Trong hơn một thế kỷ qua, cả thế giới đã sử dụng nguyên mẫu kilogram tiêu chuẩn quốc tế, hay còn gọi là quả cân " Le Grand K " (tiếng Pháp), nặng 1 kilogram để đo khối lượng.
"Le Grand K" từ đâu mà có? Ai là người xây dựng quy chuẩn khối lượng đầu tiên trên thế giới cho chúng ta sử dụng qua hơn 100 năm qua?
Hãy quay về thế kỷ 18 tại Pháp để tìm hiểu ngọn ngành vấn đề.

Lịch sử hình thành kilogram

Vào những năm cuối của năm 1700, Vua Louis XVI (1754 - 1793) của Pháp lần đầu tiên lệnh cho một nhóm các học giả trong nước phát triển một hệ thống đo lường mới nhằm dập tắt những gian lận diễn ra trên cả nước dựa trên hệ thống đo lường cũ.
Nhóm học giả thực hiện mệnh lệnh của nhà vua đã đề xuất tên gọi cho đơn vị đo khối lượng mới cơ bản là "grave". Grave được định nghĩa là khối lượng của một lít nước ở thời điểm đóng băng.
Sau cuộc Cách mạng Pháp (1789 - 1799), các học giả của chế độ quân chủ lập hiến mới thay gọi "grave" đã chuyển sang cách gọi mới là "gramme", hay "gram" trong tiếng Anh.
Lúc này, "gramme" được định nghĩa là khối lượng tuyệt đối của một centimet khối nước ở nhiệt độ 4 độ C.
Tuy nhiên, mẫu vật nặng 1 gram bằng nước (không lớn hơn nhiều so với 1 hạt đậu), không có nhiều giá trị thực tiễn trong thương mại. Vì vậy, người Pháp đã lựa chọn một khối rắn, và có khối lượng lớn gấp 1000 lần so với 1 gram: Đó là 1 kilogram.
Ngày 22/6/1799, Pháp chính thức thông qua một nguyên mẫu khối lượng mới, được đúc từ bạch kim (platinum) và iridium. Họ gọi nó với cái tên "Le Grand K". "Le Grand K" được cất giữ như "bảo vật" trong một căn hầm bí mật tại thủ đô Paris từ năm 1889.
Từ đó, "Le Grand K" trở thành nguyên mẫu kilogram tiêu chuẩn, được sử dụng rộng rãi trên toàn nước Pháp.

"Le Grand K" trở thành nguyên mẫu đo lường khối lượng tiêu chuẩn quốc tế như thế nào?

Trong những năm 1800, khi nền kinh tế toàn cầu bắt đầu tăng trưởng, nhu cầu giao thương giữa các quốc gia bắt đầu nhộn nhịp, vấn đề kiếm tìm một nguyên mẫu đo khối lượng chung bắt đầu nổi lên, bởi thời này, các quốc gia vẫn duy trì tiêu chuẩn khối lượng của riêng mình, không có tính tương thích với các quốc gia khác.
Ngày 20/5/1875, đại diện 17 quốc gia trên thế giới đã ký Hiệp ước Mét (còn gọi là Công ước Mét - Metre Convention) tại Paris nhằm thiết lập các nguyên mẫu quốc tế mới về khối lượng và chiều dài.
Hiệp ước Mét đã xác định đơn vị khối lượng chính thức là kilogram và thể hiện nó trong một khối kim loại mới "Le Grand K". Như đã nói, "Le Grand K" được làm từ hợp kim, trong đó có 90% là bạch kim và 10% là iridi. Và được gọi là Nguyên mẫu kilogram tiêu chuẩn quốc tế (IPK).
Bản sao của IPK được gửi đến các quốc gia đã tham gia ký kết Hiệp ước Mét. Riêng bản gốc "Le Grand K", vì mang ý nghĩa lịch sử nên nó được cất giữ cẩn mật như một "bảo vật" tại một căn hầm ở Paris (Pháp).
