Chính thức: 1 kilogram không còn là 1 kilogram, và 3 đại lượng cơ bản khác cũng vậy

Như đã đưa tin, ngày hôm qua 16/11/2018, đại diện của hơn 60 quốc gia tại Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles đã tiến hành bỏ phiếu để loại bỏ khái niệm kilogram cũ, và chào đón đại lượng 1 kilogram được tính dựa trên hằng số Planck. Và theo như thông tin mới cập nhật, trừ một vài đại diện vắng mặt thì gần như tất cả các nước tham dự đều đã bỏ phiếu đồng thuận.

Điều này có nghĩa rằng kể từ Ngày Đo lường khoa học thế giới 20/5/2019, định nghĩa kilogram mới sẽ chính thức được áp dụng.

Nhưng đặc biệt, kilogram không phải đại lượng duy nhất sẽ bị định nghĩa lại sau Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles.

Chúng ta còn 3 đại lượng nữa là ampe (A) - đơn vị đo cường độ dòng điện; Kelvin (K) - đơn vị đo nhiệt độ; và mole (hay mol) - đơn vị đo lượng chất.

Tại sao đổi, và thay đổi như thế nào?

Khái niệm 1kg phải thay đổi là do từ trước đến nay nó được xác định dựa trên "Le Grand K" (International Prototype Kilogram - IPK) - một khối kim loại hình trụ được cất giữ trong hầm kín tại Pháp.

Vấn đề là ở chỗ IPK sẽ thay đổi khối lượng theo thời gian do tác động từ môi trường, nên cần được bảo dưỡng thường xuyên. Cộng thêm việc có đến hơn 40 bản sao của IPK trên toàn thế giới, đơn vị này vì thế trở nên hết sức mông lung và cần đến một khái niệm chuẩn xác, ít sai số hơn.

Lý do phải thay đổi kilogram thì rõ rồi. Nhưng ampe, kelvin và mol, "họ" có tội gì? Thực ra, cả 3 đều có vấn đề.

Các đại lượng trong hệ SI sẽ được thay đổi, quy về các yếu tố bất biến trong tự nhiên.

Ampe được xác định dựa trên dòng điện giữa "2 dây dẫn song song kéo dài đến vô hạn với tiết diện không đáng kể...". Tuy nhiên, "tiết diện không đáng kể" là một khái niệm hết sức mơ hồ, và cũng không phải là thứ có thể đưa ra một cách chính xác trong môi trường phòng thí nghiệm. Vậy nên ở hội nghị lần này, 1 ampe sẽ được xác định dựa trên dòng điện tích của electron - hằng số e.

Kelvin và mol, mỗi đại lượng được xác định dựa trên một chất, lần lượt là nước vả nguyên tử carbon. Nhưng với thay đổi lần này, Kelvin sẽ sử dụng hằng số Boltzmann - ký hiệu là k, là đại lượng thể hiện sự tương quan giữa động năng của hạt nhân với nhiệt độ. Đáng chú ý, hằng số Boltzmann chính là do Max Planck - cha đẻ của hằng số Planck sắp sửa được dùng để định nghĩa lại 1kg - tìm ra.

Còn với mol, khái niệm "mol" giờ sẽ được lược bỏ đơn vị carbon trong nó. Thay vào đó, 1mol bây giờ đơn gian chỉ chứa số phân tử bằng với hằng số Avogadro (tương đương: 6,022x10^23).

Tuy vậy, thay đổi mang ý nghĩa lớn nhất vẫn là về khái niệm 1kg, dù chủ yếu vẫn là ý nghĩa về mặt khoa học thôi.