Ngày mai, 1 kilogram sẽ không còn là 1 kilogram chúng ta từng biết nữa

Sau 130 năm từ ngày nó xuất hiện và trở thành quy chuẩn đo lường của nhân loại, khái niệm "một kilogram" sẽ chuẩn bị về hưu. Đây không phải dấu chấm hết của "một kilogram", chỉ có bản chất của kilogram thay đổi. "Một kilogram" sẽ trở nên chính xác hơn trước đây.

Ngày mai, 16 tháng Mười Một, Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles sẽ tiến hành bỏ phiếu, thông qua việc bãi bỏ kilogram cũ và chào đón đại lượng kilogram mới.

Ta có thể không cảm nhận thấy sự thay đổi của kilogram, một phần là vì cân nặng bạn vẫn sẽ không thay đổi sau vụ bỏ phiếu ngày mai đâu. Nhưng với ngành khoa học, nó cực kì quan trọng. Mọi đo đạc ta thực hiện đều xoay quanh những đại lượng không đổi – những hằng số trong một đẳng thức. Hằng số càng chính xác, kết quả cuối cùng của mọi đo đạc sẽ càng chính xác.

Ta cần độ chính xác – càng cao càng tốt, để xây dựng nên một thế giới chính xác, càng chính xác càng tốt.

Ta có bảy đại lượng cơ bản:

Tốc độ ánh sáng định nghĩa một Mét, một tick của đồng hồ nguyên tử xezi định nghĩa một Giây, hằng số Avogadro định nghĩa một Mole, cường độ ánh sáng định nghĩa một Candela, hằng số Boltzmann định nghĩa một Kelvin, điện tích cơ bản định nghĩa một Ampere.

Và một cục kim loại nằm trong hầm kín tại Pháp định nghĩa một kilogram.

Bản sao của IPK.

"Ý tưởng nằm sau sự thay đổi này, là có mọi đơn vị đo lường dựa trên các hằng số vật lý, chúng ổn định và sẽ không thay đổi trong tương lai, cho phép ta đo đạc tại bất kì địa điểm nào", giám đốc Cục Cân nặng và Đo lường (BIPM), Terry Quinn nói với ScienceAlert.

Hiện tại, kilogram đang được định nghĩa bằng Nguyên mẫu Kilogram Quốc tế - International Prototype Kilogram (IPK) hay "Le Grand K" theo tiếng Pháp, là một khối rắn làm từ 90% platinum và 10% iridi. Kilogram là đại lượng duy nhất vẫn được tính bằng một vật thể thực tế.

Khối lượng cục kim loại đã thay đổi theo thời gian, không rõ là IPK đang tăng hay giảm khối lượng, vậy nên rất cần có sự thay đổi trong cách đo lường, để mọi đo đạc sau này diễn ra chính xác hơn.

Các nhà khoa học đề xuất: xác định khái niệm "một kilogram" bằng hằng số Planck.

Max Planck, người luận ra hằng số Planck năm 1900.

"Đến giờ, ta mới có thể xác định được kilogram bằng một hằng số toán học – hằng số Planck, với tốc độ ánh sáng và tần số tick của hạt nguyên tử xezi", giáo sư Quinn giải thích. "Tại sao lại cần cả ba ư? Bởi hằng số Planck là kgm²s^-1, nên ta phải cần xác định khái niệm mét đo bằng tốc độ ánh sáng, và khái niệm giây được đo bằng tần số tick của xezi".

Số đo xuất hiện khi bạn bước lên cân sẽ không đổi. Nhưng với các nhà khoa học, các loại số, công thức tính sẽ xê dịch đổi chút, tiến gần hơn tới mức chính xác tuyệt đối. Định nghĩa mới sẽ cải thiện tầm hiểu biết của ta về đơn vị đo, sẽ mở ra những cải tiến thiết bị mới để đo lường chính xác hơn.

Khái niệm kilogram cũ ra đi, khái niệm mới, chính xác hơn xuất hiện sẽ là thời điểm một kỉ nguyên cũ qua đi, kỉ nguyên mới bắt đầu. Việc bỏ phiếu sẽ diễn ra vào ngày mai, 16/11 và nếu được thông qua (chắc chắn sẽ được thông qua, nhưng chưa bỏ phiếu nên cứ phải nói vậy), định nghĩa kilogram mới sẽ chính thức được áp dụng vào Ngày Đo lường Khoa học Thế giới, 20 tháng Năm năm 2019.

Thú vị hơn, sau khi có được con số kilogram mới, ta sẽ mang cục kim loại IPK lên bàn cân, xem nó đã tăng hay giảm. Chỉ để cho vui thôi, vì ngoài ý nghĩa lịch sử ra, IPK chẳng có giá trị thực tiễn hơn cục chặn giấy là mấy.