نگهبانان مهمترين استانداردهاي جهان براي وزن و اندازه‌گيري، جهت حل يك معضل بزرگ به فيزيك كوانتوم روي آورده‌اند.

به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، در ميان دستپاچگي و حيرت دانشمندان، استوانه فلزي درون يك گاو صندوق كاملا محافظت شده كه معيار جهاني براي كيلوگرم بوده، در حال تغيير جرم است.

اين مساله براي كساني كه قصد خريد نيم كيلو هويج يا يك كشتي چندين تني را دارند مشكل‌ساز نخواهد بود، بلكه يك چالش سنگين نظري براي فيزيكدانان به دنبال داشته و كار آزمايشگاه‌هايي را كه به اندازه‌گيري فوق دقيق و هميشه استاندار نياز دارند، پيچيده خواهد كرد.

از سال 1889، كيلوگرم در تراز بين‌المللي، مطابق با يک قطعه فلز که در دفتر بين المللي وزن و اندازه گيري در حومه پاريس نگهداري مي‌شود، تعريف شده است.

تا پيش از اين به نظر مي‌رسيد اين استوانه ساخت انگليس كه از 90 درصد پلاتين و 10 درصد ايريديوم ساخته شده از هر گونه اشكال و اشتباه مبراست. اين استوانه در زير سه محفظه شيشه‌يي در يك گاوصندوق در ساختمان محافظت‌شده پاويلون دو پرتويل نگهداري مي‌شود.

در سال 1992 در يك اتفاق حيرت‌انگيز مشخص شد كه كيلوگرم از دقت پيشين برخوردار نبوده و اندازه‌گيري‌ها طي يک قرن گذشته نشان دادند كه اين نمونه اوليه در مقايسه با شش واحد كيلوي ديگر اين ساختمان حدود 50 ميكروگرم تغيير كرده است. اين ميزان به اندازه يك دانه شن با قطر 0.4 ميليمتري است.

البته به گفته آلاين پيكارد، رئيس دپارتمان جرم دفتر بين المللي وزن و اندازه گيري، دانشمندان هنوز نمي‌دانند اين تغيير در راستاي كاهش جرم كيلو بوده يا افزايش.

پيكارد اظهار كرد: اين تغيير ممكن است در اثر تاثيرات سطحي از دست دادن گاز از فلز يا يك تجمع از آلاينده‌ها باشد.

اين كاهش يا افزايش كيلو براي دنياي علم، كنجكاوي زيادي را به ارمغان آورده است.

اين استوانه، اساس سيستم استاندارد بين‌المللي واحدها(SI)، گسترده ترين سيستم واحدهاي اندازه گيري مورد استفاده در جهان براي زندگي روزانه، مهندسي دقيق، علم و تجارت است.

SI از هفت واحد پايه با نامهاي كيلو،‌ متر، ‌ثانيه، ‌آمپر، كلوين، مول و کاندلا برخوردار است كه ساير واحدهاي اندازه‌گيري از آنها نشات مي‌گيرند. اما كيلو بر خلاف ديگر همراهانش آخرين واحدي است كه هنوز با يك جسم مادي تعريف مي‌شود.

تا پيش از اين يك خط‌كش پلاتيني به عنوان متر استاندارد جهان مورد استفاده بود كه بعدها جاي خود را به يك ثابت بنيادين داد كه طي آن از زماني كه نور براي سفر در 100 سانتي‌متر استفاده مي‌كند به عنوان پايه اندازه‌گيري متريك استفاده شد. البته متر فلزي اكنون به عنوان يك شي موزه‌اي در شهر سيورس پاريس نگهداري مي‌شود.

اساتيد SI اكنون تصميم دارند استوانه كيلوگرم را از دور خارج كنند. در صورتي كه همه چيز خوب پيش برود، اين استوانه با يك مقدار ثابت بر اساس ثابت پلانك تعويض خواهد شد.

ثابت پلانك كه نام خود را از ماكس پلانك، پدر علم فيزيك كوانتوم كه آن را در سال 1899 كشف كرده، گرفته و در معادلات با حرف «h» نشان داده مي‌شود، با کوچکترين بسته اي از انرژي (کوانتوم) مطابق است که دو ذره مي توانند با هم مبادله كنند.

در اواخر اكتبر سال جاري، كنفرانس عمومي وزن و اندازه‌گيري با استفاده از اين ثابت براي محاسبه مقدار كيلو موافقت كرد اما استفاده از آن تا پيش از سال 2014 ممكن نخواهد بود تا آزمايشات لازم به منظور ارزيابي دقت شيوه‌هاي اندازه‌گيري براي حصول اطمينان از صحت تا 20 بخش در ميليارد انجام شوند.

درصورتي كه كه ثابت پلانك مورد استفاده قرار بگيرد، هيچ چيز در زندگي عادي تغيير نكرده و كيلو همان كيلو باقي خواهند ماند، اما اين تغييرات از تاثيرگذاري زيادي بر اندازه‌گيري‌هاي فوق‌العاده دقيق برخي آزمايش‌ها برخوردار خواهد بود.