Kilogramı yeniden tanımlamak

Bu metal silikon küre o kadar yuvarlak ki yapan bilim insanları yuvarlaklığını “Eğer bu küreyi, küresel bir dünya olarak düşünürsek, bu dünyanın en yüksek dağı ile en derin vadisi arasındaki fark sadece 14 metre olurdu” diye anlatıyorlar. Tabii milyonlarca euro ve yıllar süren bu çalışma sadece kusursuz bir küre yapmak için olsaydı acayip gereksiz ve/veya amaçsız bir proje olurdu değil mi? Ama bu projenin önemli bir motivasyonu var; kilogramı yeniden tanımlamak.
Ölçmek, insanlığın günlük hayatını örgütlemekten ticarete kadar uygarlığın ilk uğraşlarından biridir. Mesela bir yılı, 12 aya bölmek ve bunları özelliklerine göre 4 mevsimde tariflemek, insanlığın en eski tekniklerinden biri olan tarım için elzem bir gelişmedir. Kapitalizm öncesi ölçüler kültürlere, halklara, bölgelere göre değişiklikler ve esneklikler gösterirken, kapitalizm sonrası ölçülerin standartlaştırıldığını görüyoruz, çünkü kapitalist sistem için metaların ölçülebilir olması gereklidir. Bir meta ölçülebilir olduğunda bu metaya değişim değeri, ücret biçilebilir demektir. Mesela bir işçinin maaşı, çalıştığı süre -bir meta olarak emek- ile ilişkilendirilir ve bunun için zamanın ölçülebilir olması gereklidir. Bu motivasyonla geçmişte emperyalist ülkeler kendi aralarındaki ve sömürgelerindeki ticareti yönetmek için uluslararası ölçü birimlerini oluşturup, bu birimlerin standart hâle -SI birimleri- getirilmesini sağladılar. Bugün hâlâ ölçüm birimlerinin daha hassas olabilmesi için Uluslararası Standartlar Enstitüsü’nde binlerce bilim insanı araştırmalarını devam ettiriyorlar ve bugün için uluslararası olarak kullandığımız 7 tane standart birim var; metre, saniye, kilogram, amper, kelvin, mol, kandela.
Bir ölçü biriminin “sabit” olarak kabul edilmesi zorlu bir bilimsel süreç. Kapitalist ticaretin ve günlük hayatın örgütlenmesinin dayandırıldığı bu ölçü birimlerinin sabit (değişmeyen) özellikte olması, bir birimin standartlaşabilmesi için en önemli özelliklerden biri. Mesela bu birimlerden bir metre ışığın belli bir sürede aldığı yol (ışık hızı) ile ölçülürken, bir saniye ise en kararlı atomlardan sezyum atomunun titreşimi gibi görece sabit, belli, evrensel ölçülere dayandırılıyor. Ağırlık ölçmek için kullandığımız standart birim olan kilogram ise bu açıdan sorunlu; ölçü olarak bir kilogram, ağırlığını bir kilogram olarak kabul ettiğimiz maddelere dayandırılıyor, yani evrensel bir sabit değil. Bu özelliğiyle kilogram SI birimleri arasında fiziksel bir maddeyle tanımlanan tek ölçü birimi.
Ağırlığın standart birim olarak belirlenmesi çalışmaları kapitalizmin ilk zamanlarına dayanıyor. İlk standart ağırlık birimi olarak 1773’te Antoine Lavoiser tarafından 1 litre buzun kütlesi olarak ‘grave’ tanımlanmış. Fransız ihtilali sonrası bu kelimenin soyluluğu andırır ‘graf’ kelimesi ile aynı şekilde seslendiriliyor olması nedeniyle, yine 1 litre buzun kütlesi olarak ‘gramme’ kelimesi kabul edilmiş. 1799’da ise küçük bir değişlikle gram, 4 santigrad derecedeki 1 litre suyun (suyun buzdan daha yoğun olduğu derece) ağırlığı olarak tekrardan tanımlanmış. Ama suyun başka maddeleri ölçmekte yeterince hassas bir standart olmaması nedeniyle su yerine, 1 litre suya eş ağırlıkta silindir platin ağırlıklar standart olarak kullanılmaya başlanmış. Bugün hala kullanmakta olduğumuz kilogram ise 1889’da icat edilen, silindir platin ağırlıklardan daha yoğun ve sert olan silindir iridyum-platin alaşım ağırlıklardır. Yani bugün kullandığımız kilogramı temsil eden maddeler değişse de aslında kilogram hala 1 litre suyun ağırlığı ile yani fiziksel bir madde ile tanımlanıyor. Bir şeyin fiziksel olması ise değişebilir olması anlamına gelir.
