Tiede

Tänään kumottiin 130 vuotta vanha päätös: kilo ei enää perustu tarkoin varjeltuihin malli­punnuksiin

Kilogramma ja kolme muuta mittaa määritettiin Pariisissa uudelleen.

Kilo ei ole enää entisensä. Kilogramman määritelmä muuttui tänään perjantaina kongressipalatsissa Pariisin Versaillesissa.

Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto Bipm päätti Pariisissa, että kilogramma määritellään vastedes Planckin vakion avulla. Se on luonnonvakio, jonka arvo ei universumissa muutu.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Kilon mittana on käytetty jo 130 vuotta punnusta, joka valmistettiin vuonna 1879 kahdesta alkuaineesta, platinasta ja iridiumista.

Tämä kilon prototyyppi otettiin käyttöön 1889, ja sitä on säilytetty lasikupujen alla Bipm:n kassakaapissa Pariisissa.

Kilon useita kopioita on varjeltu eri puolilla maailmaa. Yksi on Suomessa VTT:n Mittatekniikan keskuksen Mikesin tiloissa Espoon Otaniemessä.


Nyt kun uusi kilogramman määritelmä on yksimielisesti hyväksytty, se otetaan käyttöön kaikissa metrisopimuksen jäsenmaissa 20. toukokuuta 2019. Metrisopimuksessa on mukana 60 maata ja lisäksi liitännäisjäseniä.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Päätös astuu keväällä voimaan käytännössä kaikissa maissa, jotka käyvät kauppaa ja tarvitsevat kiloa.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Päivä 20. toukokuuta on valittu siksi, että se on maailman metrologiapäivä eli vuonna 1875 solmitun metrisopimuksen vuosipäivä. Metrologia on tieteenala, joka tutkii mittaamista ja mittayksiköitä.

Pariisin virallinen kilon punnus on vuosien varrella keventynyt kopioihinsa verrattuna noin 50 gramman miljoonasosaa.

Ilman epäpuhtaudet ovat yksi syy. Ympäristö on siis vaikuttanut 130 vuoden aikana hieman kiloon tai sen kopioihin, vaikka punnukset yleensä ovat tiiviiden lasikupujen alla.

Gramman miljoonasosat saattavat tuntua vähäisiltä, mutta pienikään epätarkkuus ei kelpaa esimerkiksi tutkijoille.

Fyysikot ja tutkijat uskaltavat sanoa tietyn epävarmuuden rajoissa, että luonnonvakiot eivät muutu. Ne ovat samoja kaikkialla universumissa myös miljoonien vuosien kuluttua. Tarkkaa syytä sille, miksi luonnonvakiot ovat mitä ovat, ei tiedetä.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Metrologit määrittelevät nyt kilon kiinnittämällä Planckin vakiolle tarkan arvon:

6,626 070 15 x 10-34 J s

Planckin vakio on modernin kvanttifysiikan perusluonnonvakio. Se on oleellinen esimerkiksi puolijohdekomponenttien sekä valon ja muun säteilyn ominaisuuksien ymmärtämiselle.

Kokeissa on havaittu, että valokvanttien energian ja taajuuden välinen suhde on Planckin vakion suuruinen.

Nimensä vakio on saanut saksalaiselta fyysikolta Max Planckilta (1858–1947). Hän esitti muun muassa 1900-luvun alussa teorian pienimmistä säteilyn yksiköistä, kvanteista.


Kilogramman ohella toukokuun 20. päivänä uuden määritelmän saa myös kolme muuta perusyksikköä: sähkövirran yksikkö ampeeri, lämpötilan yksikkö kelvin ja ainemäärän yksikkö mooli.

Kaikki neljä kiinnitetään luonnonvakioihin. Tämä takaa niiden pysyvyyden ja vakauden.

Tavalliselle vaa’an käyttäjälle muutos ei näy mitenkään. Hedelmävaaka näyttää kaupassa samaa lukemaa.

Joskus uudet määritelmät voivat teoriassa vaikuttaa arkielämäänkin. Lääketiede tarvitsee esimerkiksi tarkkoja tietoja lääkeannosten koosta ja kemikaalien pitoisuuksista veressä. Myös röntgensäteilyn voimakkuus on mitattava tarkkaan.

Nykyajan tiede ja teknologia tarvitsevat hyvin tarkkoja arvoja vaikkapa elektroniikassa, jossa tutkija on tekemisissä hyvin pienten ilmiöiden kanssa.

