Válec ze slitiny platiny a iridia už nebude etalonem kilogramu. Zástupci jednotlivých zemí na konferenci Mezinárodního úřadu pro míry a váhy (BIPM) v pátek podle očekávání rozhodli o nové definici kilogramu a dalších základních jednotek. Nově se základní jednotka hmotnosti odvozuje od pevné hodnoty Planckovy konstanty.

Informovala o tom agentura AP.

Dlouhá měření ukázala, že za více než sto let existence etalonu kilogramu, který je uložen v trezoru v Sèvres u Paříže a přezdívá se mu "Velký K" (Le Grand K), se jeho hmotnost snížila přibližně o 50 mikrogramů. To odpovídá asi jednomu zrnku písku.

Pro běžné smrtelníky se nic nezmění, ujišťovali už předem vědci. "Změny nebudou v každodenním životě viditelné," uvedl Jens Simon, mluvčí Spolkového fyzikálně-technického ústavu v Braunschweigu.

Agentuře DPA řekl, že pátečními změnami se "odstraní nedostatky stávajícího systému a vytvoří se univerzální jazyk pro vysoce technizovaný svět".

Kilogram byl doposud poslední jednotkou definovanou podle hmotného předmětu, například základní jednotka délky, metr, byla už před lety určena na základě rychlosti světla ve vakuu.

Jednoznačná definice kilogramu je důležitá i proto, že se od něj odvozuje řada dalších fyzikálních jednotek. Podle agentury AP také národním metrickým ústavům odpadne jedna starost: až doposud musely příležitostně své etalony posílat do sídla BIPM v Sèvres ke kalibraci s původním válcem, Velkým K.

Podle odborného ředitele pro fundamentální metrologii a statutárního zástupce Českého metrologického institutu Jiřího Tesaře byla změna definice kilogramu snem posledních 60 až 70 let, dříve se ji nicméně technicky nepodařilo zrealizovat. Nápadů byla spousta, ani jeden ale dosud nebyl dostatečně přesný.

Zásadní je, aby nová definice byla minimálně nepatrně přesnější než stávající. Takovou se v případě kilogramu dlouho nedařilo najít. "I do současného nápadu se zafixováním Planckovy konstanty se posledních 15 let dalo mnoho peněz na řadu realizací, mnoho jich na potřebnou přesnost nedosáhlo. Už na Generální konferenci pro míry a váhy ve Versailles v roce 2014 byla snaha definici přijmout, ale nepanovalo všeobecné přesvědčení, že nová realizace bude přesnější," řekl Tesař.

Podle něj v případě změny definice kilogramu existují i alternativní řešení vůči Planckově konstantě, někteří vědci například preferují možnost odvozovat hmotnost z Avogadrovy konstanty.

Nad principem zafixování základních jednotek soustavy SI na fyzikální konstanty ale podle Tesaře panuje stoprocentní shoda.

"Současná definice byla limitující například pro některá specifická měření v oblasti elektrotechniky, kde jsou některé veličiny na hmotnost navázány. Obcházelo se to zavedením pomocných konvenčních hodnot, takže jsme sice všichni měřili nepřesně, ale aspoň stejně. Jednotnost měření byla vyšší než přesnost. To se změnou definice odstranilo," řekl Tesař.

Běžný uživatel v oblasti průmyslu, ekonomiky, obchodu nebo domácnosti by podle něj změnu zaznamenat neměl. "Pozná až sekundárně po čase, že redefinice umožní rozvoj nových technologií nebo zpřesnění některých měření. Příkladem může být soustava na určování polohy GPS v elektrotechnice," poznamenal.

Samotná redefinice nepředepisuje realizaci změny. "Nechává se na národních institutech, jakým způsobem realizaci provedou. V případě hmotnosti se nabízí provedení pomocí wattových (Kibblových) vah, která umožní velmi přesně z Planckovy konstanty odvodit jednotku kilogramu. Existují ale i alternativní způsoby, například evropský projekt, který se snaží o realizaci kilogramu pomocí tzv. křemíkových koulí," řekl Tesař.

Existence různých realizací podle něj umožní zpřesnění do budoucna. "Je to dynamicky se rozvíjející obor, který se snaží přicházet s novou realizací nejen základních, ale i odvozených jednotek SI. Nově můžete i například tlak definovat nikoli pomocí kilogramu, sekundy a metru, ale přímo z fyzikálních konstant. Kvantová realizace jednotky tlaku bude mít v případě úspěchu výrazný přínos pro průmyslové aplikace či pro mezinárodní obchod, například v oblasti zemního plynu," doplnil.

Nové definice se v pátek dočkal i kelvin (jednotka termodynamické teploty), ampér (jednotka elektrického proudu) a mol (jednotka látkového množství). Hlasování, při kterém delegáti jeden po druhém říkali, zda se změnami souhlasí, skončilo jednomyslně ve prospěch novinek. Jeho výsledek zástupci více než 50 zemí světa přijali s dlouho trvajícím potleskem a výkřiky radosti, napsala agentura AP.

Nové definice základních jednotek vstoupí v platnost příští rok 20. května, na Světový den metrologie.

Související