Historia tej jednostki masy jest dość długa i sięga końcówki XVIII wieku, kiedy to ustalono, czym jest gram. Stanowiło to wstęp do opisania kilograma. Ten przez lata podlegał zmianom dotyczącym jego opisywania, a najnowszy rozdział tej historii może zostać napisany przy udziale naukowców będących przedstawicielami Uniwersytetu w Bremie oraz Instytutu Metrologii Naturalnej.
Czytaj też: Chińczycy mają najbardziej zaawansowany obiekt hipergrawitacyjny. Ujawnili, jak zamierzają go wykorzystać
O kulisach swojej koncepcji jej autorzy piszą na łamach Physical Review Letters. Jak wyjaśniają, grawitacja mogłaby stanowić podstawę definicji kilograma w miejsce elektryczności. Obecnie do opisu kilograma może posłużyć tzw. elektromagnetyczna waga Kibble’a. To właśnie z jej wykorzystaniem naukowcy są w stanie określić, ile energii potrzeba do zrównoważenia danej masy przez elektromagnes, który oddziałuje z ramieniem rzeczonej wagi.
W grę wchodzą również zjawiska kwantowe, takie jak kwantowy efekt Halla oraz tunelowanie Josephsona. Idąc tym tokiem myślenia możemy dojść do wniosku, że jednostki pokroju kilograma można definiować przy udziale jednostek elektrycznych. Ale co by było, gdyby w miejsce elektryczności wstawić grawitację? Jak zauważają autorzy proponowanej koncepcji, pole grawitacyjne jest dla mas tym, czym pole elektromagnetyczne jest dla ładunków.
Naukowcy z Niemiec zaproponowali definiowanie kilograma z grawitacją w formie podstawy
Nowe podejście stanowi owoc wysiłków Clausa Lämmerzahla oraz Sebastiana Ulbrichta. W takim wydaniu, łącząc masę z grawitacją, można byłoby zyskać pewność, iż kilogram będzie wyraźnie zdefiniowany i nie będzie potrzebne wprowadzanie regularnych aktualizacji. Bardzo istotnym osiągnięciem wspomnianego duetu badaczy było stworzenie grawitacyjnego odpowiednika tunelowania Josephsona oraz kwantowego efektu Halla.
Czytaj też: Zagadkowe interakcje w nieznanym stanie skupienia materii. Fizycy dokonali szokującego odkrycia
Sami zainteresowali podkreślają, iż udało im się przenieść pomocnicze efekty metrologii – wcześniej dotyczące wyłącznie pól elektromagnetycznych – na pola grawitacyjne. Zaproponowane podejście, określane mianem grawitacyjnego kwantowego trójkąta metrologicznego, mogłoby sprawdzić się chociażby w badaniach poświęconych relacji stałej Plancka do mas cząstek elementarnych.