Berapa berat satu kilogram? Para ilmuwan telah meneliti masalah yang tampaknya sederhana ini selama ratusan tahun.
Pada tahun 1795, Prancis mengeluarkan undang-undang yang menetapkan "gram" sebagai "berat absolut air dalam kubus yang volumenya sama dengan seperseratus meter pada suhu ketika es mencair (yaitu, 0°C)." Pada tahun 1799, para ilmuwan menemukan bahwa volume air paling stabil ketika kepadatan air 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, di mana kilogram 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 tingginya 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 menggunakan objek fisik sebagai patokan pengukuran merupakan cara yang layak, karena objek fisik mudah rusak oleh 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 oleh para ahli metrologi: seberapa stabil definisi ini? Akankah definisi ini bergeser seiring waktu?
Perlu disebutkan bahwa pertanyaan ini muncul pada awal penetapan satuan massa kilogram. Misalnya, ketika kilogram didefinisikan pada tahun 1889, Biro Internasional Bobot dan Ukuran memproduksi 7 timbangan kilogram paduan platinum-iridium, salah satunya adalah kilogram asli Internasional yang digunakan untuk mendefinisikan satuan massa kilogram, dan 6 timbangan lainnya yang terbuat dari bahan dan proses yang sama digunakan sebagai patokan sekunder untuk memeriksa apakah ada pergeseran dari waktu ke waktu di antara satu sama lain.
Pada saat yang sama, dengan perkembangan teknologi presisi tinggi, kita juga membutuhkan pengukuran yang lebih stabil dan akurat. Oleh karena itu, diusulkan rencana untuk mendefinisikan ulang satuan dasar internasional dengan konstanta fisika. Penggunaan konstanta untuk mendefinisikan satuan pengukuran berarti bahwa definisi ini akan memenuhi kebutuhan generasi penemuan ilmiah selanjutnya.
Menurut data resmi Biro Internasional Timbangan dan Ukuran, dalam 100 tahun dari 1889 hingga 2014, konsistensi kualitas kilogram asli lainnya dan kilogram asli internasional berubah sekitar 50 mikrogram. Ini menunjukkan bahwa ada masalah dengan stabilitas patokan fisik satuan kualitas. Meskipun perubahan 50 mikrogram terdengar kecil, hal itu memiliki dampak 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 Bobot dan Ukuran menyusun kerangka kerja untuk penggunaan konstanta fisika dasar untuk mendefinisikan beberapa satuan dasar Sistem Satuan Internasional. Disarankan 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 tahun 2018, para ilmuwan memutuskan untuk secara resmi menonaktifkan prototipe kilogram internasional, dan mengubah konstanta Planck (simbol h) sebagai standar baru untuk mendefinisikan ulang "kg".
Waktu posting: 05-03-2021