Fysici komen er maar niet uit: hoe zwaar moet een kilogram zijn? Op dit moment is de definitie van een kilo een officieel prototype. Namelijk: de massa van een cilinder bestaande uit platinum en iridium. Maar echt betrouwbaar is dat prototype niet, zo vinden sommigen.

Het is niet voor het eerst dat fysici een schijnbaar vaststaand feit aan het wankelen brengen. In 1983 besloten fysici het begrip meter te herdefiniëren. Tot die tijd was de definitie van een meter ook een prototype: de afstand tussen twee punten op een tafel van platinum en iridium. Deze tafel werd – om krimpen of uitzetten te voorkomen – op een standaard temperatuur gehouden: het smeltpunt van ijs. Zo konden wetenschappers zich altijd tot het prototype richten wanneer ze wilden weten hoe lang een meter exact was.

Licht
Het probleem met dit prototype was dat alleen de eigenaar van de tafel met daarop de twee punten de definitie van een meter gemakkelijk kon raadplegen. De wetenschappers wilden het anders zien; iedereen moest – ongeacht de afstand tot het prototype – in staat zijn om de exacte lengte van een meter te bepalen. Daarom bedachten ze iets nieuws: een meter is de afstand die licht in een vacuüm gedurende 1/299792458ste van een seconde kan afleggen. Nu kon iedereen met een beetje materiaal de exacte lengte van een meter gemakkelijk bepalen.

Atomen
Fysici willen datzelfde nu voor de kilo doen. Op dit moment is een kilo dus enkel een prototype: een cilinder van platinum en iridium. En dat is een probleem. Elke keer als iemand dit prototype oppakt, wrijft hij er automatisch enkele atomen af waardoor de cilinder onmerkbaar lichter wordt en dus eigenlijk niet meer klopt. Kortom: niemand weet hoeveel de kilogram al is afgevallen. Bovendien is er een kans dat de kilogram ook zwaarder wordt, omdat er stof op het prototype blijft liggen.

Vervangen
De grote vraag is nu: waar kunnen we dit prototype door vervangen? Er zijn wel enkele ideeën. De meesten zijn echter bijzonder ingewikkeld. De laagdrempeligheid van het begrip kilogram gaat er met deze methodes dus duidelijk niet op vooruit. De meest simpele optie? Maak een kilogram even zwaar als de massa van een aantal koolstof-12 atomen. Deze definitie lijkt prima houdbaar te zijn; in principe kunt u het exacte gewicht van een kilo dan nog in uw keuken bepalen.

Het exacte gewicht van een kilogram is van het grootste belang, omdat kleine verschillen in een steeds gedetailleerdere wetenschap het verschil kunnen maken.

Het officiële prototype van een kilogram. Foto: Greg L.