Sau hơn 100 năm "thống trị" trong thương mại, giao dịch đến các phòng gym, khu chợ nhỏ lẻ, nguyên mẫu "Le Grand K" có thể được thay thế và định nghĩa về kilogram cũng được thay thế nếu như đại diện của các quốc gia tham dự Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles (Pháp) ngày 16/11/2018 bỏ phiếu thông qua.
Chuyên gia thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia (NPL) cho biết, lý do thay đổi nguyên mẫu kilogram tiêu chuẩn quốc tế này là vì: Theo thời gian, khối nguyên mẫu này mất dần nguyên tử, do đó làm giảm đi khối lượng thực ban đầu.
Mặc dù sự thay đổi khối lượng sau hàng chục, thậm chí hàng trăm năm của nguyên mẫu "Le Grand K" chỉ bằng khối lượng của một chiếc lông mi, tuy nhiên, vì tôn trọng quy ước về khối lượng trong Tiêu chuẩn Đo lường Quốc tế nên giới khoa học và cộng đồng quốc tế vẫn phải thay đổi.

Sau 130 năm từ ngày nó xuất hiện và trở thành quy chuẩn đo lường của nhân loại, khái niệm "một kilogram" sẽ chuẩn bị về hưu. Đây không phải dấu chấm hết của "một kilogram", chỉ có bản chất của kilogram thay đổi.
"Một kilogram" sẽ trở nên chính xác hơn trước đây.
Ngày mai, 16 tháng Mười Một, Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles sẽ tiến hành bỏ phiếu, thông qua việc bãi bỏ kilogram cũ và chào đón đại lượng kilogram mới.
Thực chất, cuộc bỏ phiếu này sẽ thay đổi quy ước về khái niệm "một cân", vì khối kim loại "đúng chuẩn một cân" mang tên IPK đã thay đổi khối lượng sau khi nằm trong lồng kính từ năm 1889 đến nay.
Ta có thể không cảm nhận thấy sự thay đổi của kilogram, một phần là vì cân nặng bạn vẫn sẽ không thay đổi sau vụ bỏ phiếu ngày mai đâu. Nhưng với ngành khoa học, nó cực kì quan trọng. Mọi đo đạc ta thực hiện đều xoay quanh những đại lượng không đổi – những hằng số trong một đẳng thức. Hằng số càng chính xác, kết quả cuối cùng của mọi đo đạc sẽ càng chính xác.
Ta có bảy đại lượng cơ bản:
Tốc độ ánh sáng định nghĩa một Mét, một tick của đồng hồ nguyên tử xezi định nghĩa một Giây, hằng số Avogadro định nghĩa một Mole, cường độ ánh sáng định nghĩa một Candela, hằng số Boltzmann định nghĩa một Kelvin, điện tích cơ bản định nghĩa một Ampere.
Và một cục kim loại nằm trong hầm kín tại Pháp định nghĩa một kilogram.
"Ý tưởng nằm sau sự thay đổi này, là có mọi đơn vị đo lường dựa trên các hằng số vật lý, chúng ổn định và sẽ không thay đổi trong tương lai, cho phép ta đo đạc tại bất kì địa điểm nào", giám đốc Cục Cân nặng và Đo lường (BIPM), Terry Quinn nói với ScienceAlert.
Hiện tại, kilogram đang được định nghĩa bằng Nguyên mẫu Kilogram Quốc tế - International Prototype Kilogram (IPK) hay "Le Grand K" theo tiếng Pháp, là một khối rắn làm từ 90% platinum và 10% iridi. Kilogram là đại lượng duy nhất vẫn được tính bằng một vật thể thực tế.
Khối lượng cục kim loại đã thay đổi theo thời gian, không rõ là IPK đang tăng hay giảm khối lượng, vậy nên rất cần có sự thay đổi trong cách đo lường, để mọi đo đạc sau này diễn ra chính xác hơn.
