นักวิทยาศาสตร์นิยามหน่วยวัดกิโลกรัมใหม่

นักมาตรวิทยาจากทั่วโลกประมาณ 60 ประเทศได้ลงคะแนนเสียงเป็นเอกฉันท์ที่จะเปลี่ยนนิยามของหน่วยวัดกิโลกรัมใหม่จากการประชุมสมัชชาเรื่องน้ำหนักและการชั่งตวงวัดที่ประเทศฝรั่งเศษเมื่ออาทิตย์ที่ผ่านมา

เป็นเวลากว่า 100 แล้วที่นิยามของ 1 กิโลกรัมถูกกำหนดอ้างอิงตามน้ำหนักของแท่งโลหะอิริเดียมแพลทินัมที่มีชื่อว่า เลอกรองกา (Le Grand K) แท่งเลอกรองกาถูกเก็บไว้ในห้องที่มีการป้องกันระดับสูงในปารีสประเทศฝรั่งเศสตั้งแต่ปี 1889 โดยที่แต่ละประเทศจะได้รับแท่งโลหะมาตราฐานทำขึ้นตามน้ำหนักอ้างอิงของแท่งเลอกรองกาของฝรั่งเศษเพื่อใช้เป็นมาตราฐานอ้างอิง 1 กิโลกรัมในประเทศนั้นๆ

เหตุผลที่ทำให้เกิดมีความต้องการในการเปลี่ยนแปลงของระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศก็เนื่องจากว่าเมื่อเวลาผ่านไปแท่งโลหะมาตราฐานต้นแบบจะสูญเสียอะตอม และนั้นจะเป็นผลทำให้มวลของแท่งโลหะมาตราฐานมีน้ำหนักน้อยลงตามการเวลา ในทุกๆ 40 แท่งโลหะมาตราฐานของแต่ละประเทศจะถูกนำกลับมาชังเปรียบกับแท่งเลอกรองกา ซึ่งทำให้อาจเกิดความผิดพลาดได้ในช่วงเวลาก่อนการตรวจสอบในแต่ละครั้ง

ถึงแม้การลดลงของมวลจะทำให้น้ำหนักลดลงไปไม่มากนัก แต่การวัดที่สำคัญๆและละเอียดทางวิทยาศาสตร์และทางการแพทย์ความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยจะมีความสำคัญมากๆ การลงมติของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกในครั้งนี้จะยกเลิกใช้แท่งเลอกรองกาเป็นค่าอ้างอิง 1 กิโลกรัม และได้กำหนดค่าอ้างอิงมาตราฐานใหม่ที่อยู่บนพื้นฐานกลศาสตร์ควอนตัมของค่าคงที่พลังค์แทน ซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงตามการเวลา

เครื่องชั่งคิบเบิล

อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงและในทางปฏิบัติแล้ว 1 กิโลกรัมยังคงมีค่าไม่เปลี่ยนแปลง แต่การเปลี่ยนแปลงนิยามของนำ้หนัก 1 กิโลกรัมที่ใช้ค่าคงที่พลังค์แทนจะช่วยให้จะมีค่าอ้างอิงที่มีความน่าเชื่อถือไม่เปลี่ยนแปลงตามกาลเวลา และสามารถวัดมวลได้อย่างถูกต้องและเอียดมากขึ้นในอนาคต

ค่าคงที่พลังค์เป็นค่าที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างโปรตอนและความถี่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของโปรตอนนั้นในระดับอะตอมและจะขึ้นอยู่กับหน่วยวัดสามหน่วยคือ เมตร กิโลกรัม และวินาที โดยที่เมตรและวินาทีถูกกำหนดโดยความเร็วของแสงดังนั้นกิโลกรัมก็จะสามารถคำนวณหาหาได้อย่างถูกต้อง นักวิทยาศาสตร์มีเครื่องชั่งที่เรียกว่าเครื่องชั่งคิบเบิล (Kibble balance) ซึ่งเป็นเครื่องชั่งที่ให้ความถูกต้องแม่นยำสูงโดยใช้หลักการของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

การกำหนดค่ามาตราฐานอ้างอิงกิโลกรัมใหม่จะมีผลใช้ในวันมาตรวิทยาโลกในวันที่ 20 พฤษภาคม

 

 

error: กด RightClick แทน