لماذا تغيّر الـ”كيلوغرام”؟

في 20 أيّار 2019، تغيّر مرجع الكيلوغرام، الوحدة التي تُتيح قياس الوزن. ولكي نكون أكثر دقّة، فإنّ قيمة الكيلوغرام الواحد هو الذي تغيّر. لقد حدث هذا بالفعل، وغالبًا ما يتمّ مُراجعة تعريف الوحدات. إنّه ليس التغيير الأوّل لمقياس الكيلوغرام فقد حدث ذلك من قبل، لنلقي نظرة  إذًا على تاريخ الكيلوغرام وتعريفه الجديد.

بدأ النظام العالمي للوحدات أو النظام الدولي للوحدات (SI) في أواخر القرن الثامن عشر، وهو يشمل وحدات القياس التي تُستخدم في كلّ بلدان العالم، ومع هذا النظام بدأ استخدام الكيلوغرام أيضًا، والذي يُساعدنا على معرفة وزن الأشياء.  كانت الفكرة من هذا النظام، إنشاء وحدات قياسيّة مبنيّة على العالم الطبيعي حتى نتمكن من مقارنتها. وقد سهّل هذا الأمر العلاقات الإنسانية إلى حدٍّ كبير فيما يتعلّق بالتجارة أو الصناعة أو التكنولوجيا، وقد كان لهذا الأمر دورًا رئيسًا في التقدم العلميّ.

كانت الفكرة الأولى لتوحيد المقاييس هي اتخاذ الطبيعة كأساسٍ، وهو قرارٌ يبدو منطقيًّا إلى حدٍّ ما. وهكذا، كان الكيلوغرام الواحد عبارة عن ديسيميتر مكعّب من الماء المقطّر على أربع درجات مئوية. في وقت لاحق، في العام 1889، أخذ الكيلوغرام أسطوانة من البلاتين والإيريديوم كمرجع جديد له لأنّ المياه يمكن أن تكون غير دقيقة. بشكل عام، تشكل هذه الأشياء (المياه، أسطوانة من البلاتين والإيريديوم…) معيارًا يحلّ مكان الطبيعة لمتابعة تطوّر الكيلوغرام ولتكون بمثابة مرجع للوحدات. هذه المعايير تساعدنا على فهم الفيزياء، ولكنّها تخضع بدورها للفزياء.

يبذل المكتب الدولي للأوزان والمقاييس في Sèvres كلّ جهد ممكن لحماية المعيار المرجعيّ للكيلوغرام. ولكن من خلال مقارنته بنُسخه، وعلى الرغم من كلّ الجهود، هناك تغيير بشكله ووزنه مع مرور الوقت. إذا كنت بالكاد تتحدث عن وزن الغبار وهذا لا يتغيّر كثيرًا في الوصفة الخاصة بك، فسيُصبح من المزعج إجراء حسابات تتعلّق بجزء من المليون من الكيلوغرام. ونحن لا نتحدث عن الدراما إذا اختفى “التجسد” للكيلوغرام. ولهذا السبب قرّر المجتمع العلمي استخدام عوامل الفيزياء لتحديد مقياس الوحدات، وبعبارة أخرى، استخدام صيغة رياضية.

Wikimedia commons

لقول الحقيقة، هناك 6 وحدات أساسية أخرى (الأمبير، الشمعة أو القنديلة، الكلفن، المتر، المول، الثانية) قد مرّت بتغيّرات عديدة، والكيلوغرام هو آخر من يقوم بهذا التغيّر. المعيار الفيزيائي الذي سيتمّ استعماله لقياس الكيلوغرام هو ثابت بلانك والذي يُستخدم لقياس الفوتونات، أي الجزيئات الضوئيّة، سواء أكانت تلك الموجودة على شاشة هاتفك أو في النجوم. من أجل أن يكون المقياس الجديد للكيلوغرام دقيقًا، يجب أن يبدأ بـ 33 صفرًا بعد الفاصلة. للوصول إلى هذا المستوى من الدّقة، اقترح فريقان من العلماء منهجية لتحديد قيمة هذا الثابت… ولكن ذلك لم يعطي تمامًا النتيجة نفسها. إنّه الصوت البشري الذي سيقرّر تحديد ثابت بلانك وبالتالي قيمة الكيلوغرام. هذا يوضّح لنا أنه سيكون هناك دائمًا طريقة جديدة للتقدم وصقل العلوم. وحدة قياس الكيلوغرام لا تزال غير مثالية، ولكنّها ضرورية للغاية.

Le kilo n’est plus ce qu’il était… A partir de ce 20 mai 2019, l’unité de masse change de définition : elle n’est plus basée sur l’étalon conservé sous cloche à Sèvres, mais sur la constante de Planck, une valeur fondamentale de la physique quantique. https://t.co/5Kp801Z7hQ

— Science&Vie (@science_et_vie) May 20, 2019