ในไม่ช้า ระบบการวัดของเราจะใช้ค่าคงที่พื้นฐานเท่านั้นออกไปพร้อมกับของเก่า เว็บตรง — กิโลกรัมนั่นก็คือ ในไม่ช้านักวิทยาศาสตร์จะทิ้งก้อนโลหะพิเศษที่กำหนดมวลของกิโลกรัม น่าแปลกที่การวัดมวลทุกครั้งที่เกิดขึ้นที่ใดก็ได้บนโลกจะถูกผูกไว้กับวัตถุทรงกระบอกชิ้นนี้ ที่รู้จักกันในชื่อ “Le Grand K” กระบอกสูบซึ่งหล่อในปี 1879 ถูกเก็บไว้อย่างระมัดระวังในสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยและควบคุมได้นอกกรุงปารีส
เมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน ที่การ ประชุมทั่วไป ครั้งที่ 26
ว่าด้วยน้ำหนักและมาตรการในแวร์ซาย ประเทศฝรั่งเศส ตัวแทนของประเทศต่างๆ จากทั่วโลกได้ลงมติให้เตะระบบที่ซับซ้อนนั้นไปที่ขอบถนน โดยมีแผนที่จะกำหนดหน่วยวัดหลายหน่วยใหม่นอกจากนี้ เป็นกิโลกรัม ( SN: 11/12/16, p. 24 )
สำหรับนักวิทยาศาสตร์กลุ่มเล็กๆ ที่เรียกว่านักมาตรวิทยา ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์การวัด ถือเป็นวันสำคัญ “มันน่าตื่นเต้นพอๆ กับที่คุณจะเห็นนักมาตรวิทยาได้รับ” David Newell จากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติใน Gaithersburg, Md. กล่าว เขาใช้เวลาส่วนใหญ่ในอาชีพการงานเพื่อมุ่งไปสู่การเปลี่ยนแปลง “ฉันไม่อยากจะเชื่อเลยว่าเราจะทำสำเร็จในที่สุด”
ในวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 Le Grand K จะสูญเสียสถานะพิเศษ และมวลของกิโลกรัมจะถูกกำหนดโดยค่าคงที่พื้นฐานของธรรมชาติที่เรียกว่าค่าคงที่พลังค์ ในเวลาเดียวกัน แกนนำอื่นๆ ของระบบเมตริกจะได้รับการปรับปรุงใหม่ด้วย: แอมแปร์ (หน่วยของกระแสไฟฟ้า) เคลวิน (หน่วยของอุณหภูมิ) และโมล (หน่วยสำหรับปริมาณของสาร)
ตอนนี้ แทนที่จะอิงตามปริมาณหรือสิ่งประดิษฐ์ทางกายภาพที่อาจเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา “คำจำกัดความทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่เราเรียกว่าค่าคงที่พื้นฐานของธรรมชาติ” นักมาตรวิทยา Estefanía de Mirandés แห่งสำนักชั่งน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศใน แซฟวร์ ประเทศฝรั่งเศส
ตัวเลขที่ไม่เปลี่ยนแปลงเหล่านั้น ซึ่งรวมถึงความเร็วของแสงและประจุของอิเล็กตรอน จะเหมือนกันทุกที่ในจักรวาล ทำให้เป็นหมุดที่มีประโยชน์สำหรับแขวนหมวกของระบบเมตริก “มันเป็นการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ครั้งใหญ่มาก และตอนนี้ก็เสร็จสมบูรณ์แล้ว” เดอ มิรานเดสกล่าว
คนส่วนใหญ่จะไม่สังเกตเห็น switcheroo: เนื้อดินหนึ่งกิโลกรัมจะยังคงทำเบอร์เกอร์จำนวนเท่าเดิม แต่นักมาตรวิทยากล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงนี้จะทำให้การวัดที่แม่นยำบนรากฐานที่มั่นคงยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น การวัดมวลที่มีขนาดเล็กกว่ากิโลกรัมจะง่ายกว่ามาก ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่อาจเป็นประโยชน์สำหรับงานต่างๆ เช่น การจ่ายยาปริมาณเล็กน้อย
