De wereld heeft één officiële kilogram waartegen de kilogrammen van alle andere landen worden gemeten en schalen worden gekalibreerd.

Hij woont in Frankrijk, waar 's werelds officiële meter, nu met pensioen, bevond zich ook.

Maar wat als die kilogram niet meer klopte? Wat als het afzettingen op het oppervlak heeft verzameld? Of is het verslechterd?

De implicaties van deze mogelijke veranderingen kunnen verwoestend zijn voor de farmaceutische, machinebouw en luchtvaartindustrie.

Dr. Mikkel F. Andersen, van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Otago, zegt dat de wereld snel zal afwijken van de artefactdefinitie van een kilogram. Zijn onderzoek kan daarbij helpen.

"De kilogram gaat veranderen, volgend jaar mei zal het niet die in Frankrijk zijn."

In plaats daarvan, een kilogram wordt gedefinieerd door een exacte waarde van de constante van Planck te kiezen, een hoeveelheid die gewicht relateert aan elektrische stroom. Een belangrijk onderdeel hiervan is een nauwkeurige meting van de zwaartekracht op de precieze plek waar toekomstige kalibratiegewichten worden gemeten.

Er zijn momenteel twee draagbare apparaten die de zwaartekracht nauwkeurig kunnen meten. Echter, deze gravimeters zijn zowel duur als groot. Nieuw-Zeeland heeft zo'n machine niet. De dichtstbijzijnde is in Australië.

"Echter, als er maar één type apparaat in de wereld is dat de zwaartekracht kan meten, wat gebeurt er als dat apparaat om de een of andere reden uit staat? Dan zijn alle schalen in de wereld eraf. Het is belangrijk om verschillende apparaten te hebben die de zwaartekracht kunnen meten.

"Mijn doel was om een ​​kleinere, compacter apparaat, die ook gemakkelijker en goedkoper te bouwen was, " zegt Dr. Andersen.

Met behulp van eenvoudige lasertechnologie, en ideeën uit de mysterieuze theorieën van kwantumchaos, hij en Ph.D. kandidaat Shijie Chai en postdoctoraal onderzoeker Dr. Julia Fekete hebben zo'n apparaat gemaakt, beschreven in het journaal Fysieke beoordeling A .

"We hebben laten zien dat het principe werkt en denken dat het net zo nauwkeurig kan zijn als de andere die momenteel beschikbaar zijn. " zegt Dr. Andersen.

Het apparaat laat een wolk van atomen vallen, maakt vervolgens interferentiepatronen in die atomen om een ​​nauwkeurige meting met een laser mogelijk te maken. De snelheid van het licht en de tijdsmaat zijn duidelijk gedefinieerd, dus er is geen giswerk in die elementen van het apparaat.

Gravimeters worden gebruikt om zwaartekrachtonderzoeken uit te voeren, die veel goedkoper zijn dan boren. Geologen gebruiken ze om erachter te komen welke rotsen zich onder het aardoppervlak bevinden; archeologen gebruiken ze om begraven botten te identificeren; en ze worden veel gebruikt bij de exploratie van mineralen, omdat olie lichter is dan steen.

Dr. Andersen zegt dat potentiële eindgebruikers al interesse hebben getoond in de commerciële capaciteit van dit nieuwe apparaat.

Het team is van plan om financiering te krijgen voor de volgende fase van het onderzoek, waarbij de grootte van het model wordt verkleind, en het vergroten van de lengte die de atomen laten vallen, waardoor de nauwkeurigheid waarmee het de zwaartekracht meet, toeneemt.