Kilogramul ar putea avea nevoie să urmeze o dietă. Standardul internațional, o bucată de metal în formă de cilindru care definește unitatea fundamentală de masă, a câștigat zeci de micrograme de masă din cauza contaminării suprafeței, potrivit unui nou studiu.
Ca urmare, fiecare țară care are una dintre aceste mase standard are o definiție ușor diferită a kilogramului, ceea ce ar putea da peste cap experimentele științifice care necesită măsurători foarte precise ale greutății sau comerțul internațional cu articole foarte limitate care sunt restricționate în funcție de greutate, cum ar fi materialele radioactive.
Dar ozonul și lumina ultravioletă ar putea fi folosite pentru a curăța kilogramele fără a le deteriora, sugerează cercetarea.
Tehnica de curățare, descrisă în numărul din ianuarie al revistei Metrologia, ar putea fi în cele din urmă adoptată pe scară largă ca o modalitate de a păstra unitatea fundamentală de masă mai consistentă.
În plus, din moment ce folosește „echipamente pe care cineva le-ar putea procura fără o investiție prea mare de timp și bani”, este o tehnică practică care ar putea fi adoptată pe scară largă, a declarat Richard Davis, un metrolog care oferă consultanță pentru Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri din Paris, care nu a fost implicat în studiu.
Standard comun
Kilogramul a fost adoptat pentru prima dată ca standard internațional la Convenția Metrului din 1875. la acea vreme, oamenii de știință erau frustrați de faptul că nu exista o modalitate coerentă și standard de a măsura masa cu o precizie ridicată.
Pentru a rezolva problema, oamenii de știință au creat o bucată cilindrică de masă numită prototip internațional al kilogramului (IPK) din platină și aliaj de platină și iridiu. Cilindrul, care cântărește aproximativ 1 kilogram (2,2 livre), reprezintă definiția kilogramului. Kilogramul este una dintre cele șapte unități de măsură de bază internaționale standard.
În anii 1880, aproximativ 40 dintre aceste prototipuri de kilograme au fost distribuite țărilor care au semnat Convenția Metrului, a declarat coautorul studiului, Peter Cumpson, metrolog la Universitatea Newcastle din Marea Britanie.
Pese murdare
Încă de atunci, oamenii de știință și-au dat seama că contaminanții ar putea acoperi suprafața kilogramului. Pentru a încerca să contracareze acest efect, ei au transformat masele în cilindri, care au o suprafață mai mică pentru a dobândi praf și resturi. IPK-urile sunt depozitate în aer de laborator filtrat, la temperatură și presiune constante, dar nu există nicio modalitate de a le izola complet de poluarea și contaminarea aerului, a declarat Cumpson pentru LiveScience.
Pentru a le curăța, un tehnician calificat va freca cilindrii cu piele de căprioară înmuiată în alcool. Dar pentru că fiecare țară își curăță kilogramele în mod diferit și în momente diferite, fiecare kilogram din lume are o abatere diferită, necunoscută.
Curățarea kilogramului
Pentru a vedea cum kilogramul se îngrașă, echipa lui Cumpson a folosit o tehnică de imagistică numită spectroscopie cu raze X pentru a examina suprafețe similare cu cele ale IPK-urilor. Aceste suprafețe au preluat zeci de micrograme de contaminare pe bază de carbon și mercur într-un deceniu. Și, deși câteva zeci de micrograme nu reprezintă foarte mult, contează pentru măsurarea unor lucruri cum ar fi materialele radioactive, a spus Cumpson.
Carbonatul provine probabil de la gazele de eșapament ale mașinilor, în timp ce contaminarea cu mercur a apărut deoarece termometrele și barometrele umplute cu mercur din laboratoare se sparg ocazional.
Echipa a descoperit, de asemenea, că utilizarea ozonului și a tratamentului cu lumină ultravioletă ar putea rupe în mod fiabil legăturile dintre atomii de carbon de pe suprafață, îndepărtând o cantitate consistentă de contaminare pe bază de carbon. Cu toate acestea, mercurul este probabil acolo pentru a rămâne, a spus Cumpson.
Chiar dacă există și alte metode, „metoda cu ozon UV este într-adevăr singura care este competitivă cu frecarea manuală”, a spus el.
Constantele fundamentale
Cu toate acestea, pe termen lung, majoritatea oamenilor de știință doresc să renunțe la definirea kilogramului pe baza unei bucăți de metal. În schimb, acesta ar trebui să se bazeze cumva pe o lege fundamentală a naturii, a spus Davis.
„Cred că definiția va fi schimbată în următorii cinci până la zece ani”, a declarat Davis pentru LiveScience.
O posibilitate este folosirea unui dispozitiv electromagnetic care produce în mod constant aceeași cantitate de forță, din care se poate calcula apoi masa, a spus Cumpson.
Nota editorului: Acest articol a fost actualizat la ora 12:30 p.m., ora estului, pe 7 ianuarie, pentru a clarifica diferența dintre greutate și masă.
Follow LiveScience pe Twitter @livescience. Suntem, de asemenea, pe Facebook & Google+.
Știri recente
.