az NIST új kilogramm definíciója hiteles, és a berendezés további fejlesztésével már karnyújtásra lehet a végső megoldás – ám az új alapot leghamarabb csak a 2007-ben megrendezett nemzetközi konferenciáján fogadhatnák el. Addig független kutatócsoportoknak is meg kell ismételniük eredményt.