Meer dan een eeuw lang werd de standaardkilogram gedefinieerd als een enkel cilindervormig stuk metaal dat zich in een kluis in de buurt van Parijs, Frankrijk, bevond. Bekend als het International Prototype Kilogram (IPK), was het gemaakt van een legering van platina en iridium en werd het zorgvuldig bewaakt en onderhouden om de stabiliteit ervan te garanderen.

Na verloop van tijd werd het echter duidelijk dat de IPK niet zo onveranderlijk was als ooit werd gedacht. Wetenschappers ontdekten dat het langzaam massa verloor, mogelijk als gevolg van factoren zoals oppervlakteverontreiniging of interacties met zijn omgeving. Dit leidde tot bezorgdheid over de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de kilogram als meeteenheid.

Om deze problemen aan te pakken, begonnen wetenschappers te werken aan een nieuwe definitie van de kilogram, gebaseerd op fundamentele fysieke constanten in plaats van op een fysiek artefact. Na jaren van onderzoek en internationale samenwerking werd in 2018 een nieuwe definitie aangenomen door de General Conference on Weights and Measures (CGPM), het hoogste internationale orgaan voor maten en gewichten.

De nieuwe definitie van de kilogram is gebaseerd op de constante van Planck, een fundamentele natuurconstante die de energie van een foton relateert aan zijn frequentie. De constante van Planck wordt beschouwd als een van de meest nauwkeurig bekende constanten in de natuurkunde, en het gebruik ervan bij het definiëren van de kilogram biedt een stabielere en nauwkeurigere basis voor de eenheid.

Om de nieuwe definitie te realiseren, ontwikkelden wetenschappers een complex apparaat dat bekend staat als de Kibble-balans, dat elektromagnetische krachten gebruikt om objecten nauwkeurig te wegen tegen de constante van Planck. Door de massa van een object te vergelijken met de elektromagnetische kracht die erop inwerkt, kan de Kibble-balans de massa van het object met uiterste nauwkeurigheid bepalen.

Met de goedkeuring van de nieuwe definitie is de kilogram feitelijk ‘aangekomen’. De exacte waarde van de kilogram is enigszins veranderd, maar slechts met een klein bedrag dat binnen de onzekerheid van de vorige definitie valt. De verandering is zo klein dat deze geen praktische impact heeft op dagelijkse metingen, maar vertegenwoordigt een aanzienlijke sprong voorwaarts in termen van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid op het gebied van metrologie.

De herdefinitie van de kilogram markeert een opmerkelijke prestatie in de wetenschappelijke samenwerking en het streven naar een steeds grotere nauwkeurigheid bij metingen. Het zorgt ervoor dat de standaardeenheid van massa robuust, stabiel en herleidbaar blijft tot fundamentele natuurconstanten, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor voortdurende vooruitgang in wetenschap, technologie en industrie.