دانشمندان به دنبال تفسیر مجدد کیلوگرم

فیزیک دانان انستیتوی ملی فناوری و استاندارد در ایالات متحده آمریکا توانسته اند تا یک واحد مقیاسی جدید را ابداع کنند که دارای دقتی بسیار بالا است. این امر به عنوان آخرین گام برداشته شده توسط آنها در راستای بهبود تفسیر موجود در واحد جرمی کیلوگرم است، واحدی که در تمامی جهان برای اندازه گیری جرم مورد استفاده قرار می گیرد.

این مقدار به اندازه ای کوچک است که اندازه گیری آن بسیار دشوار به حساب می آید. حال این دانشمندان برای تعریف مجدد کیلوگرم توانسته اند تا در هر 34 بخش در یک میلیارد به رقمی برابر با 6.62606983×10-34kg∙m2/s از دقت دست پیدا کنند.

شاید در ابتدای امر این کار حتی برای عاشقان علوم فیزیکی نیز بسیار بیهوده به نظر برسد ولی باید گفت که این امر می تواند مزایایی بسیار را در بر داشته باشد. به همین دلیل نیز دانشمندان به دنبال ارائه یک مقاله علمی برای اعلام کردن محتوای مورد نظر خود کرده اند. یکی از افراد فعال در نگارش این مقاله که جان پرات نام دارد و یکی از مدیران انستیتوی یاد شده است، در این باره می گوید: «همه به دنبال این امر هستند ولی عملا هیچکس نمی داند که چگونه به هدف برسد. انجام دادن این مقیاس ها و اندازه گیری های استاندارد اولیه می تواند زیرساخت های نهایی برای پیشرفت را به ارمغان بیاورد.» البته حتی خود پرات نیز معتقد است که این پروژه هنوز تا عملیاتی شدن کار زیادی را در پیش رو دارد.

این سیستم شامل ثابت پلانک یا h (Planck’s constant) است که در مرکز ماشین کوانتومی جای گرفته است، در این میان اتم ها تنها می توانند انرژی خود را در بسته هایی گسسته به نام کوانتا (quanta) ارائه کنند و این مقدار انرژی همان چیزی است که موجب ایجاد تناسب در ثابت پلانک می شود. این مقدار به اندازه ای کوچک است که اندازه گیری آن بسیار دشوار به حساب می آید. حال این دانشمندان برای تعریف مجدد کیلوگرم توانسته اند تا در هر 34 بخش در یک میلیارد به رقمی برابر با 6.62606983×10-34kg∙m2/s از دقت دست پیدا کنند.

جالب است بدانید که ریشه کیلوگرم به زمان پادشاه فرانسه یعنی لویی شانزدهم باز می گردد. در آن زمان بود که واحد وزنی استانداردی به نام Grave برای جلوگیری از تقلب در معاملات طراحی شد. پس از انقلاب فرانسه و شکل گیری دولت جدید در سال 1795 بود که واحد اندازه گیری وزن به گرم تغییر یافت که شامل وزنی بود که یک مکعب یک سانتی متری از آب 4 درجه سانتی گراد داشت.

به این ترتیب کیلوگرم در سال 1799 و در روز 22 ژوئن ثبت شد و به کمک مکعب آبی یاد شده، یک قطعه فلزی با وزنی هزار برابر آن شکل گرفت که به عنوان کیلوگرم نام گذاری شد و تصویر آن را نیز در ابتدای این خبر مشاهده می کنید. اکنون به نظر می رسد که پس از گذشت بیش از دو قرن شاهد این هستیم که این مقدار استاندارد، دستخوش تغییر خواهد شد.

منبع: Gizmodo

ترجمه: احمد محمد حسینی

No tags for this post.