Kolik váží kilogram? Vědci řešili novou definici

Kilogram je litr vody. Přibližně

Výběr informací o kilogramu a jeho definici; konference Mezinárodního úřadu pro míry a váhy (BIPM) by měla dnes schválit novou definici kilogramu:

- Kilogram je jednotkou hmotnosti, má značku kg. Odpovídá přibližně hmotnosti jednoho litru vody.

- Podle soustavy SI (Mezinárodního systému jednotek, skládajícího se ze sedmi základních jednotek) je kilogram dosud definován jako hmotnost mezinárodního prototypu kilogramu uloženého u Mezinárodního úřadu pro míry a váhy (BIPM) ve Francii.

- Definice kilogramu založená na prototypu je v platnosti od první Generální konference pro váhy a míry (CGPM) v roce 1889. Postupem času se ale začalo ukazovat, že má své meze.

- První definice kilogramu přitom pocházela již z roku 1875. Předcházelo jí pověření vědců v dobách francouzského krále Ludvíka XVI., aby stanovili jednotky v desítkové soustavě.

- Název kilogramu je odvozen z latinského kořene "grámma", k němuž se přidala předpona soustavy SI kilo. Přestože označení jednotky již obsahuje předponu, jedná se o základní jednotku a naopak gram je považován za násobek této základní jednotky.

- Mezinárodním prototypem kilogramu byl dosud válec vyrobený ze slitiny 90 procent platiny a deseti procent iridia. Podle něj pak byly vyrobeny pokud možno identické kopie, které uchovávají příslušné instituty v různých státech. V Česku uchovává tento státní etalon (umístěný ve skleněném krytu) Český metrologický institut, číslo kopie je 67.

- Kilogram je poslední jednotkou SI, která je definovaná pomocí prototypu, nikoli tedy fyzikální definicí. Dlouhodobá měření však ukázala, že za více než 100 let se prototyp zmenšil o zhruba 50 mikrogramů (asi zrnko písku). U definice prototypem hrozí i teoretická možnost, že by mohl být například zničen nebo ztracen.

- Vědci proto v minulých letech hledali jiné způsoby definice kilogramu, ve hře bylo několik variant. Nyní připravili definici novou, a to na základě pevné hodnoty Planckovy konstanty. Ta patří mezi základní konstanty v kvantové fyzice a vyjadřuje vztah mezi energií fotonu a frekvencí odpovídající jeho vlnové délce.

- Spojení se základní fyzikální konstantou by mělo nově umožnit, aby velikost kilogramu a všech jednotek od něj posléze odvozených byla spolehlivě časově stabilní.

ČTK