Kun gps-satelliitit paikantavat meidät ja auttavat autoja sekä veneitä suunnistamaan, tarvitaan tarkkoja mittatietoja. Sama pätee olympialaisten sadan metrin finaaliin tai osakekauppaan New Yorkin pörssissä.

Uusi kilon määritelmä oli metrologien ja Bipm:n unelmana jo vuosikymmenet. Käytännön toteutusta on hiottu eri komiteoissa jo vuodesta 2011.

Suomikin on ollut tässä mukana.

”Teollisuuden valmistuksen ja terveydenhuollon kaikista kuluista 10–15 prosenttia aiheutuu mittauksista. Mittaustekniikan parantuminen näkyy siis suoraan taloudellisessa tuloksessa”, sanoo Martti Heinonen Mikesistä. Heinonen on nyt mukana Pariisin historiallisessa kokouksessa.

”Uudistus tuottaa ajan mittaan tekniikoita ja tieteellisiä löytöjä, joita emme vielä osaa edes kuvitella”, hän sanoo.

Bipm sanoo tiedotteessaan, että uusi määritelmä käyttää nyt ”luonnon sääntöjä, joilla se luo mittaamiseen uudet säännöt. Uudet määritelmät yhdistävät atomien ja kvanttien maailmassa tehdyt mittaukset niihin mittoihin, joita käytetään makroskooppisella tasolla”.

”Makroskooppisella” Bipm tarkoittaa arkielämän mittauksia.

Kilo on olennainen osa Kansainvälistä yksikköjärjestelmää eli SI-järjestelmää. Se on maailman yleisin mittayksikköjen järjestelmä.

SI sai nykyisen muotonsa vuonna 1960. Sen perustana oli kuitenkin yhä Ranskan vallankumouksen jälkeen luotu metrijärjestelmä vuodelta 1799 ja metrisopimus vuodelta 1875.

Metrin määritelmästä sopi silloin 17 valtiota. Metri määriteltiin silloin kymmenesmiljoonasosaksi maapallon pohjoisnavan ja päiväntasaajan välisestä matkasta.

Ranskalaiset tutkijat ja tutkimusmatkaajat olivat aiemmin määrittäneet tämän pituuden hyvin tarkkaan.

Metrisopimuksen allekirjoitti myös 17 valtiota. Jo silloin eli 1875 uusia mittoja perusteltiin sillä, että tiede ja kaupankäynti tarvitsevat tarkkoja mittoja.


SI-järjestelmän yksiköitä ovat massan perusyksikkö kilogramma (kg), pituuden perusyksikkö metri (m), ajan perusyksikkö sekunti (s), sähkövirran perusyksikkö ampeeri (A), ; termodynaamisen lämpötilan perusyksikkö kelvin (K), ainemäärän perusyksikkö mooli (mol) ja valovoiman perusyksikkö kandela (cd).

Kilon uudistamisen myötä nyt kaikki SI-järjestelmän seitsemän perusyksikköä on irrotettu esineistä, joihin mittoja aiemmin verrattiin.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Fysiikka
  • Mittayksiköt
  • Tiede
  • Sanoma Pro

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Kun 35-vuotias nainen haluaa lapsen, mutta ei kelpuuta mukavaa miestä, naisen täytyy olla sekaisin

    2. 2

      Joulumarkkinoiden ammuskelussa Strasbourgissa ainakin kolme kuollutta ja 12 loukkaantunutta – Tekijä jatkaa pakoaan, Ranska on hälytystilassa jatkoiskujen varalta

    3. 3

      Suurta osaa naisista koskevaa terveysongelmaa ei ole tutkittu, vaikka se haittaa elämänlaatua merkittävästi – Professori: ”Pidetty liian banaalina ongelmana”

    4. 4

      Kauppakeskus Redi aikoo nyt ratkaista ongelmat 30 000 euron kilpailulla – Miksi ei vain piirretä nuolia lattiaan?