Các nhà khoa học đề xuất: xác định khái niệm "một kilogram" bằng hằng số Planck.
"Đến giờ, ta mới có thể xác định được kilogram bằng một hằng số toán học – hằng số Planck, với tốc độ ánh sáng và tần số tick của hạt nguyên tử xezi", giáo sư Quinn giải thích. "Tại sao lại cần cả ba ư? Bởi hằng số Planck là kgm²s^-1, nên ta phải cần xác định khái niệm mét đo bằng tốc độ ánh sáng, và khái niệm giây được đo bằng tần số tick của xezi".
Số đo xuất hiện khi bạn bước lên cân sẽ không đổi. Nhưng với các nhà khoa học, các loại số, công thức tính sẽ xê dịch đổi chút, tiến gần hơn tới mức chính xác tuyệt đối. Định nghĩa mới sẽ cải thiện tầm hiểu biết của ta về đơn vị đo, sẽ mở ra những cải tiến thiết bị mới để đo lường chính xác hơn.
Khái niệm kilogram cũ ra đi, khái niệm mới, chính xác hơn xuất hiện  Việc bỏ phiếu sẽ diễn ra vào ngày mai, 16/11 và nếu được thông qua (chắc chắn sẽ được thông qua, nhưng chưa bỏ phiếu nên cứ phải nói vậy), định nghĩa kilogram mới sẽ chính thức được áp dụng vào Ngày Đo lường Khoa học Thế giới, 20 tháng Năm năm 2019.
Thú vị hơn, sau khi có được con số kilogram mới, ta sẽ mang cục kim loại IPK lên bàn cân, xem nó đã tăng hay giảm. Chỉ để cho vui thôi, vì ngoài ý nghĩa lịch sử ra, IPK chẳng có giá trị thực tiễn hơn cục chặn giấy là mấy.
Điều này có nghĩa rằng kể từ Ngày Đo lường khoa học thế giới 20/5/2019, định nghĩa kilogram mới sẽ chính thức được áp dụng.
Nhưng đặc biệt, kilogram không phải đại lượng duy nhất sẽ bị định nghĩa lại sau Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles.
Chúng ta còn 3 đại lượng nữa là ampe (A) - đơn vị đo cường độ dòng điện; Kelvin (K) - đơn vị đo nhiệt độ; và mole (hay mol) - đơn vị đo lượng chất.
Tại sao đổi, và thay đổi như thế nào?
Khái niệm 1kg phải thay đổi là do từ trước đến nay nó được xác định dựa trên "Le Grand K" (International Prototype Kilogram - IPK) - một khối kim loại hình trụ được cất giữ trong hầm kín tại Pháp.
Vấn đề là ở chỗ IPK sẽ thay đổi khối lượng theo thời gian do tác động từ môi trường, nên cần được bảo dưỡng thường xuyên. Cộng thêm việc có đến hơn 40 bản sao của IPK trên toàn thế giới, đơn vị này vì thế trở nên hết sức mông lung, và cần đến một khái niệm chuẩn xác, ít sai số hơn.
Lý do phải thay đổi kilogram thì rõ rồi. Nhưng ampe, kelvin và mol, "họ" có tội gì? Thực ra, cả 3 đều có vấn đề.
Ampe được xác định dựa trên dòng điện giữa "2 dây dẫn song song kéo dài đến vô hạn với tiết diện không đáng kể...". Tuy nhiên, "tiết diện không đáng kể" là một khái niệm hết sức mơ hồ, và cũng không phải là thứ có thể đưa ra một cách chính xác trong môi trường phòng thí nghiệm. Vậy nên ở hội nghị lần này, 1 ampe sẽ được xác định dựa trên dòng điện tích của electron - hằng số e.
