วัตถุที่คุณเห็นเป็นรูปทรงกลม เช่น ลูกบอลประเภทต่าง ๆ ลูกแก้ว ลูกเหล็ก อาจไม่ได้ใกล้เคียงกับการเป็นวัตถุทรงกลมสมบูรณ์แบบ แต่วันนี้เพชรมายาจะพาคุณมาพบกับวัตถุที่ได้ชื่อว่ามีความ “กลม” มากที่สุดในโลก
ลูกบอลทรงกลมที่ทำจากผลึกซิลิกอน 28 อะตอมชิ้นนี้ ได้รับการวิเคราะห์อย่างละเอียดทั้งจากมนุษย์และคอมพิวเตอร์ ว่ามันใกล้เคียงใกล้เคียงคำว่าทรงกลมสมบูรณ์แบบ จนได้ชื่อว่าเป็นวัตถุทรงกลมที่กลมที่สุดในโลก แถมยังมีราคาแพงอย่างไม่น่าเชื่ออีกด้วย
กลมมาก กลมน้อย วัดกันอย่างไร ?
สมมุติว่าถ้าเราขยายวัตถุทรงชนิดหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ลูกแก้ว ให้มีขนาดเท่ากับโลกของเรา เราจะพบว่าเมื่อมันมีขนาดใหญ่ขึ้น ความเรียบเนียนของมันจะไม่เหมือนเดิมอีกต่อไป บางพื้นที่อาจสูง บางพื้นที่อาจต่ำ เช่นเดียวกับโลกเราที่บางส่วนเป็นภูเขาสูง และบางส่วนเป็นใต้ทะเลลึก
แต่สำหรับเจ้าลูกบอลซิลิกอนชิ้นนี้มีพื้นผิวที่เรียบเนียนอย่างเหลือเชื่อ และถ้าเราขยายมันออกมาให้มีขนาดเท่ากับโลกของเราก็จะพบว่ามีความแตกต่างระหว่างจุดสูงสุดและต่ำสุดเพียง 3 – 4.5 เมตรเท่านั้น
โดยก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้มีความพยายามสร้างวัตถุทรงกลมให้ได้ใกล้เคียงกับคำว่ากลมสมบูรณ์แบบที่สุด แต่พวกเขาก็สร้างความแตกต่างระหว่างพื้นผิวสูงต่ำได้ 15 เมตร แต่ด้วยเทคโนโลยีล่าสุดที่พวกเขานำมาใช้ ส่งผลให้พื้นผิวของลูกบอลซิลิกอนเรียบเนียนจนแทบไม่มีริ้วรอยเกิดขึ้น
อย่างไรก็ตาม การสร้างวัตถุที่กลมที่สุดในโลกชิ้นนี้ไม่ได้มีต้นทุนถูก ๆ โดยเฉพาะผลึกซิลิกอนอย่างเดียวก็มีราคาถึง 1 ล้านเหรียญ หรือประมาณ 30 ล้านบาทเข้าไปแล้ว ในขณะที่รูปทรงกลมของมันก็มีราคาสูงถึง 3.5 ล้านเหรียญ หรือกว่า 100 ล้านบาท
ว่าแต่ทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงต้องพยายามสร้างเจ้าวัตถุทรงกลมชิ้นนี้ขึ้นมาให้ได้ ความพยามของพวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาหน่วยวัดที่มีปัญหามาอย่างยาวนานที่สุดนั่นก็คือ “กิโลกรัม”
รู้หรือไม่ว่าหน่วยวัดกิโลกรัมของเรานั้นเปลี่ยนไปได้ตลอดเวลา
ในขณะที่มาตรวัดอื่น ๆ จะมีความเที่ยงตรงตลอดกาลไม่อาจเปลี่ยนแปลง เพราะอาศัยคุณสมบัติตามธรรมชาติมาเป็นตัวอ้างอิง ตัวอย่างเช่น
“1 วินาที” เท่ากับเวลาที่อะตอมของธาตุซีเซียมสลายตัวอย่างละเอียด หรือเกิดการสั่น 9,192,631,770 ครั้ง
“1 เมตร” คือระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศ ภายใน 1 ใน 299,792,458 วินาที
แต่สำหรับ “กิโลกรัม” กลับไม่ได้อ้างอิงมาจากคุณสมบัติตามธรรมชาติเหมือนหน่วยวัดอื่น ๆ
กิโลกรัม ถูกอ้างอิงมาจากวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้น มาตรฐานของน้ำหนัก 1 กิโลกรัม จะอ้างอิงจาก “เลอกรองกา” (Le Grand K) ก้อนโลหะผสมแพลทินัม-อิริเดียม รูปทรงกระบอก ที่ถูกเก็บรักษาไว้ในห้องนิรภัยของสำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ ในกรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศส
ปัญหาก็คือมวลของกระบอกดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไปด้วยเหตุผลบางอย่าง เช่น จากกระบวนการทำความสะอาดที่ส่งผลให้เนื้อโลหะกร่อน ส่งผลให้น้ำหนักของมันเพี้ยนไป สิ่งที่แย่ไปกว่านั้นก็คือ เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุอีก 40 แบบที่ถูกเก็บในสภาพแวดล้อมต่างกัน ต่างก็พบว่าน้ำหนักของพวกมันไม่เท่ากัน ดังนั้นแทนที่ 1 กิโลกรัมจะเป็นค่าที่เสถียรแบบถาวร แต่มันกลับเปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ และนี่ก็ถือเป็นปัญหาที่สั่งสมมาอย่างยาวนานกว่าศตวรรษ
ส่วนลูกบอลซิลิกอนนี้ถูกสร้างขึ้นจากการคำนวณจำนวนอะตอมของซิลิกอน-28 โดยใช้เลเซอร์เป็นตัววัดเส้นผ่าศูนย์กลาง จากนั้นเราจะสามารถนับจำนวนอะตอมเพื่อกำหนดหน่วยกิโลกรัมที่แม่นยำ และจะไม่เปลี่ยนแปลงแม้เวลาจะผ่านไป
แต่เป้าหมายของโครงการนี้ได้ล้มเหลวไปในปี 2019 ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่อยากใช้การกำหนดหน่วยกิโลกรัมด้วยค่าคงที่พื้นฐานที่มาเป็นคุณสมบัติตามธรรมชาติมากกว่า
ที่มา : odditycentral | เรียบเรียงโดย เพชรมายา
สามารถติดตามเรื่องราวน่าสนใจอื่น ๆ เพิ่มเติมได้ข้างล่างครับ
