Berapa berat satu kilogram? Para ilmuwan telah meneliti masalah yang tampaknya sederhana ini selama ratusan tahun.
Pada tahun 1795, Prancis mengesahkan undang-undang yang menetapkan "gram" sebagai "berat absolut air dalam kubus yang volumenya sama dengan seperseratus meter pada suhu saat es mencair (yaitu, 0°C)." Pada tahun 1799, para ilmuwan menemukan bahwa volume air paling stabil ketika massa jenis air mencapai titik tertinggi pada suhu 4°C, sehingga definisi kilogram berubah menjadi "massa 1 desimeter kubik air murni pada suhu 4°C". Hal ini menghasilkan kilogram asli platinum murni, yang didefinisikan sama dengan massanya, yang disebut kilogram arsip.
Kilogram arsip ini telah digunakan sebagai patokan selama 90 tahun. Pada tahun 1889, Konferensi Metrologi Internasional Pertama menyetujui replika paduan platinum-iridium yang paling mendekati kilogram arsip sebagai kilogram asli internasional. Berat "kilogram" didefinisikan oleh silinder paduan platinum-iridium (90% platinum, 10% iridium), yang tinggi dan diameternya sekitar 39 mm, dan saat ini disimpan di ruang bawah tanah di pinggiran kota Paris.
Kilogram asli internasional
Sejak Zaman Pencerahan, komunitas survei telah berkomitmen untuk membangun sistem survei universal. Meskipun metode ini layak digunakan sebagai tolok ukur, karena objek fisik mudah rusak akibat faktor buatan manusia atau lingkungan, stabilitasnya akan terpengaruh, dan komunitas pengukuran selalu ingin meninggalkan metode ini sesegera mungkin.
Setelah kilogram mengadopsi definisi kilogram asli internasional, muncul pertanyaan yang sangat dikhawatirkan para ahli metrologi: seberapa stabil definisi ini? Akankah nilainya bergeser seiring waktu?
Perlu disebutkan bahwa pertanyaan ini muncul di awal definisi kilogram satuan massa. Misalnya, ketika kilogram didefinisikan pada tahun 1889, Biro Berat dan Ukuran Internasional (IBTU) memproduksi 7 kilogram berat paduan platinum-iridium, salah satunya adalah kilogram standar internasional. Kilogram asli digunakan untuk mendefinisikan kilogram satuan massa, dan 6 kilogram berat lainnya yang terbuat dari bahan dan proses yang sama digunakan sebagai patokan sekunder untuk memeriksa apakah terdapat pergeseran dari waktu ke waktu antara satu sama lain.
Bersamaan dengan perkembangan teknologi presisi tinggi, kita juga membutuhkan pengukuran yang lebih stabil dan akurat. Oleh karena itu, diusulkan sebuah rencana untuk mendefinisikan ulang satuan dasar internasional dengan konstanta fisika. Penggunaan konstanta untuk mendefinisikan satuan pengukuran berarti bahwa definisi ini akan memenuhi kebutuhan penemuan ilmiah generasi mendatang.
Menurut data resmi Biro Berat dan Ukuran Internasional, dalam 100 tahun dari tahun 1889 hingga 2014, konsistensi mutu kilogram asli lainnya dan kilogram asli internasional berubah sekitar 50 mikrogram. Hal ini menunjukkan adanya masalah dengan stabilitas tolok ukur fisik satuan mutu tersebut. Meskipun perubahan 50 mikrogram ini terdengar kecil, hal ini berdampak besar pada beberapa industri kelas atas.
Jika konstanta fisika dasar digunakan untuk menggantikan patokan fisika kilogram, stabilitas satuan massa tidak akan terpengaruh oleh ruang dan waktu. Oleh karena itu, pada tahun 2005, Komite Internasional untuk Berat dan Ukuran merancang kerangka kerja untuk penggunaan konstanta fisika dasar guna mendefinisikan beberapa satuan dasar dalam Sistem Satuan Internasional. Direkomendasikan agar konstanta Planck digunakan untuk mendefinisikan satuan massa kilogram, dan laboratorium tingkat nasional yang kompeten didorong untuk melakukan penelitian ilmiah terkait.
Oleh karena itu, pada Konferensi Metrologi Internasional 2018, para ilmuwan memilih untuk secara resmi menonaktifkan prototipe kilogram internasional, dan mengubah konstanta Planck (simbol h) sebagai standar baru untuk mendefinisikan ulang “kg”.
Waktu posting: 05-Mar-2021