കിലോഗ്രാമിന്റെ ഭൂതകാലവും വർത്തമാനവും

ഒരു കിലോഗ്രാമിന്റെ ഭാരം എത്രയാണ്? നൂറുകണക്കിന് വർഷങ്ങളായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ ലളിതമായ പ്രശ്നം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

1795-ൽ ഫ്രാൻസ് ഒരു നിയമം പ്രഖ്യാപിച്ചു, അത് "ഗ്രാം" എന്നത് "ഐസ് ഉരുകുമ്പോൾ താപനിലയിൽ ഒരു മീറ്ററിന്റെ നൂറിലൊന്ന് വ്യാപ്തമുള്ള ഒരു ക്യൂബിലെ ജലത്തിന്റെ കേവല ഭാരം (അതായത്, 0°C) ആണ്." 1799-ൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തിയത് ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രത 4°C-ൽ ഏറ്റവും ഉയർന്നതായിരിക്കുമ്പോഴാണ് ജലത്തിന്റെ അളവ് ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ളത് എന്നാണ്, അതിനാൽ കിലോഗ്രാമിന്റെ നിർവചനം "4°C-ൽ 1 ക്യുബിക് ഡെസിമീറ്റർ ശുദ്ധജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം" ആയി മാറി. ഇത് ഒരു ശുദ്ധമായ പ്ലാറ്റിനം ഒറിജിനൽ കിലോഗ്രാം ഉണ്ടാക്കി, കിലോഗ്രാം അതിന്റെ പിണ്ഡത്തിന് തുല്യമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു, ഇതിനെ ആർക്കൈവ്സ് കിലോഗ്രാം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഈ ആർക്കൈവൽ കിലോഗ്രാം 90 വർഷമായി ഒരു മാനദണ്ഡമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. 1889-ൽ, മെട്രോളജിയെക്കുറിച്ചുള്ള ആദ്യ അന്താരാഷ്ട്ര സമ്മേളനം, ആർക്കൈവൽ കിലോഗ്രാമിനോട് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള ഒരു പ്ലാറ്റിനം-ഇറിഡിയം അലോയ് പകർപ്പിനെ അന്താരാഷ്ട്ര യഥാർത്ഥ കിലോഗ്രാം ആയി അംഗീകരിച്ചു. "കിലോഗ്രാമിന്റെ" ഭാരം നിർവചിക്കുന്നത് പ്ലാറ്റിനം-ഇറിഡിയം അലോയ് (90% പ്ലാറ്റിനം, 10% ഇറിഡിയം) സിലിണ്ടറാണ്, ഇത് ഏകദേശം 39 മില്ലീമീറ്റർ ഉയരവും വ്യാസവുമുള്ളതും നിലവിൽ പാരീസിന്റെ പ്രാന്തപ്രദേശത്തുള്ള ഒരു ബേസ്മെന്റിൽ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നതുമാണ്.

അന്താരാഷ്ട്ര ഒറിജിനൽ കിലോഗ്രാം

ജ്ഞാനോദയ കാലഘട്ടം മുതൽ, സർവേയിംഗ് സമൂഹം ഒരു സാർവത്രിക സർവേ സംവിധാനം സ്ഥാപിക്കാൻ പ്രതിജ്ഞാബദ്ധരാണ്. ഭൗതിക വസ്തുവിനെ അളവെടുപ്പ് മാനദണ്ഡമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് പ്രായോഗികമായ ഒരു മാർഗമാണെങ്കിലും, മനുഷ്യനിർമ്മിതമോ പാരിസ്ഥിതികമോ ആയ ഘടകങ്ങളാൽ ഭൗതിക വസ്തുവിന് എളുപ്പത്തിൽ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നതിനാൽ, സ്ഥിരതയെ ഇത് ബാധിക്കും, കൂടാതെ അളക്കൽ സമൂഹം എല്ലായ്പ്പോഴും ഈ രീതി എത്രയും വേഗം ഉപേക്ഷിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.

കിലോഗ്രാം അന്താരാഷ്ട്ര യഥാർത്ഥ കിലോഗ്രാം നിർവചനം സ്വീകരിച്ചതിനുശേഷം, മെട്രോളജിസ്റ്റുകൾ വളരെയധികം ആശങ്കാകുലരാകുന്ന ഒരു ചോദ്യമുണ്ട്: ഈ നിർവചനം എത്രത്തോളം സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്? കാലക്രമേണ അത് മാറിമറിയുമോ?