    5. 5

      Käpylän räjähdysmäistä tulipaloa tutkitaan murhan yrityksenä – Poliisi julkaisi kuvan epäillystä, jonka uskotaan heittäneen asuntoon poltto­pullon

    6. 6

      Kirjeenvaihtajan analyysi: Britannian kriisi syvenee silmissä, koska May ei voi voittaa brexit-haastettaan

    7. 7

      Miten masentunut muka jaksaa lähteä Linnan juhliin? Se on kova ponnistus, ja siksi Touko Aaltoa tulisi juhlia

    8. 8

      Kun raskaus ei vain ala – Yhä useampi pari joutuu turvautumaan hedelmöityshoitoihin, eikä syy ole pelkkä lasta haluavien iäkkyys

      Tilaajille
    9. 9

      Valkoiset heteromiehet eivät saa senttiäkään – Pääomasijoittaja Arlan Hamilton sijoittaa vain vähemmistöjen omistamiin yrityksiin

    10. 10

      ”Korjatkaa tämä lapsi” – Vantaan perhe­terapeutit keksivät uuden tavan vastata vanhempien hätään: he alkoivat tubettamaan

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Suurta osaa naisista koskevaa terveysongelmaa ei ole tutkittu, vaikka se haittaa elämänlaatua merkittävästi – Professori: ”Pidetty liian banaalina ongelmana”

    2. 2

      Oulun seksuaalirikoksesta etsitty mies otettiin kiinni Saksassa

    3. 3

      Käpylän räjähdysmäistä tulipaloa tutkitaan murhan yrityksenä – Poliisi julkaisi kuvan epäillystä, jonka uskotaan heittäneen asuntoon poltto­pullon

    4. 4

      Iso amerikkalainen tutkimus­ryhmä on viemässä suomalaistutkijan kunnian viruslöydöstä – ”Kopioivat minun ideani”

      Tilaajille
    5. 5

      ”Kun vessanpönttö vedettiin, tavara meni väärään suuntaan ja levisi alakaton päälle” – Valvoja on huolissaan rakennus­työmaiden kokemattomista mestareista

    6. 6

      Suomeen rekisteröitiin uusi maahanmuutto­vastainen puolue

    7. 7

      Saksalaislehti: Vladimir Putinin henkilö­kortti löytyi Stasin arkistosta

    8. 8

      Joulumarkkinoiden ammuskelussa Strasbourgissa ainakin kolme kuollutta ja 12 loukkaantunutta – Tekijä jatkaa pakoaan, Ranska on hälytystilassa jatkoiskujen varalta

    9. 9

      Rekka pakeni kolaripaikalta Kehä III:lla Vantaalla – Henkilöauto raahautui keulaan takertuneena

    10. 10

      Rauhannobelisti johtaa maata, jossa muslimien talot poltetaan ja ihmisviha velloo avoimena – Mitä Aung San Suu Kyille tapahtui?

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Mies oli hurmaava, mutta kun yksiön ovi yöllä sulkeutui, Minna tajusi jotain olevan vialla – ”Minulle tapahtui asioita, joita en olisi halunnut tapahtuvan”

      Tilaajille
    2. 2

      Kansanedustaja Touko Aallon päälle käytiin Linnan juhlissa – ”Kahdella kädellä rintakehään niin voimakkaasti kuin pystyy”

    3. 3

      Kuvakooste: Valitsimme Linnan juhlien kymmenen säväyttävintä pukua – lukijoiden suosikiksi nousi 19-vuotias yllätysnimi

    4. 4

      Helsingissä hakaristilippujen kantaminen johti käsirysyyn, pidätyksiin ja epäilykseen kiihottamisesta kansanryhmää vastaan – Kaksi pidätettiin myös 612-soihtukulkueen häirinnästä

    5. 5

      Suomesta on tullut myrkkyä – Venäjällä tunnetaan syvää tyytymättömyyttä suomalaisia kohtaan

    6. 6

      Kesän jälkeen äitien kasvoilta katosivat ilmeet, ja kätilö Rosmariini Tolonen näki sen – HS:n erikoisartikkeli vie vainottujen rohingyojen pakolaisleirille

      Tilaajille
    7. 7

      Näyttelijä Jasper Pääkkönen rikkoi asuvalinnallaan etikettiä – kumppanilla kultainen, käärmeteemainen paljettiasu

    8. 8

      Suurta osaa naisista koskevaa terveysongelmaa ei ole tutkittu, vaikka se haittaa elämänlaatua merkittävästi – Professori: ”Pidetty liian banaalina ongelmana”

    9. 9

      Ennätykselliset veronpalautukset maksuun tänään – ensi vuonna valtaosa ei enää saa ”joulupalautuksia”

    10. 10

      Kahden eri miehen epäillään yrittäneen suistaa linja-auton tieltä kahdella paikkakunnalla – Bussiyhtiön toimitusjohtaja kertoo HS:lle, mitä Uuraisilla tapahtui 85 kilometrin tuntivauhdissa

    11. Näytä lisää