Kansainvälinen SI-mittayksikköjärjestelmä uudistuu tänään – mittaukset entistä tarkempia ympäri maailman
SI-mittayksikköjärjestelmän uudistus astuu voimaan maailmanlaajuisesti tänään, Maailman metrologiapäivänä 20. toukokuuta. Tästedes kaikki SI-järjestelmän seitsemän perusyksikön suureet määritellään luonnonvakioiden avulla. VTT MIKES toimii Suomen kansallisena metrologialaitoksena ja vastaa SI-järjestelmän toteutuksesta Suomessa.
SI-järjestelmässä on seitsemän perusyksikköä: kilogramma, metri, sekunti, ampeeri, kelvin, mooli ja kandela. Mikään perusyksiköistä ei muutu uudistuksen myötä, mutta sen sijaan niiden määritelmät sidotaan luonnonvakioihin.
- Perusyksiköistä metri, sekunti ja kandela on jo aiemmin määritelty luonnossa esiintyvien vakioiden avulla. Uudistus koskee siksi ennen kaikkea kilogramman, ampeerin, kelvinin ja moolin määritelmiä. Niidenkin suuruus pysyy samoina, mutta niiden määritelmät sidotaan nyt luonnonvakioihin, VTT MIKESin johtaja Martti Heinonen kertoo.
Luonnonvakioihin sitominen parantaa jatkossa mittausten tarkkuutta. Käytännössä jokaiselle seitsemälle luonnonvakiolle on annettu tarkat lukuarvot, joiden avulla perusyksiköt voidaan määrittää kaikkialla maailmassa samalla tavalla.
- Aiemmin perusyksiköiden määrittelyssä on käytetty erityyppisiä menetelmiä. Esimerkiksi kilogramman määritelmä oli sidottu sen Pariisin liepeillä sijaitsevaan fyysiseen prototyyppiin. Määritelmä oli tällöin riippuvainen siitä, että kyseinen prototyyppi säilyi vahingoittumattomana. Uudistuksen myötä vakioiden lukuarvo pysyy nyt samana ajasta ja paikasta riippumatta. Yksiköiden sitominen luonnossa esiintyviin vakioihin mahdollistaa siis yksiköiden toteuttamisen kaikkialla maailmassa aina tarkimmalla mahdollisella tavalla, Heinonen kertoo.
Uudistus mahdollistaa uusia teknologisia innovaatioita
Heinosen mukaan SI-järjestelmän uudistuksella odotetaan olevan kauaskantoisia seurauksia uusien teknologioiden ja tieteellisten läpimurtojen mahdollistajana. Uudistus ei kuitenkaan näy metrologialaitosten kalibrointipalvelujen käyttäjille tai kuluttajille lyhyellä aikavälillä mitenkään. Se ei myöskään vaikuta VTT MIKESin eikä akkreditoitujen laboratorioiden antamien kalibrointitodistusten voimassaoloon tai käytettävyyteen.
- Sähköisen mittaustiedon määrä ja käyttö lisääntyvät digitalisaation myötä vauhdilla, ja tämä paitsi haastaa myös luo täysin uusia mahdollisuuksia tiedon käsittelyyn ja laadunhallintaan. Mittaustiedon luotettavuus on olennaista myös julkisessa päätöksenteossa, kuten ilmastonmuutoksen hillintään liittyvissä päästömittauksissa. Uudistuksella on vaikutuksia myös lainsäädäntöön, standardeihin sekä koulujen ja korkeakoulujen opetusmateriaaleihin, Heinonen sanoo.
Kansainvälinen päätös SI-järjestelmän uudistamisesta tehtiin viime marraskuussa kansainvälisen metrisopimuksen allekirjoittajamaiden kokouksessa Ranskan Versailles’ssa. Alla perusyksiköt sekä niiden määrittämisessä 20.5.2019 alkaen käytetyt luonnonvakiot:
metri, valon nopeus tyhjiössä c
kilogramma, Planckin vakio h
sekunti, 133Cs-atomin perustilan ylihienorakennesiirtymän taajuus
ampeeri, alkeisvaraus e
kelvin, Boltzmannin vakio k
mooli, Avogadron vakio NA
kandela, valotehokkuus Kcd monokromaattisen säteilyn taajuudella 540 × 10^12 Hz