ในการเตรียมพร้อมสำหรับการปรับปรุงกิโลกรัม
นักวิทยาศาสตร์หลายทีมได้ตรวจวัดค่าคงที่พลังค์อย่างรอบคอบ โดยหาปริมาณได้อย่างแม่นยำประมาณ 10 ส่วนต่อพันล้าน หลังจากวันที่ 20 พฤษภาคม ค่าคงที่พลังค์จะคงที่ที่ 6.62607015 × 10 −34กิโลกรัมคูณเมตรกำลังสองต่อวินาที
ผลที่ได้คือ Le Grand K จะไม่เป็นกิโลกรัมที่สมบูรณ์แบบอีกต่อไป เพราะมวลของมันจะมีค่า fudge factor เท่ากับบวกหรือลบ 10 ไมโครกรัม แม้ว่า Le Grand K จะสูญเสียสัดส่วนไปก็ตาม นักมาตรวิทยาจะศึกษาวัตถุต่อไปเพื่อทำความเข้าใจว่ามวลของวัตถุนั้นเสถียรเพียงใดเมื่อเวลาผ่านไป รอยขีดข่วนหรือสิ่งสกปรกบนพื้นผิวของวัตถุอาจทำให้มวลของวัตถุเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย เป็นต้น
ประวัติของกิโลกรัมสามารถสืบย้อนไปถึงปี พ.ศ. 2338 เมื่อฝรั่งเศสนำระบบหน่วยมาตรฐานมาใช้ นั่นคือระบบเมตริก เดิมกิโลกรัมถูกออกแบบมาให้เท่ากับมวลของน้ำหนึ่งลิตร ในไม่ช้ามวลก็ถูกแทนที่ด้วยทรงกระบอกและประเทศอื่น ๆ ก็นำหน่วยนี้มาใช้
แนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาระบบเมตริก หรือที่รู้จักกันอย่างเป็นทางการว่าระบบหน่วยสากล คือหน่วยต่างๆ ควรเข้าถึงได้สำหรับทุกคน และควรคงอยู่ตลอดไป นักฟิสิกส์ Stephan Schlamminger จาก NIST กล่าวว่า “เมื่อพวกเขากำหนดกิโลกรัม พวกเขาก็ขาดสิ่งนี้” มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่สามารถเข้าถึง Le Grand K และประเทศต่างๆ กลับพึ่งพาสำเนาที่ไม่สมบูรณ์ของกิโลกรัมที่เป็นทางการ อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้า ใครก็ตามที่มีความเชี่ยวชาญที่เหมาะสมจะสามารถใช้ค่าคงที่ของค่าคงที่พลังค์เพื่อวัดมวล โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องชั่ง Kibble
เพื่อเป็นการเฉลิมฉลองน้ำหนักกิโลกรัมใหม่ที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น Schlamminger และ Newell ได้สักไว้ที่แขนของ Planck พร้อมกับวลีภาษาฝรั่งเศส “A tous les temps, à tous les peuples” – ตลอดกาลและสำหรับทุกคน – อุดมคติ ที่กิโลกรัมใหม่จะมาบรรจบกัน
ปริศนาที่ยังไม่แก้ของความไม่สมดุลของสสารและปฏิสสาร “ไม่ใช่เรื่องที่น่าอายที่สุดในฟิสิกส์อนุภาค แต่มันอยู่ที่นั่น” ยูริ โคโลเมนสกี้ นักฟิสิกส์นิวเคลียร์และอนุภาคแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ไม่เกี่ยวข้องกับงานนี้ กล่าว ดังนั้นการยืนยันว่านิวตริโนเป็นปฏิปักษ์ของพวกมันเองจริง ๆ เพื่อช่วยไขปริศนานี้ “คงจะน่าตื่นเต้นทีเดียว”
การเพิ่มกำลังควอนตัมจะปรากฏขึ้นก็ต่อเมื่อเครื่องยนต์ทำงานอย่างนุ่มนวลมากเท่านั้น เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ลูกสูบเคลื่อนที่เพียงเล็กน้อยในแต่ละรอบ นั่นหมายความว่าเครื่องควอนตัมไม่ได้เป่าคู่แข่งที่เป็นไปได้ทั้งหมดออกจากน้ำ เฉพาะเครื่องที่ทำงานในสภาวะอ่อนโยนนี้เท่านั้น ซึ่งส่วนใหญ่ไม่เป็นเช่นนั้น เว็บตรง
