De kilo in Parijs heeft afgedaan
De kilo is dood, leve de nieuwe kilo. De zestig lidstaten die zijn aangesloten bij het Internationale bureau van maten en gewichten (BIPM) hebben besloten om het oude stelsel van eenheden te vervangen. Grootste slachtoffer: de kilo.
Le Grand K, zoals ze op het bureau in Parijs zeggen, is een cilinder van platina-iridium, die 130 jaar dienst heeft gedaan als maat voor de kilogram. Le Grand K was de kilo. Alle gewichten wereldwijd zijn geijkt aan de Parijse cilinder.
Maar de kilo is de kilogram niet meer. In de loop der jaren is de cilinder zo’n 50 microgram (miljoenste deel van een gram) kwijtgeraakt. Dat is in de supermarkt niet erg, maar in de wetenschap, waar de experimenten steeds minutieuzer worden, wel.
Natuurconstante
Dat probleem gold tot 1983 ook voor de meter. Die was ooit gedefinieerd als de lengte van een staaf, eveneens van platina-iridium en eveneens opgeborgen in Parijs. Toen ook van die staaf niet meer zeker was of hij nog net zo lang was als een eeuw daarvoor, zochten wetenschappers naar een nieuwe definitie. Daarvoor gebruikten ze de snelheid van het licht.
Tot 1983 was die snelheid gedefinieerd in termen van de meter: ongeveer 300 miljoen meter per seconde. Toen fysici vonden dat ze de lichtsnelheid exact genoeg konden meten, draaiden ze het om. Ze legden hem op één waarde vast: 299.792.458 meter per seconde. Geen millimeter meer of minder. En de meter werd de afstand die het licht in 1/299.792.458ste deel van een seconde aflegde. De seconde was toen overigens al niet meer afgeleid uit de lengte van de dag, maar uit het aantal trillingen dat het licht van een cesiumatoom maakt.
In het nieuwe stelsel verliezen ook andere basiseenheden hun link met de fysieke kilo. Zoals de ampère, die werd geijkt aan de magnetische kracht, en daarin zat de kilo verstopt
Die weg is de kilo nu ook opgegaan. Hij is niet meer gedefinieerd met een fysieke cilinder, maar op basis van een natuurconstante. Wat de lichtsnelheid is voor de meter, is voor de kilo de constante van Planck, een centrale term uit de quantumtheorie. Ook nu hebben fysici de constante van Planck exact vastgelegd en leiden ze de kilo daaruit af. Dat kon overigens pas nadat ze vorig jaar hadden aangetoond dat ze dat verband voldoende nauwkeurig konden meten.
In het nieuwe stelsel verliezen ook andere basiseenheden hun link met de fysieke kilo. Zoals de ampère, die werd geijkt aan de magnetische kracht, en daarin zat de kilo verstopt. Op 20 mei 2019, op wereld-metrologiedag, wordt het nieuwe stelsel officieel van kracht.
Niet voor de eeuwigheid overigens. Er gaan nu stemmen op om de definitie van de seconde te verbeteren. De huidige cesiumklokken bieden een maximale afwijking van één seconde per 200 miljoen jaar. Dat kan beter.
Lees ook:
De kilo waaraan alle kilo’s worden afgemeten wordt bevrijd uit zijn kluis
Met een fundamentele herziening van het stelsel van eenheden, wordt de kilo bevrijd uit zijn Parijse kluis. Een ontroerend gebeurtenis, voor de natuurkunde.