Kelvin và mol, mỗi đại lượng được xác định dựa trên một chất, lần lượt là nước vả nguyên tử carbon. Nhưng với thay đổi lần này, Kelvin sẽ sử dụng hằng số Boltzmann - ký hiệu là k, là đại lượng thể hiện sự tương quan giữa động năng của hạt nhân với nhiệt độ. Đáng chú ý, hằng số Boltzmann chính là do Max Planck - cha đẻ của hằng số Planck sắp sửa được dùng để định nghĩa lại 1kg - tìm ra.
Còn với mol, khái niệm "mol" giờ sẽ được lược bỏ đơn vị carbon trong nó. Thay vào đó, 1mol bây giờ đơn gian chỉ chứa số phân tử bằng với hằng số Avogadro (tương đương: 6,022x10^23).
Tuy vậy, thay đổi mang ý nghĩa lớn nhất vẫn là về khái niệm 1kg, dù chủ yếu vẫn là ý nghĩa về mặt khoa học thôi.

Một bài giải thích ngắn về lý do tại sao việc đổi khái niệm 1kg lại có ý nghĩa quan trọng đối với khoa học.

Như chúng ta đã biết thì ngày hôm nay - tức 16/11/2018, Hội nghị Cân nặng và Đo lường (CGPM) tổ chức tại Versailles sẽ tiến hành bỏ phiếu, thông qua việc bãi bỏ kilogram cũ và chào đón đại lượng kilogram mới.
Nhưng tại sao lại phải thay đổi? 
Qua lịch sử, con người đã nghĩ ra đủ thứ đại lượng để đo lường các sự vật trong cuộc sống. Chiều dài? Chúng ta có feet, yard, và vô số các đại lượng nhỏ hơn. Còn về trọng lượng, nó cũng trải qua một quá trình "tiến hóa" khá dai dẳng.
Tựu chung, các đại lượng được chọn làm tiêu chuẩn đều hướng đến việc giảm sai số đến tối thiểu. Như hiện tại, tốc độ ánh sáng được dùng để định nghĩa 1 mét. Một tích đồng hồ nguyên tử - tương đương 1 chu kỳ của nguyên từ Xe-si được dùng để định nghĩa 1 giây.
Ánh sáng hay nguyên tử thì đều là những thứ không thể thay đổi, dù bạn ở Trái đất hay sao Hỏa, nghĩa là chúng rất ổn định.
Kilogram thì khác. Nó được định nghĩa theo một cục kim loại mang tên "Le Grand K" (International Prototype Kilogram - IPK). Nhưng vì được con người tạo ra, nên đây là một đại lượng có nhiều hạn chế, và không ổn định.
IPK cấu tạo từ 90% platinum và 10% iridi. Nó được cất giữ tại một hầm kín tại Pháp, trong một bình chứa mà muốn mở ra, bạn cần đế 3 chiếc chìa khác nhau. Nói chung, không ai có thể tiếp cận IPK, trừ các nhà khoa học được ủy quyền.
Khổ nỗi dù có cất kín thế nào, IPK qua thời gian sẽ hấp thụ thêm nguyên tử từ môi trường và trở nên nặng hơn, nên đòi hỏi phải được bảo dưỡng thường xuyên. Và sự thực là có đến hơn 40 bản sao của IPK ở khắp nơi trên thế giới, đâm ra quy chuẩn này trở nên mông lung hơn bao giờ hết.
Vào thập niên 1980, người ta đã tiến hành kiểm tra lại IPK sau khi bảo dưỡng và phát hiện ra nó đã nhẹ hơn một vài microgram so với dữ liệu trước đó. Điều này có nghĩa rằng các sản phẩm được thiết kế theo quy chuẩn kilogram IPK đều phải tính toán lại trọng lượng. Doanh nghiệp sản xuất khi đó đã rất tức giận, luật sư được mời đến, trong khi các nhà đo lường bị chỉ trích và nghi ngờ về năng lực.
