Míry a váhy

Měření světa

Víte, jak vypadá jediný pravý kilogram?

Měla by být ještě přesnější a dokonale neměnná. Třeba za pomoci dokonalé křemíkové koule. A nově „vybroušeny“ mají být také sekunda, ampér i další měrné jednotky – to vše pro budoucnost, která vyžaduje stále větší přesnost.
Je slunečné říjnové odpoledne. Ve dvoře pavilonu de Breteuil, patřícího k loveckému zámečku ze 17. století, který se nachází v Sèvres nedaleko Paříže, se dává do pohybu podivné procesí. Jeho cílem je zcela mimořádná relikvie: mezinárodní prototyp kilogramu, míra všech měr. Jediný předmět v celém vesmíru, který váží přesně jeden kilogram. 
Několik desítek hostů a zaměstnanců Mezinárodního úřadu pro míry a váhy (Bureau International des Poids et Mesures, BIPM), který v pavilonu sídlí, sestupuje po úzkém schodišti do nevelkého sklepa a pokračuje až ke dveřím se třemi klíčovými dírkami. Dva muži a jedna dáma nyní otvírají staré dřevěné krabičky, vytahují těžké klíče, jeden po druhém je zasouvají do dveří a otáčejí jimi.
Za dveřmi se objevuje moderní trezor a Andrew Wallard, ředitel instituce, se pouští do práce s koly a pákami na jeho dveřích. Otáčí jimi doprava, doleva a znovu doprava, začíná se potit a stále znovu se dívá na popsaný lístek, který si s sebou přinesl. Nakonec se dveře trezoru otvírají. 
Někteří z přítomných se zasmějí, snad ulehčením nebo z rozpaků nad touto mimořádně významnou procedurou. Prototyp kilogramu je každopádně stále na svém místě, jak se v zápětí ukáže. Pod třemi skleněnými poklopy je malý váleček ze vzácných kovů platiny a iridia sice sotva vidět – je 39 milimetrů vysoký a má 39 milimetrů v průměru – ale jeho význam je značný. Tenhle malinký soudeček není zárukou ničeho menšího, než že v obchodování na celém světě, bez ohledu na společenské, náboženské či kulturní rozdíly a hranice, nemá lidstvo problémy s hmotností, ať už při vážení banánů či léčiv, pšenice či vepřového masa, uhlí či zlata. Protože ať již položíte na váhu cokoli, je to dlouhým řetězcem různých měření vždy nakonec porovnáno právě s prototypem kilogramu. 
Jednou ročně, tak to stojí v pravidlech, musí strážci míry zkontrolovat, zda je cenný kovový předmět skutečně stále na svém místě. Z jeho skříňky ho ale vyjmou pouze jednou za několik desítek let. Nelze ani domyslet, co by se stalo, kdyby ho někdo ukradl, upustil na zem nebo se ho dotkl holýma rukama. Jediný mastný otisk by zvýšil hmotnost válce a tím, vzato do důsledku, by se nepřímo snížila hmotnost veškerých světových zásob ropy, uhlí i drahých kovů – a došlo by ke ztrátě celých miliard eur. Naposledy fyzikové vyňali kovový váleček – spočívající v pavilonu již od roku 1889 – z ochrany skleněných poklopů v roce 1990 a porovnávali ho s tzv. národními prototypy kilogramů, které vlastní celá řada států. Výsledkem tohoto stoletého porovnání bylo zjištění, že národní prototypy jsou ve srovnání s původním prototypem kilogramu o 50 mikrogramů těžší. Rozdíl odpovídá přibližně hmotnosti jednoho běžného zrnka soli. 
Důvodem tohoto matoucího rozdílu je pravděpodobně úbytek hmotnosti základního prototypu. Možná ho v roce 1990 příliš pečlivě čistili, možná z válečku postupně unikly jednotlivé atomy plynů přítomné v kovu. Přesně to neodkáže nikdo říct. Jisté je pouze to, že kolik váží kovový váleček, zůstane přesně jedním kilogramem. Tak totiž zní definice. 
A když procesí postává před otevřeným trezorem, visí ve vzduchu otázka, kolikrát se zde tato kontrolní návštěva ještě uskuteční?
Čím dál více odborníků je totiž toho mínění, že dozrál čas pro nové uspořádání hmotností a měr. Skutečnost, že ještě ve 21. století je stále nějaká jednotka definována prototypem míry, předmětem vyrobeným lidskýma rukama, je mnoha metrologům, odborníkům na přesné měření, bezmála trapná. Touží po nové definici kilogramu, čistém experimentu, s jehož pomocí by mohli míru absolutně stanovit – bez věčného porovnávání, bez starých pákových vah, bez nebezpečí proměny i za sebeopatrnějšího zacházení s prototypem kilogramu.
A aby se to vyplatilo, chtějí reformátoři zároveň vylepšit celou mezinárodně užívanou soustavu jednotek SI (Système International d’Unités), tedy soustavu sedmi základních fyzikálních jednotek, do které patří kilogram, metr, sekunda, kelvin, mol, ampér a kandela. Za pomoci těchto jednotek a dalších od nich odvozených se lidé snaží číselně uchopit fyzikální jevy celého světa, a tím si je přivlastnit. 
Zaujal Vás tento článek? Více se dozvíte v časopisu GEO.

Autor: Jan Lublinski