Yeni Bir Çağın Şafağı

Mayıs 2019’dan itibaren, kilogram biriminin kütlesi için artık Paris’teki Uluslararası Prototip Kilogram (IPK) temel alınmamaktadır. Artık bu kütle temel fiziksel sabitler kullanılarak tanımlanmaktadır. METTLER TOLEDO, bu tarihi değişimde belirleyici bir rol oynamıştır.

Bir kilogram tam olarak ne kadar bir ağırlıktır? Uluslararası Birimler Sistemi (SI) kısa bir süre önce temel ölçü birimlerini yeniden tanımlamış ve artık temel fiziksel sabitleri baz almaya başlamıştır.

Şimdiye kadar bir kilogramlık kütle için Paris'teki IPK referans alınıyordu. Ancak metalik silindirin kütlesi on yıllar boyunca değişmişti. IPK kütlesi ve dünyadaki ulusal kilogram birimlerinin kütleleri birbirinden kontrolsüz bir şekilde sapmıştı. Metroloji dünyası için bu savunulamaz bir durumdu.

Dünyadaki yüzlerce bilim adamı onyıllardır kilogramı revize etmek için çeşitli çalışmalar yapıyordu. METTLER TOLEDO'dan da bazı çalışanlar bu sürece başından beri dahil olmuştu. MT Yasal Metroloji Başkanı Luis Cachon; “Metrolojinin son 200 yıldır yaşadığı en büyük devrim bu” diyor.

METTLER TOLEDO yeni tanımı destekleyen iki çözüme önemli katkılarda bulunmuştur. Bunlardan biri, kütleyi en yüksek hassasiyet seviyelerinde kalibre etmek için kullanılacak bir kütle karşılaştırıcısı olan M_one'ın geliştirilmesidir. Almanya'daki ünlü Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) gibi ulusal metroloji enstitüleri, ultra saf silikonun yeni küresel referans nesnelerinin kütlesini belirlemek için M_one'ı kullanmaktadır. Monokristalin silikonun bir avantajı, atomik yapısının tüm kristal boyunca homojen olmasıdır. Bir silikon kürenin hacmini ve yüzeyini ölçtükten sonra, bilim adamları kaç tane atom içerdiğini belirleyebilirler. Dolayısıyla kilogram, atom sayısı kullanılarak tanımlanabilir ve artık yerel bir referans kütlesine bağlı değildir. Dünyanın dört bir yanında bu teknolojiyle donatılmış metroloji enstitüleri bu süreci kopyalayabilir. "Ekipmana sahip olan herkes az çok kendi kilogramını üretebilir" diyor Laboratuvar Bölümünden Javier Levitt.

Kilogramı tanımlamanın bir başka yolu da watt terazisi kullanmaktır. Bern'deki İsviçre Federal Metroloji Enstitüsü'ndeki (METAS) fizikçiler mekanik ve elektrik gücü karşılaştırmak için bir watt terazisi dengesi kullanmaktadır. Terazi bir kütleyi askıya almak için elektromanyetik kuvvet kullanır. Bu deneyde de, kilogramın aktarılması için vazgeçilmez olan M_one ile birlikte bir METTLER TOLEDO ölçüm hücresi kullanılır.

Çeşitli ulusal metroloji enstitüleri iki değişkenden hangisinin kullanılacağını seçebilirler. Luis Cachon, “Genel olarak, her şeyi doğanın temel sabitlerine kadar izlemek, kilogram biriminin daha istikrarlı olmasını sağlar” diyor. “Kütlenin belirlenmesine ilişkin doğruluk düzeyinde elde edilen iyileştirmeler teknolojik ilerlemeyle aynı hızda artıyor.”

Ancak tüketiciler için hiçbir şey değişmeyecek. Bu yeniden tanımlama sürecinin, metroloji enstitüleri dışındaki günlük yaşam üzerinde bir etkisi yoktur. Fakat 20 Mayıs'tan sonra uluslararası prototip kilograma ne olacak? Plana göre, şu anda olduğu yerde, yani Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nda (BIPM) kalacaktır. Kütlesinin kararlılığı zaman zaman ölçülmeye devam edecektir.