Sevr’deki kilogram neden kilo kaybediyor

Fizikçilerin çözemediği bir sır var. Paris yakınlarındaki Sevr'de bir kasada kilitli duran standart kilogram örneği, bir yıl içinde gramın milyonda biri oranında kütle kaybına uğruyor. Le grand K (Büyük K) denilen, iridyum-platin silindir ağırlığın neden hafiflediği bir türlü anlaşılamıyor. Türkiye dahil 51 ülkenin, bir kiloyu tanımlamak için esas aldığı bu ilk örneğin, aynı dönemde yapılmış kopyaları var. Ancak bu kopyalarla Sevr'deki ilk örneğin tartısı birbirini tutmuyor. Oysa uluslararası ticarette, bütün diğer ağırlık ölçülerine karşı bu standart ağırlık temel alınıyor. Yani durum çok hassas. Şimdi silindirin başka bir örnekle değiştirilmesi gündemde. Ama neyle? Bu konuda Almanya, İtalya, Japonya, ABD, Fransa ve İsviçre'deki fizikçiler arasında gizli bir savaş hüküm sürüyor. ALMANLAR, Fransızların standart kilogramı temizlerken biraz fazla ovaladığından şüpheleniyor. Bu tabii ki bir espri. Le grande K'daki kilo kaybının sırrı bir türlü çözülemediği için, işi şakaya vurmaktan başka çare kalmamış. Kütlesi sürekli değişen bir standart kütleye sahip olmak, aslında fizikçileri son derece mutsuz ediyor.Bunun sırrını çözememek de ayrı bir mutsuzluk kaynağı. Aynı dönemde yapılan, aynı ısı ve nem koşullarında saklanan kopyaları 100 yıl önceki kütlesinde duruyor. Ama, Sevr'deki le grande K, kopyalarıyla yapılan ölçümlerde gramın milyonda biri oranında daha hafif çıkıyor.Bu standart örnek, 1789'daki Fransız Devrimi'nin ürünü. O dönemde kullanılan sayısız ağırlık ve ölçü birimini tek çatı altında toplamak amacıyla metrik sistemin temelleri atılıyor. Nice yıllar sonra, 1875 yılında 17 ülke Metre Konvansiyonu'nu imzalıyor ve metrik standartları kabul ediyor. Bugün, Uluslararası Birimler Sistemi'ne imza koymuş, Türkiye dahil 51 ülke var. Uzunlukta metre, kütlede kilogram, zamanda saniye, elektrik akımında amper, termometrede kelvin temel birim kabul ediliyor. Gerçi ABD ve İngiltere'de gündelik hayatta foot, pound ve galon gibi ölçüler kullanılıyor ama, bilimsel alanda ve uluslararası ticarette metrik sistem iyice kök salıyor.Aradan geçen yıllar içinde, kilogram hariç bütün temel birimler, insan eliyle değiştirilemeyecek fiziksel bir tanımlamaya kavuşuyor.Örneğin standart zaman birimi olan saniye, sezyum-133 atomlarının yaydığı bir tip radyasyonun belirli sayıdaki titreşimleriyle tanımlanıyor. Uzunluk standardı olan metre ise ışığın, saniyenin belirli bir diliminde oluşan boşlukta aldığı yolun uzunluğu ile tanımlanıyor.TEMEL BİRİMLERİN YETİMİ Kilogram ise böyle doğal bir süreç içinde sabitlenemediği için temel birimler ailesinin yetim çocuğu olarak görülüyor. Bir tek kilogram ölçüsü bir nesneye bağlı kalıyor. O nesne de işte le grand K. Paris yakınlarındaki Sevr'de, Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'ndaki bir kasada saklanan yüzde 90'ı platin, yüzde 10'u iridyumdan yapılmış bu silindire sadece üç kişinin ulaşma imkánı var. Kasanın anahtarı o üç kişide bulunuyor. Yılda bir kez kasayı açıp, kilonun orada durup durmadığına bakıyorlar. Temel kilogram örneği, 1879 yılında Londralı altın ustası Johnson Matthey tarafından kalıba dökülüp cilalandıktan sonra Paris'e götürülüyor. Bu ilk örneğin 30 kopyası da diğer devletlere dağıtılıyor. Geçtiğimiz yüzyıl içinde sadece iki kez, 1950 ve 1992 yıllarında, diğer kopyalar Sevr'e götürülüyor. Farklı atmosfer koşullarıyla temas etmemesi için çok sıkı koruma altında taşınan ‘bir kilo’lar tartılıyor. Sonuç hazin: Temel kilo ağırlığının, diğerlerine göre kütlesinden kaybettiği anlaşılıyor. Acaba, oksijen atomlarının metalden kaçması yüzünden mi hafiflemiş? Yoksa kopyalar, orijinalinden farklı mı imal edilmiş? Ya da kopyalar havadan fazla atom mu kapmışlar? Kesin yanıtı kimse bilemiyor. NİCELİK HESABITabii biz manavdan domates alırken Sevr'deki bir kilonun sabit kütlede durup durmadığı o kadar da önemli değil. Ancak tonlarca buğday alım-satımı söz konusu olduğunda, standart ağırlıktaki aksaklık yüzünden uluslararası ticarete gölge düşüyor. Dünyada her yıl on milyarlarca dolarlık mal tartılıp satılıyor. Bu nedenle, kilo başına 50 mikrogramlık sapma yüz binlerce dolara mal olabilir.Kilogramı temel fiziksel bir niceliğe kavuşturmak amacıyla birçok ülkede çalışmalar yapılıyor. Bunlar iki temel gruba ayrılıyor. Kilogram içindeki atom sayısını hesaplamak ya da kilogram kütlesini yerçekimine karşı dengeleyen elektromanyetik kuvveti bulmak. ATOMLARI MI SAYMALIABD'deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü, kilogramı, voltaj, direnç ve elektromanyetik ölçüm temelinde tanımlamak için çalışıyor. İngiltere, Fransa ve İsviçre de aynı yolda. Bu çalışmalar Watt terazisi adı verilen bir aletle yapılıyor. Ancak bu terazi, çalışanların nefes alıp vermesinden bile etkileniyor. Almanya, İtalya, Japonya, Avustralya ve Belçika'daki laboratuvarlar ise kilogramı, silikon bir kürede sabitlemek için uğraşıyorlar. Çünkü silikonun atomlarını hesaplamak çok daha kesin sonuç veriyor. Ancak bu çalışmaların hiçbiri kesin sonuç vermiyor. Çünkü deneysel ortamdaki en ufak bir kirlilik, en küçük titreşim, ya da hava koşullarındaki değişim gibi dış etkenler sonuçları bozabiliyor. Neticede farklı laboratuvarlarda yapılan silikon kürelerin özgül ağırlıkları farklı çıkıyor.Kısacası, Sevr'deki o ağırlık günün birinde gidecek, yerine yenisi gelecek. Fizikçiler, 1 kilonun içindeki atom sayısını bir bulabilseler.