العلماء يعيدون تعريف وزن الكيلوغرام باستخدام "ثابت بلانك"

اتفق العلماء على إعادة تعريف قيمة الكيلوغرام، فيما وصفوه بالقرار التاريخي الذي سيزيد دقة المقاييس العلمية.

وأجمعت الدول الأعضاء في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، وعددها نحو 60 دولة، أمس الجمعة، بعد اجتماع استمر أسبوعاً في قصر فرساي القريب، على إعادة تعريف الكيلوغرام على أساس قيمة ضئيلة لكنها لا تتغيّر تسمى "ثابت بلانك".

كذلك صوتت لتحديث تعريفات الأمبير (وحدة قياس التيار الكهربائي)، والكلفن (إحدى وحدات قياس الديناميكا الحرارية) والمول (وحدة قياس كمية المادة).

ومنذ عام 1889، يتم تعريف الكيلوغرام بأنه كتلة لامعة من البلاتينيوم-إريديوم محفوظة في وعاء زجاجي خاص، وتعرف بالنموذج الأساسي الدولي للكيلوغرام.

وهذه الكتلة محفوظة في مقر المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، الموجود على مشارف العاصمة الفرنسية باريس.

وجميع مقاييس الكتلة الحديثة مستمدة من الكيلوغرام، سواء كانت ميكروغرامات الأدوية أو تراب الذهب أو كيلوغرامات الفاكهة أو السمك أو أطنان الصلب.

والمشكلة أن وزن النموذج دائماً ما يتغير. فحتى داخل جراره الزجاجية الثلاث يلتقط النموذج جزيئات دقيقة من الأتربة ويتأثر بالغلاف الجوي.

ويحاول العلماء منذ عقود تحديد قيمة ثابتة للكيلوغرام مستمدة من الفيزياء الثابتة بالطريقة ذاتها التي تصرفوا بها إزاء وحدات القياس الأخرى التي يشرف عليها المكتب الدولي للأوزان والمقاييس.

وعلى سبيل المثال فإن المتر ليس مائة سنتيمتر إنما هو فعلياً "طول المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال فاصل زمني يبلغ 1/299.792.458 من الثانية". ويمكن استخدام ما يعرف باسم "ثابت بلانك"، وهو أحد ثوابت الفيزياء الكمية، وميزان كيبل، وهو آلة وزن بالغة الدقة، لحساب كتلة جسم باستخدام قوة كهربية مغناطيسية مقاسة بدقة.

وقال مارتن ميلتون، مدير المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، إن "إعادة تعريف وحدات القياس لحظة تاريخية في التقدم العلمي".

وأضاف "استخدام الثوابت الأساسية التي نلاحظها في الطبيعة كأساس للمفاهيم المهمة، مثل الكتلة والوقت، يعني أن لدينا أساساً مستقراً نطور منه فهمنا العلمي ونتوصل من خلاله إلى تقنيات جديدة ونتصدى به لبعض أكبر التحديات التي تواجه المجتمع".

وقال باري إنغليس الذي يرأس لجنة الأوزان والمقاييس إن النتائج هائلة. وأضاف "لن نكون بعد الآن مقيدين بقيود الأجسام في قياسنا للعالم، لكن لدينا وحدات يمكن الوصول إليها عالمياً ويمكن أن تمهد الطريق أمام دقة أكبر بل وتسرع وتيرة التقدم العلمي".

ويمكن القول إن إعادة تعريف الكيلوغرام تمثل أهم إعادة تعريف لإحدى وحدات القياس منذ أعيد حساب الثانية في عام 1967، وهو قرار ساعد في تيسير الاتصال عبر العالم من خلال تقنيات مثل نظام تحديد المواقع العالمي (جي بي إس) والإنترنت.

وسيبدأ العمل بالتعريفات الجديدة التي وافق عليها المكتب الدولي للأوزان والمقاييس يوم 20 مايو/ أيار عام 2019.

(رويترز)