Usvojene nove definicije u SI sistemu

 

     Na 26. Generalnoj konferenciji za tegove i mjere (CGPM), koju je organizovao Međunarodni biro za mjere i tegove (BIPM), od 13. do 16. novembra 2018. godine, u Kongresnoj palati u Versaju, u Francuskoj, jednoglasnim glasanjem 60 država članica odobrena je nadogradnja međunarodnog sistema jedinica, odnosno redefinicije u SI sistemu.

     Međunarodni sistem jedinica (SI) je međunarodno dogovoreni temelj za iskazivanje mjerenja na svim nivoima tačnosti i u svim područjima nauke, tehnike i ljudskog djelovanja. SI sistem jedinica predstavlja osnovu za mjerenje svijeta oko nas, obezbjeđujući da se mjerenja mogu napraviti bilo gdje u svijetu i da mogu biti uporediva. 

     SI sistem mjernih jedinica je stvoren 1960. godine i slijedio je metrički sistem mjernih jedinica (MKS), koji je nastao 1795. godine u Francuskoj nakon Francuske revolucije, te je međunarodno prihvaćen Konvencijom o metru (1875. godine).

     Nove definicije obuhvataju osnovne mjerne jedinice: kilogram (kg), amper (A), kelvin (K) i mol, a sada će biti definisane preko fundamentalnih konstanti iz prirode. Nove definicije će se oslanjati na fiksne brojčane vrijednosti, a to su Plankova konstanta (h), konstanta elementarnog naboja (e), Boltzmannova konstanta (k) i Avogadrov broj (NA). Potvrđeno je da će se sve jedinice SI sada definisati u smislu konstanti koji opisuju prirodni svijet. Ovo će osigurati buduću stabilnost SI sistema jedinica i otvoriti priliku za korištenje novih tehnologija.

     Promjene će stupiti na snagu 20. maja 2019. godine (Svjetski dan metrologije) i predstavljaće svojevrsnu metrološku revoluciju koja će okončati upotrebu fizičkih objekata za definisanje mjernih jedinica. Redefinisani SI sistem jedinica će biti univerzalan, zasnovan na konstantama iz prirode i više neće zavisiti od fizičkih artefekata, odnosno predmeta koje su stvorili ljudi.

     Modernizovani SI sistem jedinica je sagrađen za budućnost i kao podsticaj za dalji razvoj, bez potrebe da se ponovo mijenja. To će biti prekretnica ne samo za metrološku zajednicu nego i za cijeli svijet.

     SI sistem jedinica je revidiran nekoliko puta od 1960. godine kada ga je CGPM formalno usvojio. Međutim, redefinisanjem četiri osnovne jedinice u isto vrijeme je do sada nezabilježeno i zahtijeva istovremenu saradnju na globalnom nivou iz različitih oblasti metrologije. Kao i u prošlosti, posebno se vodilo računa da ne dođe do osjetnog uticaja na svakodnevni život, te da mjerenja koja su urađena prema prethodnim definicijama jedinica ostanu validna u okviru njihovih mjernih nesigurnosti. Malo će korisnika izvan nacionalnih metroloških laboratorija primjetiti promjene.

 

Kilogram će biti definisan prema Plankovoj konstanti, osiguravajući na taj način dugoročnu stabilnost SI skale za masu. Kilogram se može realizovati koristeći bilo koju odgovarajuću metodu (na primjer, Kibble (vat) vagu ili Avogadrovu metodu (gustoća rendgenske zrake kristala)). Korisnici će moći dobiti sljedivost prema SI sistemu jedinica iz istih izvora koji se trenutno koriste (BIPM, nacionalni metrološki instituti i akreditovane laboratorije). Međunarodna poređenja će osigurati njihovu dosljednost. Vrijednost Plankove konstante će se izabrati tako da ne dođe do promjene SI jedinice kilograma u trenutku redefinisanja. Mjerne nesigurnosti koje će nacionalni metrološki instituti ponuditi svojim klijentima se također neće mijenjati.

Amper i druge električne veličine, kako se u praksi realizuju na najvišem metrološkom nivou, u potpunosti će se uskladiti s definicijama ovih jedinica. Prelazak na revidirani SI sistem jedinica će rezultirati malim promjenama u svim diseminiranim električnim jedinicama. Većina korisnika neće morati poduzeti nikakve aktivnosti jer će se vrijednost volta promijeniti za oko 0,1 PPM, a jedinica ohm će se promjeniti za još manje. Oni koji rade na najvišem stepenu tačnosti će možda morati prilagoditi vrijednosti svojih standarda i preispitati budžet svoje mjerne nesigurnosti.

Kelvin će se revidirati bez naposrednog uticaja na praksu mjerenja temperature ili na sljedivost mjeranja temperature, i za većinu korisnika će proći nezapaženo. Redefinicija predstavlja osnovu za buduća poboljšanja. Definicija oslobođena materijalnih i tehnoloških ograničenja omogućava razvoj novih i preciznijih tehnika za temperaturna mjerenja koja su sljediva prema SI sistemu jedinica, posebno kada je riječ o visokim temperaturama.

Mol će se redefinisati u odnosu na određeni broj dijelova (atomi i molekule) i više neće zavisiti od  jedinice mase, kilograma. Sljedivost jedinice mola se još uvijek može uspostaviti koristeći sve prethodne pristupe uključujući, ali ne ograničavajući se na korišćenje mjerenja mase zajedno sa tabelama atomske mase i konstantom Mu molarne mase. Promjena definicije mola neće uticati na atomsku masu i Mu će i dalje iznositi 1 g/mol, ali sada sa mjernom nesigurnošću. Ta nesigurnost će biti jako mala da se revidiranom definicijom mola neće zahtijevati nikakva promjena uobičajene prakse.

 

Revidirane definicije kilograma, ampera, kelivina i mola neće uticati na sekundu, metar i kandelu.

 

Sekunda će se i dalje definisati prema hiperfinoj prelaznoj frekvenciji atoma cezijuma 133. Lanac sljedivnosti sekunde neće biti pogođen. Promjene neće uticati na jedinice za vrijeme i frekvenciju.

Metar u revidiranom SI sistemu jedinica će se i dalje definisati prema brzini svjetlosti, jednoj od

osnovnih konstanti fizike. Metrološka praksa za dimenziju se neće mijenjati, te će imati koristi

od poboljšane dugoročne stabilnosti sistema jedinica.

Kandela će se i dalje definisati prema Kcd, tehničkoj konstanti za fotometriju, te će se prema

tome i dalje vezivati za vat. Sljedivost kandele će i dalje biti uspostavljena sa istom mjernom

nesigurnošću putem radiometrijske metode koristeći kalibrisane detektore.