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2017年10月25日

質量の単位「キログラム」を定義する新しい技術的な手法を確立。

調査研究教育

毎日新聞は2017年10月25日に、茨城県つくば市のAIST(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology/産業技術総合研究所)など5カ国の研究機関が、質量の単位「キログラム(Kg/Kilogram)」を新しく定義する技術的な手法を確立したと、発表したと報告した。

約130年間にわたり、パリに保管されている分銅「IPK(International Prototype Kilogram/キログラム原器)」が重さ1キロを示す「物差し」とされてきたが、役割を終えることになった。

2018年11月の国際会議で正式に決定される。

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「IPK」は白金イリジウム合金製の分銅で、17カ国の代表によりフランス・パリで締結され、1875年5月20日に成立したメートル条約(Convention du Mètre)に基づき、1889年に作られ、パリのBIPM(Bureau international des poids et mesures/国際度量衡局)で厳重保管されている。質量は一定のはずだが、表面の汚れなどを洗浄するとごく微量に軽くなるなど、精度の信頼性に課題があった。

AISTなどの世界5カ国からの8研究チームは「量子力学」の基本的な定数である量子力学の創始者の一人であるマックス・プランク(Max Karl Ernst Ludwig Planck/1858 - 1947)にちなんで命名された「プランク定数(Planck constant)」を利用し、正確な質量を導く方法を導入。産総研では均質な結晶構造を持つ半導体材料「ケイ素」を使って、重さ1キロ、直径約9.4センチの球状の塊を作製した。
原子数や原子間距離を測ることで、小数点以下43位までの値を特定することに成功。

定数の精度を1億分の2.4以下まで高めることに成功した。

他の7チームが行った定数測定でもこの値と近い結果が得られ、重さの基準を厳密に定める国際的な水準をクリアした。

定義が採用されれば、原器は不要になる。AISTの藤井賢一首席研究員は「日本が単位の基準に関わるのは初めてで、創薬や微粒子を測る環境計測など微量を扱う分野に活用できる。」と話している。

長さや時間の「物差し」を巡っては、これまでは実物を基にした定義が尺度とされていたが、最新科学を利用した現代的な定義に置き換えられている。かつては長さにも「メートル原器」があったが、光の速度で再定義された。「キログラム原器」は人工物としては「最後の物差し」とされていた。

それだけ精度が求められるようになったということである。

私は個人的に、天秤が大好きで、タイで携帯用折りたたみ式天秤を購入したり、インドのトラという重さの基準になった1ルピー硬貨を購入したりしてきた。

南インドで天秤を使ったごまかしを見破り、怒鳴り散らしたこともあった。

1924-07-01---尺貫法を廃止しメートル法に一本化する改正度量衡法施行。
0000-04-11---メートル法公布記念日

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