Kilogrammet är inte längre ett kilogram, nu ska vikt och längd mätas på ett nytt sätt

I närmare 130 år har en metallcylinder i en glaskupa i Paris definierat vad ett kilogram är. Men nu blir det ändring. I dag samlades forskare från hela världen för att rösta för en omdefiniering av måttenheten.

Vad väger du? För att kunna svara på den frågan borde du egentligen resa till Paris och få tillträde till ett underjordiskt valv i Sevrés där Internationella byrån för mått och vikt har sitt säte. Här, under tre låsta glaskupor i ett låst kassaskåp, bakom en dörr som öppnas med tre separata nycklar, finns världens enda riktiga kilogram. En vikt som varit den allmänna definitionen på ett kilogram sedan den tillverkades 1889 och bland annat bestämt hur din våg ska kalibreras för att visa "rätt".

– Under 130 års tid har den här vikten tagits ut endast fyra gånger för att jämföras med sina kopior, berättar Antti Manninen på Mätteknikcentralen Mikes i Otnäs.

SI-systemets historia

De sju grundenheterna i SI-systemet, kilogram, meter, sekund, ampere, kelvin, candela och mol, är noggrant definierade.

1875 Skrevs avtalet om hur lång en meter är.

1889 Godkändes de internationella prototyperna för meter och kilogram.

1946 Godkändes definitionen för candela och ampere.

1954 Beslöts att mätningsenhetssystemet har sex grundenheter: meter, kilogram, sekund, ampere, kelvin och candela.

1960 Gavs systemet ett officiellt namn: Système International d'Unités, förkortas SI.

1971 Godkändes den sjunde grundenheten mol.

Arbetet med dagens måttsystem började redan på 1700-talet, efter franska revolutionen. År 1889 slog man fast att ett kilogram ska vara massan för en liter vatten vid temperaturen fyra grader Celsius. I samma veva tillverkades 43 kilogramprototyper, varav en utsågs till den internationella kilogramprototypen, även kallad Le Grand K, och låstes in i Paris.

De övriga prototyperna spreds runtom i världen. En hamnade i Finland och finns inlåst i ett kassaskåp i Otnäs. Med ungefär 40 års mellanrum har de här kopiorna förts till Paris för att jämföras med den "riktiga" prototypen. Och det är här forskarna har upptäckt ett problem. Prototyperna stämmer inte längre med varandra.

– Man har märkt att de flesta kopior numera är tyngre än själva originalet. Men inget vet om det är originalet som har blivit lättare eller kopiorna som blivit tyngre, säger Manninen.

Han har själv haft uppdraget att föra den finska referensvikten till Paris en gång.

– Jag var nog väldigt försiktig. I Paris vågade jag inte ta metron utan hoppade direkt i en taxi, minns Manninen som bar vikten i handbagaget och svettades genom tullen.

Plancks konstant h är 6,626 070 040 × 10 upphöjt till –34 Js

Konstanten ska avgöra

Men nu ska alltså de gamla vikterna bli museiföremål. I stället ska kilogrammet definieras utifrån en fysikalisk konstant vid namn Plancks konstant.

Kilogrammet ska definieras utifrån Plancks konstant och kommer att realiseras med hjälp av en så kallad Kibblevåg, ett elektromekaniskt instrument som mäter vikten på ett föremål på elektrisk väg, i stället för balansvikter som i dag. Bild: BIPM

– Det här har varit en dröm i tiotals år, men först nu har tekniken gått så långt att vi vågar binda måttet till en naturkonstant som vi kan definiera tillräckligt noggrant, säger Manninen.

– Det här betyder att vi nu kan lita på att vi har ett mått som inte ändras under miljontals år och som inte baserar sig på naturliga ämnen som till exempel vatten.

På 1960-talet började man mäta SI-enheten för tid (sekund) med hjälp av cesiumatomens svängningar. 1979 var det dags för enheten för ljusstyrka (candela) att definieras med hjälp av elektromagnetisk strålning. Och 1983 ersattes den metallstav som utgjorde "urmetern" av den längd som ljuset rör sig i vakuum under 1/299 792 458 sekunder.

På fredagen samlades därför representanter från ett 60-tal länder för att omdefiniera de kvarvarande enheterna kilogram, ampere, mol och Kelvin så att de också utgår från konstanter. Vid mötet, som ägde rum i Versailles utanför Paris, röstade alla för de nya definitionerna och jubel utbröt.

– Alla sju grundenheter i SI-systemet kan nu härledas från varandra. Systemet blir därför mindre sårbart, och mer logiskt, säger Manninen.

Viktigt för handeln

För den vanliga finländaren har dagens beslut inte någon större betydelse, men enligt Mätteknikcentralens högsta chef Martti Heinonen, som för tillfället befinner sig på konferensen i Versailles, lägger enheterna grunden för världens handel. Handel och teknikutveckling bygger på att en meter faktiskt är en meter och att ett kilogram de facto är ett kilogram.

– Precisa mätningar inom industrin och handeln är av stor betydelse. 10-15 procent av helhetskostnaderna inom industrins framställningsprocesser och hälsovården baserar sig på mätningar. Inkorrekta mätningar försvagar konkurrensförmågan och bidrar till högre kostnader, påpekar Heinonen.

Inom läkemedelsindustrin blir till exempel doseringarna mer och mer exakta.

Det nya måttsystemet ska tas i bruk den 20 maj nästa år.

Vad händer då med de gamla vikterna, Antti Manninen?

– Vi kommer nog fortfarande att följa med dem. Men det blir intressant, för nu kan vi på riktigt försöka hitta svaret på vad som orsakar att de ändrar i vikt, säger Manninen.

Originalkilot i Paris kommer därför knappast att auktioneras ut.

– Men på något sätt ska det säkert firas att viktens pensionering närmar sig.

Fräscht grepp på bostadsmarknaden tilltalar unga

17.5.2019 - 16.03