11. วัตถุต้นแบบชิ้นสุดท้าย — วันที่กิโลกรัมเลิกเป็นวัตถุ
ก้อนโลหะในห้องนิรภัยนอกกรุงปารีส
วันที่ 20 พฤษภาคม 2019 ไม่มีหน่วยฐานใดของระบบ SI ขึ้นกับวัตถุทางกายภาพอีกต่อไปเลยสักหน่วยเดียว นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของระบบการวัด และกิโลกรัมคือหน่วยสุดท้ายที่หลุดพ้น จนถึงวันนั้นกิโลกรัมคือแท่งทรงกระบอกแพลทินัม-อิริเดียมหนึ่งแท่ง เก็บไว้ที่สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ ณ เมืองแซฟวร์ มันคือกิโลกรัมโดยนิยาม แท่งนี้หนักเท่าใด หนึ่งกิโลกรัมก็เท่านั้น รอยขีดข่วนหนึ่งรอยจึงไม่ใช่ความเสียหาย แต่คือการนิยามหน่วยใหม่
สำเนาอย่างเป็นทางการถูกส่งไปยังประเทศสมาชิก และถูกนำกลับมาเทียบกับต้นแบบเป็นระยะ ปัญหาถูกพบด้วยวิธีนี้เอง ตลอดศตวรรษที่ยี่สิบ สำเนาและต้นแบบเคลื่อนห่างจากกันหลายสิบไมโครกรัม ความต่างนี้บันทึกไว้ในรายงาน Metrologia ปี 2015 ว่าด้วยแคมเปญสอบเทียบ ไม่มีใครบอกได้ว่าชิ้นไหนเปลี่ยน เพราะไม่มีสิ่งอ้างอิงนอกตระกูลเดียวกันให้หันไปพึ่ง หน่วยที่นิยามด้วยวัตถุคือหน่วยที่ทำตกได้ และเป็นมาตรฐานชนิดสุดท้ายที่ระบบใดก็ไม่ควรอยากมี
การกำหนดค่าคงที่แทนการเก็บรักษาสิ่งของ
วันเดียวกันนั้น ระบบ SI ฉบับปรับปรุงมีผลบังคับใช้ กิโลกรัมถูกนิยามใหม่ด้วยการตรึงค่าคงที่ของพลังค์ไว้ที่ 6.62607015 × 10⁻³⁴ จูลวินาทีพอดี แอมแปร์ เคลวิน และโมล ถูกนิยามใหม่ในการปรับปรุงครั้งเดียวกัน โดยตรึงประจุไฟฟ้ามูลฐาน ค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์ และค่าคงที่ของอาโวกาโดรตามลำดับ นับจากวันนั้น หน่วยฐานทุกหน่วยในระบบ SI นิยามด้วยค่าคงที่ของธรรมชาติหรือคุณสมบัติของอะตอม ไม่มีวัตถุต้นแบบชิ้นใดในโลกเป็นมาตรฐานของสิ่งใดอีก ในทางปฏิบัติ กิโลกรัมทุกวันนี้สร้างขึ้นด้วยตาชั่ง Kibble ชั่งมวลเทียบกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่วัดออกมาเป็นค่าคงที่ของพลังค์ได้ หรือไม่ก็นับอะตอมในทรงกลมซิลิโคนบริสุทธิ์ ต้นแบบที่แซฟวร์ยังอยู่ และยังถูกวัดอยู่ แต่มันไม่มีอำนาจอีกแล้ว มวลของมันตอนนี้เป็นปริมาณที่มีความไม่แน่นอนติดมาด้วย เหมือนสิ่งอื่นทุกสิ่ง การเปลี่ยนผ่านถูกออกแบบให้ไม่มีกิโลกรัมใดเปลี่ยนค่าในวันนั้น นี่คือเหตุผลที่ดูเหมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้น
วัตถุประสงค์ของบทต่างๆ เหล่านี้
อ่านรวมกันแล้ว การวัดทั้งหมดในหนังสือเล่มนี้เล่าความเคลื่อนไหวเดียว จากวัตถุ ไปสู่การสำรวจ ไปสู่ค่าคงที่ ขนาดของโลกมาจากเงา เมตรมาจากการสำรวจที่ซ่อนข้อผิดพลาดไว้ วินาทีมาจากอะตอม และท้ายที่สุดกิโลกรัมมาจากตัวเลขที่ขีดข่วนไม่ได้และทำหายไม่ได้ แต่ละก้าวตัดการพึ่งพาสิ่งที่เปลี่ยนไปเงียบๆ ได้ขณะไม่มีใครมอง นั่นคือนิยามเดียวที่แท้จริงของความก้าวหน้าในมาตรวิทยา สูตรอาหารที่บอกว่า "หนึ่งถ้วย" ขึ้นกับตู้ครัวของคุณ สูตรที่บอกว่า 240 มิลลิลิตร ไม่สนว่าอยู่ในครัวของใคร และนั่นคือที่ที่หนังสือเล่มนี้ทั้งเล่มเดินทางมาถึง
ตัวอย่าง: สูตรอาหารที่บอกว่า "หนึ่งถ้วย" ขึ้นกับตู้ครัวของคุณ สูตรที่บอกว่า 240 มิลลิลิตร ไม่สนว่าอยู่ในครัวของใคร
คำตัดสิน. ตั้งแต่วันที่ 20 พฤษภาคม 2019 ไม่มีหน่วยฐาน SI ใดขึ้นกับวัตถุทางกายภาพ กิโลกรัมถูกนิยามใหม่ด้วยการตรึงค่าคงที่ของพลังค์ไว้ที่ 6.62607015 × 10⁻³⁴ J·s พอดี
จะพลิกคำตัดสินได้เมื่อ: การสร้างกิโลกรัมด้วยตาชั่ง Kibble และด้วยทรงกลมซิลิโคน ที่ทำแยกกันอย่างอิสระ ให้ผลต่างกันเกินค่าความไม่แน่นอนที่แต่ละฝ่ายระบุไว้
แหล่งอ้างอิง. 2015 · "Calibration campaign against the international prototype of the kilogram," Metrologia 52(2):310 — IOPscience · 2019 · "2019 revision of the SI" — Wikipedia
บทถัดไป · 12 / 1212. การอ่านกล่องข้อมูล — ขั้นตอนการดำเนินงาน