Mutatjuk, mire lesz hatással a tömeg mérésének megváltozása

2018.11.18. 14:16

A mindennapi életben nem jelent változást, hogy átalakítják a Nemzetközi Mértékegységrendszert, amelynek alapegységei ezentúl természeti/technikai állandókhoz lesznek kötve. Ez biztosítja, hogy a 2019. május 20-ától érvényes új mértékegységrendszer hosszú távon stabil és konzisztens lesz - mondta Nagyné Szilágyi Zsófia szakértő annak kapcsán, hogy pénteken többek között elfogadták a kilogramm új definícióját a Párizs melletti Versailles-ban az Általános Súly- és Mértékügyi Konferencián (CGPM).

A több mint hatvan ország részvételével tartott konferencián Magyarországot Nagyné Szilágyi Zsófia, Budapest Főváros Kormányhivatala (BFKH) Metrológiai és Műszaki Felügyeleti Főosztályának vezetője képviselte. A szakértő az MTI-nek elmondta: a konferencián egyhangúlag szavazták meg az SI (Systeme International d'Unites) mértékegységrendszer teljes revizióját.

Az SI-rendszer hét alapmértékegységet foglal magába és azokból levezethető az összes többi: ezek a méter, a kilogramm, a Kelvin, a másodperc, az amper, a kandela és a mól .

A szakértő elmondta: az eddigi SI-mértékegységrendszerrel az volt a fő probléma, hogy a kilogramm etalonja még mindig az a platina-iridium ötvözetből készült 1 kilogrammos prototípus volt, amelyet a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalban elzárva őriznek 1875 óta Sevres városában.

A kilogramm etalon eredetije a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalban, Sèvres-ben őrzött, 1 kg tömegűnek definiált platina-irídium henger.Forrás: Wikipedia Commons

Ennek a prototípusnak a hosszútávú stabilitását a gondos őrzés mellett sem lehetett biztosítani. A nemzetközi etalonból csak egy van a világon, Magyarországon annak leszármaztatott példányát őrzik. "Ezt a példányt 10 évenként elküldik Sevres-be, hogy a prototípussal összehasonlítsák. Ott kiderült, hogy a mi kilogrammunknak is néhány mikrogrammal nőtt a tömege, csakúgy mint általában a többi országé. Így megkérdőjeleződik a nemzetközi prototípus hosszú távú stabilitása, továbbá nehézséget okoz, hogy erről az egy példányról kell az összes leszármaztatást elvégezni" - tette hozzá

A megoldás hosszú ideje érlelődött a tudósok fejében, Max Planck már 1900-ban leírta azt, hogy az alapmértékegységeket természeti állandókhoz kellene kötni.

Ennek megfelelően a kilogrammot a kvantumfizikában ismert Planck-állandó segítségével definiálták újra. Megvalósítása elsősorban egy speciális mérlegen, a Kibble-mérlegen alapszik. A szakértő elmondta, hogy az utóbbi több mint tíz évben azon dolgoztak a metrológusok, hogy az átmenet zavartalan legyen a régi mértékegységrendszerről az újra. "Most jutottunk el oda, hogy a természeti állandókat elég pontosan meg tudjuk mérni. A kilogramm etalonja most már múzeumba kerül" - mondta. Hozzátette: ez hatással volt más mértékegységekre is, így a kelvin, az amper és a mól definíciója is változott.

Leveszi az üvegbúrát egy fizikus egy platina-irdídium súlyetalonról a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal laboratóriumában, Párizs Sévres nevű délnyugati elővárosában 2018. november 14-énForrás: MTI/EPA/Christophe Petit Tesson

A mértékegységek azonban ettől nem változnak meg, csak a definíciójuk - hangsúlyozta. Ez a változás jellemzően a méréstudomány művelőit és az alapkutatásokat végzőket érinti (például kvantumtechnológia, nanotechnológia), a gyakorlati életben semmilyen változást nem jelent.

Összességében elmondható, hogy hosszú idejű stabilitással, belső konzisztenciával rendelkező, a gyakorlatban megvalósítható mértékegységrendszer került kialakításra - összegezte a metrológus.

"Így a mértékegységeket bárhol, bárki megvalósíthatja, aki rendelkezik megfelelő eszközökkel" - mondta.

Franck Bielsa francia fizikus platina-irdídium súlyetalont kalibrál egy elektromechanikus berendezésben, úgynevezett Watt-mérlegen a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal laboratóriumábanForrás: MTI/EPA/Christophe Petit Tesson

Magyarázata szerint a régi és az új rendszer közötti különbség az, hogy az eddigi rendszerben elsőként létrehozták a mértékegységek etalonjait és azokkal mérték meg a természeti állandókat. "Most megfordult a helyzet, a hét alapmértékegységhez kapcsolódó természeti/technikai állandók értékeit rögzítették, mérési bizonytalanságuk nem lesz, és ezek segítségével lesznek az alapmértékegységek realizálva".

Több évtizedig tartott a rendszer átalakítása, legközelebb várhatóan a másodpercet fogják újradefiniálni a nemzetek méréstudományi szakértői - mondta.

Forrás: MTI