Nå er kiloen død – leve den nye kiloen!

Originalkiloen i Paris går av med pensjon i dag. For forskere blir alt enklere og mer nøyaktig når måleenhetene defineres ut fra fysiske konstanter. For andre kan det være som å miste et håndfast holdepunkt i tilværelsen.

by Eivind Torgersen - 20. may, 2019

Det var så betryggende å vite at det i en safe hos Justervesenet på Kjeller lå et helt konkret og virkelig kilo som alle andre måles etter. Og at dette igjen hadde sin original i et hvelv i Paris.

Men nå er det over.

– Massen av loddet i hvelvet i Paris endrer seg over tid. Å ha en definisjon av et kilogram som endrer seg, er ikke godt nok i dag, har Marit Ulset Nordsveen, overingeniør i Justervesenet, tidligere uttalt til Titan.uio.no.

Napoleon bremset det metriske systemet

Historien om det metriske system går helt tilbake til 1700-tallet. Men fødselen var trang.

Etter den franske revolusjonen i 1789 fikk en gruppe vitenskapsmenn i oppdrag å utvikle et målesystem som skulle erstatte de mange lokale variantene som var i bruk rundt i Frankrike.

Systemet var ikke særlig populært, og bare 20 år senere skiftet Napoleon det ut med noe som lignet mer på de gamle måleenhetene.

Meter og kilo lot seg imidlertid ikke stoppe. 20. mai 1875 møttes representanter for 17 nasjoner i Paris og skrev under Meterkonvensjonen.

Denne datoen er senere blitt utropt til metrologiens dag. Metrologi er, ifølge Store norske leksikon, læren om måling, måleenheter og målemetoder. (Og må ikke forveksles med meteorologi, som handler om vær og vind.)

I dag, på metrologiens dag 2019, tar hele verden i bruk en helt ny definisjon av blant annet måleenhetene for masse, kilogrammet.

En novemberdag i Versailles ble kiloen pensjonert

– Den teknologiske utviklingen har nå kommet så langt at også kilogrammet kan knyttes mot en naturkonstant. Det betyr at vi nå får en stabil referanse, noe som vil gi oss gode muligheter for videre utvikling, sier direktør for det norske Justervesenet, Geir Samuelsen, i en pressemelding.

Naturkonstanten han snakker om, er Plancks konstant.

Og for de spesielt interesserte: Plancks konstant, med symbolet h = 6,62607015 • 10^-34 kg • m² • s^-1.

Plancks konstant

Plancks konstant er en universalkonstant som er viktig i kvantemekanikken. Den er elementærkvantet for virkning, det vil si for energi multiplisert med tid.

Symbolet for Plancks konstant er h. Den kalles også Plancks virkningskvant, og den har navn etter Max Planck.

Kilde: Store norske leksikon

Samuelsen var på plass på generalkonferansen for mål og vekt i Versailles i november i fjor. Det var der endringene ble endelig vedtatt. Men de trer først i kraft i dag, på metrologiens dag.

Dermed er det over og ut for det konkrete, fysiske og nesten litt menneskelige kiloen i hvelvet i Paris.

Meteren gjorde den samme forvandlingen for 35 år siden. Den er nå definert ut fra en annen naturkonstant, nemlig lyshastigheten.

Måleenhetene ampere, kelvin og mol får også nye definisjoner i dag. Dermed er alle de sju grunnleggende måleenhetene våre definert ved hjelp av naturkonstanter.

Teknologien løp fra de gamle enhetene

I dag kalles det ikke lenger det metriske system, men SI-systemet. Navner kommer fra det franske Système international d’unités, det internasjonale enhetssystemet for målestørrelser, som ble formalisert i 1960.

– Visjonen har vært å bygge et system som inkorporerer de velkjente naturlovene.

Det sier professor Aasmund Sudbø ved Institutt for teknologisystemer ved UiO.

De gamle definisjonene var også basert på det som var kjent om naturen.

– Men det var så mye nytt som var oppdaget etter år 1900. Det de ble enige om i 1875, var nokså irrelevant i forhold til teknologien på 1960-tallet, sier Sudbø.

– Dette synes jeg er stort

Derfor satte det internasjonale målemiljøet seg et nytt mål. De ville definere alle måleenhetene våre med utgangspunkt i naturlover og fysikkens konstanter.

– Den jobben er nå fullført, sier Sudbø.

En kilo er fortsatt en kilo, men den er definert med utgangspunkt i naturlovene framfor en metallklump som risikerer å bli endret av tidens tann.

Sudbø feller ingen tårer over den arbeidsløse kiloen i hvelvet i Paris.

– Som fysiker er mine følelser knyttet til gleden over å oppdage flere og flere sammenhenger i naturen. At naturlovene blir bygd inn i alle regler for internasjonal handel, det synes jeg er stort, sier professoren.

Fysikerne vil ha glede av større nøyaktighet

SI-systemets sju grunnenheter

Kilogram (kg): Enheten for måling av masse.

Meter (m): Enheten for måling av lengde.

Sekund (s): Enheten for måling av tid.

Ampere (A): Enheten for måling av elektrisk strøm.

Kelvin (K): Enheten for måling av termodynamisk temperatur.

Mol (mol): Enheten for måling av stoffmengde.

Candela (cd): Enheten for måling av lysstyrke.

Klikk på hver av måleenhetene for å lese mer hos Justervesenet.

De nye definisjonene av kiloen og de andre måleenhetene får neppe særlig betydning i hverdagen til vanlige folk. Annet enn at de kanskje ser litt skumle ut.

– Det er bare akkurat i overgangen det ser slik ut, tror Sudbø.

Forskere og ingeniører og andre som har fysikk som arbeidsområde, vil gå lysere tider i møte.

– Alle som jobber med fysikk, er vant til at du kan måle strøm og spenning med veldig stor nøyaktighet. Denne nøyaktigheten er nå tilgjengelig for alle fysiske målinger, sier Sudbø.

Lengde, vekt og elektrisk kraft kan nå måles mer nøyaktig. Selv om du ikke kan se det, kan det gi bedre målinger av strømforbruk og mer nøyaktige klokker og GPS-målinger.

Sudbø er ikke bekymret for at alle de som har jobbet og samarbeidet for å få det nye målesystemet på plass, skal miste levebrødet sitt.

– Det nye systemet gir så mange tekniske muligheter at de som jobber med målinger ikke kommer til å bli arbeidsledige, sier han.