Het metrisch systeem heeft vier nieuwe voorvoegsels om het immens grote of het enorm kleine weer te geven: ronna en quetta voor de grote getallen, ronto en quecto voor de kleine. Het is de eerste keer deze eeuw dat het Internationale Stelsel van Eenheden of het SI-stelsel nieuwe voorvoegsel aanneemt. De invoering is beslist op de 27e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) in Versailles. Op de vergadering is ook beslist om ten laatste vanaf 2035 geen schrikkelseconden meer in te voeren.
De aarde weegt voortaan 6 ronnagram, een elektron 1 rontogram en de schrikkelseconde verdwijnt
Luc De Roy
Gepubliceerd:
Bij grote getallen kunnen wij mensen ons maar moeilijk iets voorstellen. Duizend mensen, dat kan je wel eens op een plein bij elkaar zien, dus dat lukt nog wel. Een miljoen mensen, iets minder dan twee keer de bevolking van de stad Antwerpen, dat is al veel abstracter en acht miljard mensen, zo veel zijn er nu op de wereld, ja, dat is dus veel, heel, heel, heel veel.
Voor wetenschappers is een miljard, een 1 met negen nullen, echter veel te klein. Zij krijgen in toenemende mate te maken met steeds grotere getallen en ook met steeds kleinere.
Daarom werden in 1991 de prefixen zetta en yotta ingevoerd, die een hoeveelheid gevolgd door respectievelijk 21 en 24 nullen uitdrukten. Dat gebeurde op vraag van scheikundigen, die regelmatig hoeveelheden moleculen van die grootteordes moesten uitdrukken. Voor de kleinste getallen werd de zepto en de yocto ingevoerd, waarbij het getal op respectievelijk de 21e en de 24e plaats na de komma staat.
Maar ook dat volstond niet. De snelle wetenschappelijke vooruitgang en de gigantische opslag van data op het web, op smartphones en in de cloud maakten dat nog grotere voorvoegsels nodig waren, terwijl de kwantumfysica en de bestudering van deeltjes om kleinere voorvoegsels vroeg.
Dat leidde tot het opduiken van vergezochte benamingen die gebruikt werden voor data-stockage als 'brontobytes' en 'hellabytes' en om die wildgroei tegen te gaan, heeft doctor Richard Brown, het hoofd van de dienst Metrologie van het Britse National Physical Laboratory, de vier nieuwe prefixen voorgesteld.
"In de laatste 30 jaar is de datasfeer exponentieel gegroeid en datawetenschappers werden er zich van bewust dat ze geen woorden meer zouden hebben om de niveaus van stockage te beschrijven", zei Brown.
Ronna, quetta, ronto en quecto
De nieuwe voorvoegsels zijn het gigantische 'ronna' (R) - een 1 met 27 nullen - en zijn nog grotere broertje 'quetta' (Q) - een 1 met 30 nullen. Een ronnagram is dus een miljard maal een miljard maal een miljard gram en een quettagram is een miljoen maal een miljoen maal een miljoen maal een miljoen maal een miljoen gram. Of duizend maal een ronna.
De piepkleine tegenhangers zijn de 'ronto' (r) - waarbij de eenheid op de 27e plaats na het decimaalteken staat - en de 'quecto' (q), waarbij de eenheid op de 30e plaats komt.
Brown stelde de nieuwe prefixen voor aan wetenschappers en vertegenwoordigers van 64 landen en instanties op de 27e Conférence générale des poids et mesures (CGPM, Algemene vergadering voor gewichten en maten) in het paleis van Versailles en ze werden goedgekeurd. De CGPM, die zowat elke vier jaar plaatsvindt, is de hoogste autoriteit van het Bureau international des poids et mesures (BIPM, Internationaal bureau voor gewichten en maten) dat het metriek of SI-stelsel beheert. De nieuwe prefixen gaan onmiddellijk in.
De nieuwe prefixen zijn overigens niet lukraak gekozen: de eerste letter van de nieuwe voorvoegsels mocht nog niet in gebruik zijn voor andere voorvoegsels of eenheden.
"Enkel de letters 'r' en 'q' waren nog niet in gebruik", zei Brown. "Daarnaast is het ook gebruikelijk dat prefixen klinken als Griekse letters en dat de prefixen voor grote getallen eindigen op een 'a' en die voor de kleine getallen op een 'o'". Volgens hem zullen de nieuwe voorvoegsels minstens de volgende 20 tot 25 jaar voldoen aan de vereisten van de wetenschap.
