Sevr’deki kilogram neden kilo kaybediyor
Le grand K (Büyük K) denilen, iridyum-platin silindir ağırlığın
neden hafiflediği bir türlü anlaşılamıyor. Türkiye dahil 51
ülkenin, bir kiloyu tanımlamak için esas aldığı bu ilk örneğin,
aynı dönemde yapılmış kopyaları var. Ancak bu kopyalarla Sevr'deki
ilk örneğin tartısı birbirini tutmuyor. Oysa uluslararası
ticarette, bütün diğer ağırlık ölçülerine karşı bu standart ağırlık
temel alınıyor. Yani durum çok hassas. Şimdi silindirin başka bir
örnekle değiştirilmesi gündemde. Ama neyle? Bu konuda Almanya,
İtalya, Japonya, ABD, Fransa ve İsviçre'deki fizikçiler arasında
gizli bir savaş hüküm sürüyor.
ALMANLAR, Fransızların standart kilogramı temizlerken biraz fazla
ovaladığından şüpheleniyor.
Bu tabii ki bir espri. Le grande K'daki kilo kaybının sırrı bir
türlü çözülemediği için, işi şakaya vurmaktan başka çare kalmamış.
Kütlesi sürekli değişen bir standart kütleye sahip olmak, aslında
fizikçileri son derece mutsuz ediyor.
Bunun sırrını çözememek de ayrı bir mutsuzluk kaynağı. Aynı dönemde
yapılan, aynı ısı ve nem koşullarında saklanan kopyaları 100 yıl
önceki kütlesinde duruyor. Ama, Sevr'deki le grande K, kopyalarıyla
yapılan ölçümlerde gramın milyonda biri oranında daha hafif
çıkıyor.
Bu standart örnek, 1789'daki Fransız Devrimi'nin ürünü. O dönemde
kullanılan sayısız ağırlık ve ölçü birimini tek çatı altında
toplamak amacıyla metrik sistemin temelleri atılıyor. Nice yıllar
sonra, 1875 yılında 17 ülke Metre Konvansiyonu'nu imzalıyor ve
metrik standartları kabul ediyor.
Bugün, Uluslararası Birimler Sistemi'ne imza koymuş, Türkiye dahil
51 ülke var. Uzunlukta metre, kütlede kilogram, zamanda saniye,
elektrik akımında amper, termometrede kelvin temel birim kabul
ediliyor.
Gerçi ABD ve İngiltere'de gündelik hayatta foot, pound ve galon
gibi ölçüler kullanılıyor ama, bilimsel alanda ve uluslararası
ticarette metrik sistem iyice kök salıyor.
Aradan geçen yıllar içinde, kilogram hariç bütün temel birimler,
insan eliyle değiştirilemeyecek fiziksel bir tanımlamaya
kavuşuyor.
Örneğin standart zaman birimi olan saniye, sezyum-133 atomlarının
yaydığı bir tip radyasyonun belirli sayıdaki titreşimleriyle
tanımlanıyor. Uzunluk standardı olan metre ise ışığın, saniyenin
belirli bir diliminde oluşan boşlukta aldığı yolun uzunluğu ile
tanımlanıyor.
TEMEL BİRİMLERİN YETİMİ
Kilogram ise böyle doğal bir süreç içinde sabitlenemediği için
temel birimler ailesinin yetim çocuğu olarak görülüyor. Bir tek
kilogram ölçüsü bir nesneye bağlı kalıyor. O nesne de işte le grand
K.
Paris yakınlarındaki Sevr'de, Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler
Bürosu'ndaki bir kasada saklanan yüzde 90'ı platin, yüzde 10'u
iridyumdan yapılmış bu silindire sadece üç kişinin ulaşma imkánı
var. Kasanın anahtarı o üç kişide bulunuyor. Yılda bir kez kasayı
açıp, kilonun orada durup durmadığına bakıyorlar.
Temel kilogram örneği, 1879 yılında Londralı altın ustası Johnson
Matthey tarafından kalıba dökülüp cilalandıktan sonra Paris'e
götürülüyor. Bu ilk örneğin 30 kopyası da diğer devletlere
dağıtılıyor. Geçtiğimiz yüzyıl içinde sadece iki kez, 1950 ve 1992
yıllarında, diğer kopyalar Sevr'e götürülüyor. Farklı atmosfer
koşullarıyla temas etmemesi için çok sıkı koruma altında taşınan
‘bir kilo’lar tartılıyor.
Sonuç hazin: Temel kilo ağırlığının, diğerlerine göre kütlesinden
kaybettiği anlaşılıyor. Acaba, oksijen atomlarının metalden kaçması
yüzünden mi hafiflemiş? Yoksa kopyalar, orijinalinden farklı mı
imal edilmiş? Ya da kopyalar havadan fazla atom mu kapmışlar? Kesin
yanıtı kimse bilemiyor.
NİCELİK HESABI
Tabii biz manavdan domates alırken Sevr'deki bir kilonun sabit
kütlede durup durmadığı o kadar da önemli değil. Ancak tonlarca
buğday alım-satımı söz konusu olduğunda, standart ağırlıktaki
aksaklık yüzünden uluslararası ticarete gölge düşüyor. Dünyada her
yıl on milyarlarca dolarlık mal tartılıp satılıyor. Bu nedenle,
kilo başına 50 mikrogramlık sapma yüz binlerce dolara mal
olabilir.
Kilogramı temel fiziksel bir niceliğe kavuşturmak amacıyla birçok
ülkede çalışmalar yapılıyor. Bunlar iki temel gruba ayrılıyor.
Kilogram içindeki atom sayısını hesaplamak ya da kilogram kütlesini
yerçekimine karşı dengeleyen elektromanyetik kuvveti bulmak.
ATOMLARI MI SAYMALI
ABD'deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü, kilogramı,
voltaj, direnç ve elektromanyetik ölçüm temelinde tanımlamak için
çalışıyor. İngiltere, Fransa ve İsviçre de aynı yolda. Bu
çalışmalar Watt terazisi adı verilen bir aletle yapılıyor. Ancak bu
terazi, çalışanların nefes alıp vermesinden bile etkileniyor.
Almanya, İtalya, Japonya, Avustralya ve Belçika'daki laboratuvarlar
ise kilogramı, silikon bir kürede sabitlemek için uğraşıyorlar.
Çünkü silikonun atomlarını hesaplamak çok daha kesin sonuç veriyor.
Ancak bu çalışmaların hiçbiri kesin sonuç vermiyor. Çünkü deneysel
ortamdaki en ufak bir kirlilik, en küçük titreşim, ya da hava
koşullarındaki değişim gibi dış etkenler sonuçları bozabiliyor.
Neticede farklı laboratuvarlarda yapılan silikon kürelerin özgül
ağırlıkları farklı çıkıyor.
Kısacası, Sevr'deki o ağırlık günün birinde gidecek, yerine yenisi
gelecek. Fizikçiler, 1 kilonun içindeki atom sayısını bir
bulabilseler.
HÜRRİYET
FİZİKÇİLER ÇÖZEMEDİ: SEVR´DEKİ KİLOGRAM NEDEN KİLO KAYBEDİYOR
Hürriyet´in Dış Haberler Müdürü Ayşe Özek Karasu, bugünkü yazısında fizikçilerin çözemediği bir sırrı anlatıyor. Paris yakınlarındaki Sevr´de bir kasada kilitli duran standart kilogram örneği, bir yıl içinde gramın milyonda biri oranında kütle kaybına uğramış...
Sıradaki Haber İçin Sürükleyin