Kilo bat komeria

Parisen gordeta dagoen metal puska bat da oraindik ere masa neurtzean erabiltzen den unitatearen oinarri, kilogramoaren oinarri. Nazioarteko patroiaren masa, horixe da kilogramo bat. Eta nazioarteko patroia iridio eta platinoz egindako zilindro txiki bat da. Giltzapean eta babes neurri handienekin gordeta dago, Parisen, Pisu eta Neurrien Nazioarteko Bulegoan, berdinak diren beste sei kopiarekin batera.

Haren aurretik, SI sistema sortu zenean, kilogramoa definizio bati lotu zitzaion: uraren dentsitate handieneko tenperaturan (4 grado) dezimetro kubiko bat (litro bat) ur puruk duen masa zen kilogramo bat. Platinozko zilindro bat ere egin zuten 1799an. 90 urtez, prototipo haren masa izan zen kilogramoa. Baina arazo bat agertu zen: ezinezkoa zen baldintzetan jasotako ur hain puru eta egonkorrik lortzea.

Bai arazo hori bai pisuaren eta masaren magnitudeen arteko nahastea konpondu nahian, kilogramoaren definizioa aldatu egin zuen Pisu eta Neurrien 3. Konferentziak, eta kilogramoa metalezko zilindro jakin bat zela ebatzi; Parisen gordetzen den hori, hain zuzen: Kilogramoaren Nazioarteko Prototipoa da kilogramoa. 1889. urtetik hura da erreferentzia, eta haren kopia ahalik eta berdinenak gordetzen dira hainbat herrialdetan, haietan prototipo gisa erabiltzeko.

Askorentzat, deigarria gerta daiteke oraindik ere masaren magnituderako unitatea metal puska bati lotuta egotea. Izatez, oraindik ere patroi baten bidez definitzen den unitate bakarra da kilogramoa. SI sistemako beste oinarrizko sei unitateak (metroa, segundoa, anperea, Kelvina, mola eta kandela) jada ezaugarri fisiko baten bidez definitzen dira, konstante baten bidez. Adibidez, egun, argiak hutsean 1/299792458 segundoan egiten duen ibilbidearen luzera da metroa.

Masa galtzen, irabazten?

Gainera, bada beste arrazoi bat Parisko zilindro txikia erreferentzia izateari uzteko. Txikikeria, hutsaren hurrengoa litzateke norbaitentzat, baina Parisko metal puskaren masa ez da egonkorra. Zenbaiten arabera, beirazko bi ontziren barnean eta isolamendu handieneko areto batean egonagatik ere, kilogramoaren prototipoa masa galtzen ariko da, garbiketen eta higaduraren erruz. Haren berdinak izateko egin ziren beste prototipoekin alderatutakoan atzeman dituzte aldaketok; adibidez, AEBetan gordetzen denarekin alderatutakoan. Ehun urtean behin 50 mikrogramo galtzen omen ditu Parisko prototipoak.

Beste zenbaiten ustez, babes neurriak ez dira nahiko zilindroak hautsa har ez dezan, eta oso litekeena da prototipoa masa irabazten aritzea.

Argudiorik ez da falta, beraz, masaren unitatea behingoz konstante fisiko bati lotzeko. Eta bi dira helburu horren ikerketan lantzen ari diren hautagai nagusiak: Avogadroren zenbakia eta Plancken konstantea.

Kilogramoa Plancken konstantearekin lotzeko, watt balantzarekin probak egiten dabiltza Erresuma Batuan eta AEBetan. Kilogramo bateko masa duen zilindroari airean eusteko (grabitazio indarra orekatzeko) beharrezkoa litzatekeen indar elektromagnetikoa neurtu nahi dute. Kilogramoaren definizioa erdiesteko, neurketaren emaitza hartu eta partikula baten energia eta hari dagokion erradiazio maiztasuna erlazionatzen dituen Plancken konstantearekin lotuko lukete.

Kilogramoa Avogadroren zenbakiari lotzea da beste bidea. Mol bateko atomo kopurua adierazten duen zenbakia da Avogadrorena. Konposatu baten mol baten masa haren pisu molekularraren baliokidea da, gramotan adierazia. Hala, Alemanian, Peter Beckerren taldeak silizio-28ko esfera bat egin du, 28 gramokoa; hots, mol bat silizio-28, ahalik eta puruena.

Esferaren atomoak zenbatzea dute xede, eta horretarako neurtu behar dituzte bai esferaren bolumena, baita kristalaren egitura ere, hots, bai atomo kopurua, bai haien arteko tartea ere.

Avogadroren zenbakiaren balioa 6,023 x 1023 mol-1 da, baina atomo kontaketa ahalik eta zehatzenarekin, alemaniarrek, zenbakia jada 9 hamartarreraino eramatea lortu dute: 6,02214084(18) x 1023 mol-1. Orain bi aste jakinarazi berri dute lorpena.

Hala ere, kontaketan ziurgabetasun erlatibo bat dute, mila milioiko 30 zatikoa. Eta Parisko Pisu eta Neurrien Bulegoak ziurgabetasun hori mila milioiko 20 zatitik azpikoa izatea eskatzen du, kilogramoa bide horretatik atzera definitzen hasi edo ez eztabaidatzen hasteko. Kontaketa zehaztuz joanez zehaztasun maila hori bi urteren buruan lortuko dutela uste dute alemaniarrek.