Raset att omdefiniera kilogrammet

I Paris, bakom en valvdörr som kräver tre nycklar för att låsa upp den, är den mest värdefulla klumpen av platina-iridium i världen. För den informella observatören är det svårt att tilldela ett monetärt värde till klumpen, men för en grupp vetenskapsmän är det en praktiskt ovärderlig hög metallkälla som ger guld en löpning för sitt värde.

Denna klump gör trots allt det otroligt viktiga arbetet med att vara standarden för kilogrammet. Men en internationell forskargrupp arbetar hårt för att omdefiniera kilogrammet och göra detta värdefulla objekt föråldrat.

"Kilogram artefakt är egentligen en riktigt underbar sak", säger Alan Steele, chefsmetrologisten vid Canadas nationella forskningsråd. "Men det är inte grundläggande, det är inte grundläggande - det är bara en sak, och om något hände med den saken skulle vi vara i verkliga problem."

Steele är en del av en grupp som krossar för att omdefiniera kilogrammet. Dess tyngd skulle inte förändras - den sucker sitter fortfarande ganska nära ca 2,2 pund - men Steele och hans kollegor tycker att det är dags för en massuppdatering, en som bygger på en "fundamental konstant" - en inneboende universell egendom som liknar något som ljusets hastighet - istället.

Innan du tror att kilokrossaten är en fransgrupp av galna vetenskapsmän, är det inte. Uppdateringen kräver en "vetenskaplig tour de force", säger Steele, för att definiera enheten baserad på grundläggande konstanter kräver tre experiment, i två olika metoder, i flera länder. Det är oerhört svårt att få enighet över alla tre experimenten i båda systemen. "Det här är bara riktigt vackra experiment, med stora, lätta att förklara koncept", säger han, "men mannen är djävulen i detaljerna."

Att bestämma hur man mäter kilometern kräver att man definierar den grundläggande konstanten - känd bland fysiker som "Plancks konstant" - inom en osäkerhet om 50 delar per miljard. På engelska? Det är ganska vackert, ganska exakt. Några kemilaboratorier mäter detta genom att beräkna antalet atomer i en kilogram kiselkula. Men andra använder en fysikmetod med hjälp av en enhet som kallas Kibble-balans, som använder energi och elektriska konstanter för att utföra mätningen. Tricket är att kemi och fysik närmar sig för att definiera Plancks konstanta måste matcha - och att göra systemekvivalenten aldrig har hänt tidigare.

Omdefinieringen av våra måttenheter är "en händelse som händer förmodligen en gång under vår livstid", säger Stephan Schlamminger, fysiker vid Statens institut för standarder och teknik. Hans team har fått en mätning av Plancks konstant med ett fel på 34 delar per miljard (i vetenskapen desto mindre är felet desto bättre, så 34 delar per miljard är definitivt ett gott tecken jämfört med industrin accepterad högst 50 delar per miljard). Hittills finns det en internationell konsensus om antalet och Schlamminger hoppas att komma närmare perfektion med ett fel på 20 delar per miljard senast den 1 juli 2017, då International Bureau of Weights and Measures samlar alla mätningar som ska införlivas i det internationella genomsnittet. När allt detta inträffar kommer det sista numret att debatteras och röstas om i november 2018.

"För slutanvändaren kommer övergången att vara sömlös; du kommer inte veta skillnaden, säger Schlamminger om förändringen. Men för det vetenskapliga samfundet kommer omdefinieringen av dessa enheter att vara ovärderliga och vända den klumpen i Paris till en symbol för en ny förståelse av grundläggande mått på universum - och det är en bragging som de flesta klumpar bara inte har.