Kilogramın tanımı değişiyor

Kilogram, Fransa’da özel bir mahzende saklanan silindir şeklindeki bir nesne üzerinden tanımlanıyor. Özel olarak korunan bu cismin adı “Büyük K”. Dünya genelinde standart sağlamak için “Büyük K”nın kopyaları üretilmiş. “Büyük K”, 40 yılda bir saklandığı yerden çıkarılıp, kopyalarıyla karşılaştırılıyor. “Büyük K” ve kopyalarının kütlelerinde ufak değişimler gözlenmiş. Bu nedenle değişmeyen bir kıstasa ihtiyaç var. Nano teknoloji gibi alanlarda çok daha hassas ölçümlere ihtiyaç duyulan çağımızda, kilogram “Planck sabiti” ile tanımlanmaya çalışılıyor. Bir kilogramlık ağırlığın, bir kilogram olduğuna nasıl karar verildi, hiç düşündünüz mü? Ölçü birimlerinin, dünyanın her yerinde aynı olması için Uluslararası Birim Sistemi kullanılıyor. Bu sistemdeki tanımlar ise zamanla değişebiliyor. Örneğin saniye 1644 yılında “0.994 metre uzunluğundaki bir sarkacın salınım periyodunun” iki saniye olarak hesaplanması üzerinden tanımlanmıştı. Fakat bugün saniye için daha “şaşmaz” bir tanım var: “Sezyum-133 atomunun aşırı ince seviyeleri arasındaki geçişler sırasında yayılan radyasyonun 9.192.631.770 kez salınması sırasında geçen zaman.”

1 metre deyip geçme

Metre de 18. yüzyılda “Paris üzerinden geçen meridyen uzunluğunun çeyrek kısmının 10 milyonda biri” şeklinde tanımlanmıştı. Bugün ise daha hassas bir değer olan “ışığın boşlukta hareket ederken 1/299.792.458 saniyede aldığı yol” üzerinden tanımlanıyor. Saniyenin, metrenin değişen tanımlarına karşın kilogram hâlâ bir cisim üzerinden tanımlanıyor. Paris’te özel bir mahzende saklanan, platin ve iridyum elementlerinden oluşan, golf topu büyüklüğünde bir nesne bu. Kütlesinin değişmemesi için özel olarak korunan bu cisim “Büyük K” olarak isimlendiriliyor. Çok sayıda kopyası üretilen “Büyük K”, 40 yılda bir kopyalarıyla karşılaştırılıyor. Bu karşılaştırmalar sırasında bazı kütle farklarının meydana geldiği gözlenmiş. Örneğin ilaç endüstrisinde mikrogramların bile sonucu etkileyebildiği düşünülürse daha hassas bir kıstasa ihtiyaç olduğu açık.

Bir ‘sabit’ gerek

Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü’nden Prof. Dr. Erkcan Özcan’ın verdiği bilgilere göre “Büyük K” ile kopyalarında mikrogram düzeyinde değişimler oluyor. Gündelik hayatı etkilemeyen bu değişimler, hassas ölçüm gerektiren işlerde önemli hale geliyor. Özcan, konuyla ilgili şunları söyledi:

“Pazardaki terazinin doğru ölçtüğünü nereden bileceğiz? Fabrikanın teraziyi kontrol etmesi gerekir. Gebze’de Ulusal Metroloji Enstitüsü’nde Paris’teki kilogramın bir kopyası var, onunla karşılaştıracak. İlaçlarda miligramlar önemli. Nano teknoloji gibi konularda daha da hassas ölçülere ihtiyaç var. Çare ne? Hiç değişmeyeceğinden emin olduğunuz bir şeylere bağlamanız gerekir kilogramı. O da Planck sabiti. Evrende ışık hızı gibi değişmeyen bir sayı. Maalesef ürettiğimiz ölçüm cihazları birbiriyle tutarlı sonuçlar vermiyorlardı. Şimdi bu sorun çözülmeye başlandı.” Konuyla ilgili kararı alacak olan “Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı” dün Paris’te toplandı. Konferans sonucunda kararın açıklanması, bunun birkaç ay sonra da resmi hale gelmesi bekleniyor.