കിലോഗ്രാമിന്റെ മാസ് യൂണിറ്റിന്റെ നിർവചനത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ ഈ ചോദ്യം ഉന്നയിച്ചിരുന്നുവെന്ന് പറയണം. ഉദാഹരണത്തിന്, 1889-ൽ കിലോഗ്രാം നിർവചിച്ചപ്പോൾ, ഇന്റർനാഷണൽ ബ്യൂറോ ഓഫ് വെയ്റ്റ്സ് ആൻഡ് മെഷേഴ്സ് 7 പ്ലാറ്റിനം-ഇറിഡിയം അലോയ് കിലോഗ്രാം തൂക്കങ്ങൾ നിർമ്മിച്ചു, അതിലൊന്നാണ് ഇന്റർനാഷണൽ. കിലോഗ്രാം മാസ് യൂണിറ്റ് നിർവചിക്കാൻ യഥാർത്ഥ കിലോഗ്രാം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേ മെറ്റീരിയലും അതേ പ്രക്രിയയും ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച മറ്റ് 6 തൂക്കങ്ങൾ പരസ്പരം കാലക്രമേണ വ്യതിയാനമുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ ദ്വിതീയ മാനദണ്ഡങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അതേസമയം, ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികാസത്തോടെ, നമുക്ക് കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതും കൃത്യവുമായ അളവുകൾ ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുള്ള അന്താരാഷ്ട്ര അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റിനെ പുനർനിർവചിക്കാനുള്ള ഒരു പദ്ധതി നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടു. അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റുകളെ നിർവചിക്കാൻ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഈ നിർവചനങ്ങൾ അടുത്ത തലമുറയിലെ ശാസ്ത്രീയ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുമെന്നാണ്.

ഇന്റർനാഷണൽ ബ്യൂറോ ഓഫ് വെയ്റ്റ്സ് ആൻഡ് മെഷേഴ്സിന്റെ ഔദ്യോഗിക ഡാറ്റ പ്രകാരം, 1889 മുതൽ 2014 വരെയുള്ള 100 വർഷങ്ങളിൽ, മറ്റ് യഥാർത്ഥ കിലോഗ്രാമുകളുടെയും അന്താരാഷ്ട്ര യഥാർത്ഥ കിലോഗ്രാമിന്റെയും ഗുണനിലവാര സ്ഥിരത ഏകദേശം 50 മൈക്രോഗ്രാം മാറി. ഗുണനിലവാര യൂണിറ്റിന്റെ ഭൗതിക മാനദണ്ഡത്തിന്റെ സ്ഥിരതയിൽ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ടെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു. 50 മൈക്രോഗ്രാമിന്റെ മാറ്റം ചെറുതായി തോന്നുമെങ്കിലും, ചില ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.

കിലോഗ്രാം ഫിസിക്കൽ ബെഞ്ച്മാർക്കിന് പകരം അടിസ്ഥാന ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, മാസ് യൂണിറ്റിന്റെ സ്ഥിരതയെ സ്ഥലവും സമയവും ബാധിക്കില്ല. അതിനാൽ, 2005-ൽ, ഇന്റർനാഷണൽ കമ്മിറ്റി ഫോർ വെയ്റ്റ്സ് ആൻഡ് മെഷർസ്, ഇന്റർനാഷണൽ സിസ്റ്റം ഓഫ് യൂണിറ്റുകളുടെ ചില അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റുകൾ നിർവചിക്കുന്നതിന് അടിസ്ഥാന ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തിനായി ഒരു ചട്ടക്കൂട് തയ്യാറാക്കി. കിലോഗ്രാം മാസ് യൂണിറ്റ് നിർവചിക്കാൻ പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കം ഉപയോഗിക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ദേശീയ തലത്തിലുള്ള കഴിവുള്ള ലബോറട്ടറികൾ അനുബന്ധ ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, 2018 ലെ ഇന്റർനാഷണൽ കോൺഫറൻസ് ഓൺ മെട്രോളജിയിൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞർ അന്താരാഷ്ട്ര പ്രോട്ടോടൈപ്പ് കിലോഗ്രാം ഔദ്യോഗികമായി നിർത്തലാക്കാൻ വോട്ട് ചെയ്തു, കൂടാതെ "kg" പുനർനിർവചിക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ മാനദണ്ഡമായി പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കം (ചിഹ്നം h) മാറ്റി.