07 Januari 2015

Massa Kilogram Standar Menyusut! Perlu Redefinisi Kilogram

Ads by Google

Sebagai sebuah benda fisik, logam paduan dari bahan platinium iridium yang tersimpan di Sevre, sebuah kota dekat Paris di Perancis, yang dijadikan sebagai standar ukuran massa yang kita sebut kilogram, pelan-pelan tergerus oleh waktu. Kini artifak ilmu pengetahuan itu mulai kehilangan sebagian massanya. Artinya, nilai kilogram kita sekarang telah berbeda dengan nilai kilogram terdahulu.

Beberapa ilmuwan internasional telah mengonfirmasi penyusutan massa kilogram standar tersebut dan berharap agar standar untuk satuan massa itu segera didefinisikan ulang. Jika selama ini, satu kilogram kita definisikan berdasarkan pada benda fisik, maka kita berharap definisi baru tersebut tidak didasarkan lagi pada benda fisik, tetapi didasarkan pada konstanta fisika yang bersifat universal sehingga tidak mudah dipengaruhi oleh waktu. (Definisi satuan standar massa dan satuan besaran-besaran pokok lainnya yang sekarang berlaku silakan Anda baca di sini.)

Sumber: www.sciencedaily.com Credit: Photo by Randy Montoya
 Menurut Hy Tran, seorang ahli mekanika teknik sekaligus seorang pemimpin proyek di Primary Standard Laboratory (PSL) yang terletak di Sandia, –PSL adalah salah satu laboratorium yang mengonfirmasi adanya penyusutan massa kilogram standar tersebut– salah satu tujuan melakukan definisi ulang satuan massa adalah mengurangi risiko adanya susut massa seperti yang telah terjadi sekarang. Meskipun susut nilai massa ini relatif kecil, tetapi bagi kalangan ilmiah hal ini berpengaruh sangat signifikan sebab akan mempengaruhi akurasi hasil penelitian mereka.

Menurut Tran, dengan definisi ini kilogram tetaplah kilogram; yang berubah hanya cara kita mendefinisikannya.

“Jika kita melakukannya, maka kita harus melakukannya dengan cara sedemikian sehingga menimbulkan dampak yang sekecil mungkin atau bahkan tidak berdampak apapun terhadap hasil pengukuran besaran-besaran lainnya,” Ungkap Tran. “Dengan kata lain, jika kita melakukan definisi ulang tersebut dan memastikan bahwa hasilnya memiliki tingkat akurasi di atas 10 bagian persejuta –lebih baik dibandingkan dengan tingkat akurasi 20 bagian persejuta– maka kita tidak akan menemukan adanya perubahan yang berarti secara tiba-tiba,” Lanjutnya.

Ads by Google
Menurut definisi formal kilogram yang sekarang (massa prototipe 1 kilogram) dan sebaran hasil eksperimen ke laboratorium-laboratorium standar, ketidakpastian (tingkat kepercayaan 95 persen) kilogram PSL adalah sekitar 40 bagian per milyar. jika dibandingkan dengan kilogram standar internasional atau IPK (International Standar Kilogram).

Sasaran yang sebenarnya diajukan oleh International Bureau of Weight and Measures ini adalah untuk mendapatkan satu dari sejumlah definisi alternatif kilogram yang diajukan, antara lain eksperimen pengukuran gaya dengan metode neraca arus, penghitungan atom-atom pada bola silikon, serta untuk mendefinisikan kilogram agar sesuai dengan eksperimen pengukuran prototipe kilogram hingga ketelitian 20 bagian per milyar.

Fisikawan Sandia Harold Parks menyepakati bahwa definisi ulang kilogram memang sudah tak terelakkan lagi. Namun demikian, ia mengatakan bahwa terdapat beberapa isu yang harus diselesaikan sebelum melakukan definisi ulang tersebut.

“Metode neraca arus (watt balance) dalam mendefinisikan kilogram merupakan metode yang masuk akal bagi kami di bidang metrologi kelistrikan dan sejauh ini merupakan yang paling akurat,” Kata Parks. “Tetapi usul lainnya, misalnya yang didasarkan pada penghitungan jumlah atom-atom dalam sebuah kristal silikon, merupakan alternatif yang sedang dipertimbangkan.”

Metode neraca arus ini didasarkan pada ide perbandingan antara daya listrik dan daya mekanik. Hasil perbandingan ini memiliki tingkat akurasi yang tinggi. Perbedaan antara hasil yang diperoleh melalui metode neraca arus dan hasil yang diperoleh melalui metode eksperimen penghitungan jumlah atom juga perlu dipecahkan, kata Parks kemudian.

“Eksperimen neraca arus di NIST (National Institute of Standards and Technology) telah mencapai tingkat akurasi yang dibutuhkan untuk melakukan redefinisi kilogram tersebut, tetapi hasil eksperimen itu masih harus dikonfirmasi oleh kelompok peneliti lain agar hasilnya dapat diterima secara penuh.” Kata Parks.

Di sisi lain, Tran mengemukakan bahwa redefinisi kilogram akan sedikit memengaruhi Primary Standards Lab (PSL) atau laboratorium standar utama, demikian juga jaringan penembak inti atom yang lebih luas. Laboratorium PSL ini bertugas mengembangkan dan menjaga standar utama yang dapat dijadikan pedoman standar nasional serta mengalibrasi dan memberikan sertifikasi terhadap standar acuan untuk digunakan pelanggan.

“Capaian ini seharusnya tidak mempengaruhi PSL atau jaringan penembak inti atom, apabila komunitas metrologi internasional telah yakin bahwa mereka sepenuhnya telah mempertimbangkan ketidakpastian dalam eksperimennya, menyadari perlunya peralatan eksperimental untuk mewujudkan kilogram, serta isu-isu implementasinya sebelum menyetujui redefinisi tersebut.” Ungkap Tran.

Sebagai persiapan dalam menghadapi perubahan tersebut, anggota staf PSL selalu melakukan pembaruan penelitian dalam metrologi dan penetapan standar. Anggota staf juga berpartisipasi dalam memastikan bahwa transisi standar tersebut akan berjalan dengan lancar dan halus jika dilaksanakan.

Apakah kelak redefinisi terhadap satuan standar massa, yaitu kilogram ini berhasil diimplementasikan?

Kita tunggu saja.

Atau, apakah Anda punya ide untuk berpartisipasi dalam proses redefinisi tersebut?

Referensi : DOE/Sandia National Laboratories (2008, March 1). Kilogram Is Losing Weight: Redefine Kilogram Based On Universal Constants, Scientists Urge. ScienceDaily. Retrieved October 31, 2012, from http://www.sciencedaily.com/releases/2008/02/080228120943.htm


0 komentar :

Posting Komentar