Tot slot nog een aantal voorbeelden: de aarde heeft een massa van 6 ronnagram, de veel grotere planeet Jupiter komt uit op 2 quettagram. De diameter van het hele waarneembare universum is 'slechts' 1 ronnameter.
De massa van een elektron is 1 rontogram en als je een byte aan data op je gsm downloadt, neemt de massa ervan met 1 quectogram toe.
Voorlopig of definitief afscheid van de schrikkelseconde
De Conférence générale de poids et mesures (CGPM) heeft ook een resolutie aanvaard die ten laatste vanaf 2035 het invoeren van een schrikkelseconde stopzet. De maatregel is tijdelijk maar het lijkt weinig waarschijnlijk dat de schrikkelseconde ooit nog terug zal keren.
De schrikkelseconden werden in 1972 ingevoerd om onze twee tijdssystemen op een lijn te brengen: de atomaire tijd of UTC (Coordinated Universal Time), die berekend wordt aan de hand van zo'n 400 uiterst precieze atoomklokken, en de astronomische tijd UT1 (Universal Time 1) die berekend wordt aan de hand van de tijd die de aarde nodig heeft om rond haar as te draaien.
De astronomische tijd varieert echter: de rotatiesnelheid van de aarde wordt afgeremd door de getijdenwerking van de maan en de zon, al spelen er ook nog andere factoren mee.
Sinds 1972 zijn er 27 schrikkelseconden aan UTC toegevoegd om die samen te laten vallen met UT1. Dat wordt gedaan om het verschil tussen de beide systemen onder 0,9 seconden te houden.
Er zit echter geen regelmaat in het systeem en het invoeren van een schrikkelseconde "wordt minder dan zes maanden op voorhand aangekondigd, wat het onmogelijk maakt om het te programmeren in de informaticasystemen, de klokken en andere instrumenten die afhankelijk zijn van de tijd", volgens het Britse National Physical Laboratory.
En dat kan problemen geven voor dergelijke systemen, onder meer de satellietnavigatiesystemen, en voor de synchronisatie tussen verschillende computers, zoals gebleken is bij de laatste invoering van een schrikkelseconde in 2016. Er komen steeds meer van dergelijke systemen en de druk vanuit de sector, onder meer van giganten als Google en Meta, om de schrikkelseconde af te schaffen wordt steeds groter.
Bovendien gebruiken een aantal operatoren van computersystemen en navigatiesystemen, zoals het Amerikaanse GPS en het Russiche GLONASS, methoden om de schrikkelseconde in te voeren die niet voldoen aan de overeengekomen normen, zo staat in de resolutie die is aangenomen. Die verwarring is een gevaar voor de veerkracht van kritieke nationale infrastructuren, nog volgens de resolutie.
Dat geldt des te meer nu, omdat uit recente waarnemingen gebleken is dat de rotatiesnelheid van de aarde de laatste tijd weer lichtjes versnelt. Dat roept het spookbeeld op van een negatieve schrikkelseconde, waarbij er dus niet een seconde wordt toegevoegd aan UTC maar waarbij er een seconde wordt overgeslagen. En dat is nog nooit eerder gedaan, wat de onzekerheid uiteraard vergroot.
Een schrikkelminuut?
De CGPM heeft dus beslist om ten laatste tegen 2035 toe te laten dat het verschil tussen UTC en UT1 groter wordt dan 1 seconde, om dus met andere woorden de schrikkelseconde niet meer toe te passen.
De resolutie die aanvaard werd geeft het Comité international des poids et mesures, een instantie binnen het BIPM, opdracht om een maximale waarde te bepalen voor het verschil tussen UTC en UT1. Die wordt verwacht op de volgende CGPM, binnen vier jaar.
Mogelijk kiest men voor een minuut en zou men dan een schrikkelminuut invoeren. Het zou naar schatting tussen 50 en 100 jaar kunnen duren voor het verschil zo groot wordt. Een dergelijke schrikkelminuut zou dan langer op voorhand aangekondigd worden, zodat informaticasystemen er beter op voorbereid kunnen worden.
Bronnen: persberichten van de persbureaus Associated Press en Agence France-Presse.
