Vertegenwoordigers van 60 landen hebben de knoop doorgehakt.

De cilinder die al 130 jaar dienstdoet als de maat voor een kilogram is niet meer. Dat hebben vertegenwoordigers afkomstig uit zestig landen afgelopen vrijdag besloten, tijdens de stemming over het herdefiniëren van het internationale Systeem van Eenheden (SI). De constante van Planck – de fundamentele constante van de kwantumfysica – zal het stokje overnemen.

Verschil
Le Grand K – een cilinder met een diameter en hoogte van ongeveer 39 millimeter die voor 90% uit platina en voor 10% uit iridium bestaat – was al sinds jaar en dag het standaardgewicht voor een kilogram. Echter bleek het prototype niet zo betrouwbaar te zijn. Zo ontdekten onderzoekers in de jaren vijftig dat kopieën van het prototype in vergelijking met Le Grand K iets zwaarder worden. Het minuscule verschil in gewicht van een kilogram zullen we zelf bij de groenteboer niet merken, maar heeft wel invloed op de wetenschap, waarbij uiterste precisie erg belangrijk is. Daarom gingen onderzoekers op zoek naar een ander systeem, die in ieder geval qua massa onveranderlijk is.

Constante van Planck
En daarbij kwamen ze uit bij de constante van Planck. Voortaan zal een kilogram dus niet meer gedefinieerd worden op basis van een fysieke cilinder, maar in termen van een natuurconstante. Belangrijk om op te merken is dat dus alleen de definitie verandert, de omvang van de eenheden verandert niet. Een kilogram blijft gewoon een kilogram. Hiermee is niet alleen de toekomstige stabiliteit verzekerd, maar kunnen er ook nieuwe technologieën gebruikt worden, zoals bijvoorbeeld de kwantumtechnologie.

SI-herdefinitie
Naast de definitie van een kilogram wordt ook de definitie van de ampère, de kelvin en de mol (eenheid voor hoeveelheid stof) herzien. Ook heeft de herdefiniëring invloed op alle daarvan afgeleide eenheden, zoals de volt, newton, pascal en joule. Hiermee is er een einde gekomen aan het tijdperk waarbij er fysieke objecten worden gebruikt om meeteenheden te definiëren. “De SI-herdefinitie is een mijlpaal in de wetenschappelijke vooruitgang,” aldus Martin Milton, directeur van het International Bureau of Gewichten en Meetmiddelen (BIPM). “Het gebruik van de fundamentele constanten die we in de natuur waarnemen als een fundament voor belangrijke concepten, zoals massa en tijd, betekent dat we een stabiele basis hebben om ons wetenschappelijk inzicht te vergroten, nieuwe technologieën te ontwikkelen en enkele van de grootste uitdagingen in de samenleving aan te pakken.”

Herdefiniëring van de SI-eenheden
De kilogram zal voortaan worden gedefinieerd door de constante Planck (h)
De ampère zal voortaan worden gedefinieerd door de elementaire elektrische lading (e)
De Kelvin zal voortaan worden gedefinieerd door de Boltzmann-constante (k)
De mol zal voortaan worden gedefinieerd door de constante van Avogadro (NA)

De herdefiniëring van de seconde in 1967 vormde de basis voor technologie die de manier waarop we communiceren over de hele wereld veranderde. Denk bijvoorbeeld aan de GPS en internet. De herdefiniëring van de SI-eenheden zullen waarschijnlijk ook verstrekkende gevolgen hebben voor de wetenschap, technologie, handel, gezondheid en milieu. De wijzigingen zullen op 20 mei 2019 van kracht worden.