Verzegeld in een gewelf onder het voormalige plezierpaleis van een hertog, tussen de met platanen gestreepte bossen ten westen van Parijs, zit een object ter grootte van een appel dat het gewicht van de wereld bepaalt.

Gesmeed tegen een achtergrond van wetenschappelijke en politieke onrust na de Franse Revolutie, een, kleine cilinder van platina-iridiumlegering heeft bijna 130 jaar grotendeels ongestoord gelegen als 's werelds maatstaf voor wat, precies, is een kilogram.

Het internationale prototype van de kilogram, of "Le Grand K", zoals het liefkozend wordt genoemd, is een van de meest heilige relikwieën van de wetenschap, een analoog waarmee alle andere gewichten worden vergeleken en een totem van het metrieke stelsel dat het tijdperk van vrijheid vergezelde, gelijkheid en broederschap.

Het is zo vereerd, in feite, dat het sinds 1889 slechts vier keer is gewogen en dat de kamer waarin het staat in het Pavillion de Breteuil alleen mag worden geopend als de drie levende sleutelhouders - die om veiligheidsredenen van verschillende nationaliteiten moeten zijn - tegelijkertijd aan het slot draaien.

En toch zit hij binnenkort zonder werk.

Honderden wetenschappers van over de hele wereld zullen deze week samenkomen in de weelde van het paleis van Versailles voor de 26e Algemene Conferentie over maten en gewichten.

Daar, in een handeling die laattijdig de grondbelofte van het metrieke stelsel van "Voor alle leeftijden, voor iedereen", ze zullen de Grand K vervangen door een universele formule die de kilogram definieert met behulp van de kwantumwetten van de natuur.

"De kilogram is de laatste meeteenheid op basis van een fysiek object, " zei Thomas Grenon, directeur van het Franse nationale laboratorium voor metrologie en testen.

"Het probleem is dat het een leven heeft gehad, het kan fluctueren. Dat is niet goed genoeg, gezien het precisieniveau dat we vandaag nodig hebben."

Wat is er in een seconde?

Met de invoering van het metrieke stelsel, wetenschappers aan het einde van de 18e eeuw moesten een enkele structuur codificeren die afstand uitdrukte, tijd, elektrische processen en massa in soortgelijke, overdraagbaar, meeteenheden.

Ze definieerden een meter als een tienmiljoenste van het aardkwadrant - door Parijs lopen, van nature.

"We kijken nu terug en zeggen dat het proces dat ze hebben doorgemaakt eigenlijk best goed was, we zouden het vandaag niet heel anders doen, " zei Martin Milton, directeur van het BIPM, de internationale bewaarder van onze meetsystemen.

De meter werd op zijn beurt gebruikt om de massa te definiëren:hoeveel een in blokjes gesneden decimeter (10 cm x 10 cm x 10 cm) gewogen water voortaan een kilogram zou worden genoemd.

Maar de wetenschap is verder gegaan sinds de dagen van de revolutie.

Een meter wordt nu gedefinieerd door hoe ver licht zich in een fractie van een seconde in een vacuüm aflegt.

De tweede zelf werd vroeger uitgedrukt ten opzichte van de rotatie van de aarde. Maar sinds de jaren zestig het is officieel de tijd die een cesium-133-atoom nodig heeft om 9 te wiebelen. 192, 631, 770 keer - geen revolutie minder.

In plaats van te relateren aan de massa van een enkelvoudig fysiek object, de kilogram zal in de toekomst worden gedefinieerd in termen van de constante van Planck - de verhouding van kwantumenergie die een lichtfrequentie kan dragen tot diezelfde frequentie, of 6,626 x 10-34 joule seconden.

Energie is onlosmakelijk verbonden met massa, zoals Einstein aantoonde met zijn vergelijking E =mc2.

De constante van Planck, gecombineerd met twee kwantumfenomenen die de creatie van elektrische energie mogelijk maken, kan worden gebruikt om de massa te berekenen op basis van het equivalente mechanische vermogen dat nodig is om het te verplaatsen.

"Als je een massa duwt, het vermogen dat je nodig hebt is afhankelijk van die massa. En je kunt die stroom volledig baseren op elektrische stroom die wordt geleverd door onze kwantumconstanten, " vertelde Milton aan AFP.

Voorstanders van deze benadering zeggen dat het minstens een miljoen keer stabieler zal zijn dan fysieke artefacten en in de toekomst een reeks praktische toepassingen zal hebben.

"Voor veel toepassingen een kilogram is een zeer grote massa, ' zei Milton.

Door de vooruitgang in de farmaceutische en chemische productie worden ingrediënten in medicijnen steeds meer tot op de microgram afgemeten, en worden steeds nauwkeuriger.

"Een kilo is goed voor aardappelen waar je niet veel nauwkeurigheid nodig hebt, maar het is niet het juiste gewicht voor veel toepassingen in veeleisende wetenschap en industrie. Het nieuwe systeem is oneindig schaalbaar."

'Staten komen samen'

Wetenschappers zullen de top van Versailles ook gebruiken om te veranderen hoe de ampère (elektrische stroom), kelvin (temperatuur) en mol (atomen) worden gedefinieerd, allemaal uitgedrukt door de universele wetten van de natuur.

Milton zei dat de beslissing een manier was om ervoor te zorgen dat de wereld het altijd eens zou zijn over wat, precies, een kilo is - of het nu een zak suiker is, een liter water of een precieze kwantumverhouding.

"We bevinden ons in een wereld waar mensen zich zorgen maken dat de drang naar multilateralisme wordt stopgezet en mogelijk omkeert. Maar hier, in de meetkunde, staten komen echt samen om het eens te worden, " hij zei.

Wat betreft Le Grand K, het kan zijn nut als de perfecte kilogram hebben overleefd, maar zijn bijdrage aan de wetenschap is nog lang niet voorbij.

"Het zal hier in de kluis blijven in de omstandigheden waarin het sinds 1889 is geweest, ' zei Milton.

"Het is eigenlijk een experiment voor de lange termijn, omdat we het de komende decennia zullen wegen om te zien hoe het reageert op de omstandigheden. Het blijft een object van belang voor de wetenschap."

© 2018 AFP