1889’da üretilen 40 tane bir kilogramlık -bir kilogramlık çünkü kendisi kilogramın gerçek tanımı- replika birçok ülkeye ulusal standartlarının oluşturulması için yollanıyor ve bu replikalar havasız tüpler içerisindeki kasalarda saklanıyorlar. Hatta bunlardan 7 tanesi Paris’teki Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu’nun bodrumunda kilitli bir kasanın içerisinde aynı koşullarda bulunuyor. Bu saklama koşullarına karşın 50 sene sonra 1948’te, 40 replika bir araya getirildiğinde her birinin ağırlığının değiştiği fark ediliyor. Replikaların ağırlık farkı 100 sene sonra daha da büyüyor ve bunun üzerine iridyum-platin alaşımların, kilogramı tanımlamak için zaman içerisinde yeterince kararlı olmadığı ve başka bir tanıma ihtiyaç olduğu kararı veriliyor. Sonuçta ülkelerin sahip olduğu altın gibi değerli metallerin miktarının bile ekonomi üzerinde yaşamsal bir etkisi olduğu kapitalizmde, ağırlık biriminin sabit olmaması kaptalizm için sarsıcı bir durum. İşte silikon küre tam bu noktada devreye giriyor.
Silikon küre, kilogramın fiziksel bir nesneye bağımlılığının ortadan kaldırılması için üretilmiş bir düşünce. Bir atomun ağırlığı sabit, evrensel bir ölçü birimidir. Mesela bir mol karbon atomu (mol: belirli sayıda atomu ifade etmek için kullanılan SI birimi) yaklaşık olarak 12 gramdır. Bilim insanları bu bilgiden yola çıkarak, sadece silikondan oluşan bir küre üretirsek ve bu kürede kaç tane atom olduğunu hesaplayabilirsek, karşılaştırmalı olarak kilogramın çok daha hassas bir ölçütünü oluşturabiliriz fikrini ortaya atmışlar. Malzemenin silikon seçilmesinin sebebi ise hem kolay bir şekilde işlenebilmesi hem de daha önemlisi silikon kürede hava ve atom boşluğu gibi hataların minimum sayıda olması. Hatta bilim insanları kürenin ‘kusursuz’ bir silikon küre olduğunu iddia ediyorlar. Şeklin küre olmasının ise çok basit bir açıklaması var. Kürenin çapını biliyorsanız hacmini hesaplamak, hacimden ise atom sayısını hesaplamak çok kolaydır. Yani basitçe küredeki atom sayısını hesaplayabildiğimiz için, 1 mol silikon atomunun ağırlığından 1 kilogramı bulmuş oluyoruz. Yani bu küre olmasa da, atomun ağırlığını fiziksel olmaktan çıkartıp evrensel bir kavrama dönüştürebileceğimiz bir ölçüt elde etmiş oluyoruz.
Yeni geliştirilen kavramın yakın gelecekte bildiğimiz kilogram tanımını değiştirebileceği ve bilimsel çalışmalar için daha hassas ölçütler oluşturabileceği beklenirken, bu uğraşta harcanan emek ve bütçenin, toplumsal anlamda ihtiyaç olup olmaması tartışmalı bir konu olmaya devam ediyor.

Okuyucuya Sorular:
• Standart birimlerden (SI birimleri), hangi birim neyi ölçmek üzerine kullanılmaktadır?
(örn: kilogram – ağırlık)
• Bir birimin standart hâle gelebilmesi için sahip olması gereken ortak özellikler nelerdir?
• Diğer tüm standart birimler, birimin adıyla kullanılırken, kilogram neden gram yerine kilo-gram olarak standartlaştırılmıştır?
• Diyalektik materyalist felsefe açısından ‘kusursuz’ silikon küre mümkün müdür? Neden?
• Standart birimlerin daha hassas ölçülebilir olmasının, sosyalist toplumda günlük hayatın örgütlenmesine katkısı ne yönde olur. Neden?