เมื่อวันที่ 16 พ.ย. ที่ผ่านมา บรรดานักวิทยาศาสตร์ ซึ่งเข้าร่วมประชุมมาตรฐานชั่งตวงวัดนานาชาติ (General Conference on Weights and Measures) ครั้งที่ 26 ซึ่งจัดขึ้นที่เมืองแวร์ซาย ในประเทศฝรั่งเศส ได้ลงมติรับรองการกำหนดนิยามมาตรฐานหน่วย “กิโลกรัม” รูปแบบใหม่ จากเดิมซึ่งมีการใช้การอ้างอิงหน่วยกิโลกรัมจากก้อน Le Grand K หรืออ่านว่า เลอกรองกา

ก้อนเลอกรองกา

ซึ่งนับตั้งแต่เจ้าก้อนเลอกรองกา ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาในปี 1889 นั้น เพื่อใช้เป็น “แม่แบบ” ในการอ้างอิงหน่วยกิโลกรัมทั่วโลกนั้น แต่นักวิทยาศาสตร์กลับพบว่าเจ้าก้อนนี้กลับมีน้ำหนักของมันลดน้อยลงในระดับหน่วย “ไมโครกรัม” ทุกครั้งที่นำออกมาทำความสะอาด

อ่านเพิ่มเติม : นักวิทย์เล็งกำหนดนิยามมวลน้ำหนัก “กิโลกรัม” ใหม่

แม้ว่าน้ำหนักที่หายไปนั้นจะอยู่ในระดับหน่วย “ไมโครกรัม” เท่านั้น แต่แค่นี้ก็มากพอที่จะทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องรีบหาวิธีการอ้างอิงมาตรฐานกิโลกรัมรูปแบบใหม่ จึงเป็นที่มาของผลการประชุมดังกล่าว

กิโลกรัมเก่า VS กิโลกรัมใหม่

สำหรับวิธีการอ้างอิงหน่วยกิโลกรัมแบบเดิมนั้น นักวิทยาศาสตร์ของสถาบันมาตรฐานชั่งตวงวัดนานาชาติ ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศฝรั่งเศสจะใช้วิธีการสร้างก้อนเลอกรองกา ฉบับ”สำเนา” แจกจ่ายไปยังประเทศสมาชิกต่างๆทั่วโลก แต่ทว่าทุกครั้งที่สร้างก้อนสำเนานั้น นักวิทย์ไม่สามารถสร้างก้อนสำเนาให้มีน้ำหนักเท่ากันแบบเป๊ะๆ จากก้อนต้นแบบได้ ด้วยเหตุนี้จึงมีการหาวิธีสร้าง “ต้นแบบใหม่” ของหน่วยกิโลกรัม

การเปลี่ยนแปลงที่ว่านี้ คือการเปลี่ยนการอ้างอิงมาตรฐานนิยามกิโลกรัมจากเลอกรองกา มาใช้ ค่าคงที่ของพลังค์ (Planck’s constant) ซึ่งเป็นวิธีการหามวลน้ำที่ใช้ในตาชั่งแบบคิบเบิล (kibble balance) ซึ่งเป็นการใช้การวัดน้ำหนักด้วยกระแสไฟฟ้า ประกอบกับหลักฟิสิกส์อันซับซ้อนตามสูตร ค่าคงที่ของพลังค์ มาคำนวณหาค่ามวล 1 กิโลกรัม ซึ่งจะส่งผลให้นักวิทยาศาสตร์หาค่าหน่วยกิโลกรัมได้อย่างแม่นย่ำ และไม่ต้องใช้การเทียบน้ำหนักจากเลอกรองกาอีกต่อไป

เครื่องชั่งแบบคิบเบิล

ส่งผลต่อชีวิตประจำวันเราแค่ไหน

หากเทียบกับการชั่งน้ำหนักสินค้าตามตาชั่งในตลาด หรือการชั่งน้ำหนักตัวของเราแล้วละก็ ความเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนั้นไม่ส่งผลใดๆในชีวิตประจำวันเลยด้วยซ้ำ

แต่สำหรับในวงการวิทยาศาสตร์นั้น ความเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนับว่าเป็นเรื่องสำคัญ เนื่องจากต้องใช้ความแม่นย่ำสูงในการวัด หรือคำนวณในรูปแบบต่างๆ รวมไปถึงการกำหนดนิยามใหม่ให้เครื่องน้ำหนักตามเครื่องชั่งทั่วไปในชีวิตประจำวันของเราด้วย กล่าวคือ เครื่องชั่งน้ำหนักตามตลาด หรือเครื่องชั่งน้ำหนักตัวที่เราทุกคนใช้ในชีวิตประจำวันนั้น เป็น “ปลายน้ำ” ของการกำหนดมาตรฐานหน่วยกิโลกรัมแล้วนั้นเอง

นอกจากนี้ ในการประชุมดังกล่าวนั้น ยังได้ให้กำหนดนิยามของหน่วยวัดอื่นๆในระบบเอสไอ ด้วยเช่น หน่วยวัดอุณหภูมิเป็นเคลวิน หน่วยวัดกระแสไฟฟ้าเป็นแอมแปร์  และหน่วยวัดปริมาณของสสารเป็นโมล