Teknik Nöje

Franskt kilo på väg ner i källaren

Forskare säger sig ha tagit ett avgörande steg för att bli kvitt världskilogrammet. Arkivbild.
Forskare säger sig ha tagit ett avgörande steg för att bli kvitt världskilogrammet. Arkivbild.

Forskare säger sig ha tagit ett avgörande steg för att bli kvitt världskilogrammet. Tanken är att den mytomspunna vikten, som förvaras i Paris, ska ersättas av en konstant.

I ett säkert, tillika klimatkontrollerat, valv någonstans i Paris står "Le Grand K" – själva kvintessensen av ett kilogram i form av en metallcylinder innesluten i tre glaskupor.

Den franska cylindern används nämligen som världsstandard mot vilka alla andra nationella kilogramvikter, inklusive den svenska, kontrolleras med jämna mellanrum.

Så har det varit de senaste 127 åren, men nu har forskarna fått nog.

– Problemet med kilogrammet i Paris är att det är så värdefullt att ingen vill använda det, säger Stephan Schlamminger, fysiker vid National Institute of Standards and Technology (NIST) i USA.

Kvantkilo

För att göra hanteringen och standardiseringen lättare har forskare därför sedan några år arbetat med att ersätta den värdefulla vikten med något annat, helst något som kan användas självständigt runtom i världen och som inte kräver krångliga resor till Paris.

Tanken redan från början var att använda en konstant, eftersom en konstant – per definition – alltid är densamma och inte förändras över tid.

Och nu, skriver en grupp forskare i Review of Scientific Instrument, har man lyckats konstruera ett instrument som uppskattar värdet av Plancks konstant med hyfsat bra felmarginal.

Kopplingen till ett kilogram är inte spikrak, eftersom denna konstant förekommer i kvantmekaniska ekvationer där den används som en omvandlingsfaktor mellan partiklars frekvens och energi, med hjälp av en så kallad wattvåg.

Dålig noggrannhet

Forskarnas idé är dock att utgå från partiklarnas frekvens, omvandla dessa till energi med hjälp av konstanten och sedan förvandla energin till massa med hjälp av Albert Einsteins berömda formel E=mc2.

På så sätt tror forskarna det är möjligt att mäta världskilogrammet med hög noggrannhet och sedan fastställa vikten i termer av Plancks konstant.

Problemet hittills har dock varit noggrannheten, men nu säger sig forskarna ha ett instrument som klarar denna uppgift med en felmarginal på 34 miljarddelar. Det anses fortfarande för dåligt, men redan nästa år tror de att man ska nå målet som är en osäkerhet som ligger under 20 miljarddelar.

Sedan, konstaterar forskarna, ligger vägen öppen för att komma överens och ersätta det så kallade arkivkilogrammet. Detta för att mätningarna ska bli mer tillgängliga för andra – och slippa behöva åka till Paris.