De kilogram zoals we die nu kennen, is niet meer. Zij die een kilootje te veel wegen, zullen echter de wijzers op hun weegschaal niet zien veranderen. Helaas.
Waarom is een kilogram eigenlijk een kilo en hoe wordt dat beslist? Simpel. De maatstaf is een fysiek bestaande, gepolijste cilinder van een legering van platina en iridium. Het kleinood met bijnaam ‘le grand K’ is sinds 1889 opgeslagen in een safe bij het Internationaal Bureau voor Maten en Gewichten in Sèvres nabij Parijs.
Maar een pensionering drong zich op omdat er verschil ontstaan was met kilogrammen die in andere landen – waaronder twee in België – bewaard werden. Het verschil was opgelopen tot gemiddeld 50 microgram, 50 miljoensten van een gram. Dat is te veel voor hoogtechnologische toepassingen die een zeer hoge nauwkeurigheid nodig hebben.
Die nieuwe definitie van de kilo werd vorig jaar beslist door de Algemene Conferentie voor Maten en Gewichten en treedt officieel vandaag, op deze werelddag van de metrologie, in voege. Ook de ampère, de kelvin en de mol worden in een moderner jasje gestoken.
Nieuwe definitie in de natuur
Helaas is dat jasje minder bevattelijk voor de gewone burger, maar wel van belang voor de wetenschappelijke wereld. De kilogram wordt namelijk voortaan berekend op basis van berekeningen van de constante van Planck. Dat getalletje drukt in de quantumfysica een relatie uit tussen de energie en de frequentie van deeltjes zoals protonen.
Een beetje in de war? Volgens Nobelprijswinnaar Wolfgang Ketterle is het vrij eenvoudig. De nieuwe definitie komt overeen met de massa van een exacte hoeveelheid deeltjes. Die is 1.4755214 keer 1040 fotonen (deeltjes van licht) van een bepaalde golflengte, namelijk die van cesiumatomen die gebruikt worden in atoomklokken.
Voordeel van de nieuwe meetstandaard is dat ze een stabiel kader voor de toekomstige technologische ontwikkelingen zijn. Want de nieuwe definitie is gebaseerd op natuurkundige principes en onveranderlijk in tijd en ruimte.
De laatste loodjes…
Vanaf vandaag zijn trouwens alle zogenaamde zeven SI-basiseenheden of meetstandaarden (meter, kilo, seconde, ampère, kelvin, mol en candela) gedematerialiseerd en gedefinieerd in termen van atomische eigenschappen en fundamentele constanten.
De seconde wordt sinds enige tijd gedefinieerd als een specifieke hoeveelheid vibraties van een cesiumatoom. De meter wordt bepaald door de afstand die licht aflegt in een specifiek tijdsinterval, namelijk 1/299,792,458 van een seconde.
Omdat de kilo een van de moeilijkere eenheden was om te herdefiniëren, was ze de laatste in de rij.
België stemde eind vorig jaar in met de nieuwe definitie. ‘Voor de consument verandert er niets’, stelde minister Kris Peeters toen gerust. ‘Een kilo appels in de winkel zal evenveel blijven wegen. Voor hoogtechnologische toepassingen is de nieuwe berekening wel van groot belang.’
De twee referentiekilogrammen in het KMI verdwijnen niet, beklemtoont Peeters. Ze zullen behouden blijven omwille van hun ‘belangrijke metrologische en wetenschappelijke waarde’.