Đó là lý do vì sao mà giờ đây, một khái niệm mới về kilogram phải được đưa ra, để đại lượng này trở nên ổn định hơn và chính xác hơn. Và nay, đó là hằng số Planck.
Hằng số Planck - thứ sẽ biến IPK thành một "cục chặn giấy lịch sử"
Hơn 100 năm trước, Max Plank đã phát hiện ra rằng năng lượng có thể phân thành những đại lượng tách biệt - hay còn gọi là lượng tử hóa. Các đại lượng này bao gồm kilogram, mét, và giây, hợp lại thành một hằng số. Chỉ là ở thời điểm đó, người ta đã không thể đo được hằng số ấy là bao nhiêu.
Năm 2014, ý tưởng đưa hằng số Planck vào thay cho IPK đã được đưa ra, nhưng không nhận được sự chấp thuận vì sai số trong tính toán vẫn còn lớn. Theo yêu cầu, chúng ta phải có một cỗ máy nào đó với khả năng tính ra được Planck trong khoảng sai số chỉ 20 phần tỉ, hay 0,000002%.
Đến ngày 30/6/2017 - trước hạn cuối cùng để đề xuất với hội đồng BIPM, Jon Pratt - chuyên gia toán học đầu ngành cho biết ông và các cộng sự đã tìm ra được công thức đáp ứng được yêu cầu ấy, với sai số chỉ là 13 phần tỉ thôi.
Với hằng số Planck, các nhà khoa học có thể tìm ra khối lượng một cách cực kỳ chính xác dựa trên năng lượng điện từ. Hay nói cách khác, khái niệm 1kg sẽ được định nghĩa lại theo mét và giây - những đại lượng vốn dựa trên các hằng số bất biến là nguyên tử và ánh sáng.
Ý nghĩa của việc thay đổi?
Trên thực tế, sự thay đổi này sẽ không có ý nghĩa gì với chúng ta - những con người bình thường. Bạn nặng 60kg thì vẫn sẽ là 60kg, không có gì thay đổi cả.
Nhưng với khoa học, nó có ý nghĩa cực kỳ to lớn. Khi giữ nguyên khái niệm 1kg trước kia, những sai số của nó nếu được đưa ra phạm vi vũ trụ sẽ khiến mọi kết quả trở nên lệch lạc và mông lung. Còn với hằng số Planck, mọi thí nghiệm giờ đây sẽ được đo lường và quy chiếu một cách cực kỳ chính xác.
Tham khảo: Washington Post, Slate..

Từ thời Hy Lạp cổ đại, hình tượng của nam giới trong xã hội đã luôn được xây dựng với một mẫu số chung: góc cạnh, cơ bắp, mạnh mẽ và cực kỳ khỏe khoắn. Ngay cả trong xã hội hiện đại, những anh chàng bụng 6 múi, cơ bắp cuồn cuộn vẫn luôn khiến bao chị em phụ nữ phải  trầm trồ ước mơ.
Tuy nhiên, có vẻ như quan điểm ấy đang không còn đúng nữa. Theo một nghiên cứu gần đây, đàn ông cơ bắp lực lưỡng không còn quá thu hút với phụ nữ, mà thay vào đó là những anh chàng hơi mập một chút với cái bụng có phần... mỡ màng.
Đây là nghiên cứu do Planet Fitness - một trong những công ty thể hình lớn nhất thế giới thực hiện. Các chuyên gia tại đây đã làm một khảo sát trên hơn 2000 người, để xem kiểu thân hình mà họ thích nhất là gì.
Và kết quả thì thật ngạc nhiên khi 70% phụ nữ tham gia cho rằng họ thích những anh chàng thừa khoảng chục cân. Mà theo một nghiên cứu được đưa ra vào năm 2015 trên tờ Washington Post, 37% nam giới từ 20-54 tuổi tại Mỹ đang có kiểu thân hình như vậy. Hay nói cách khác, những anh chàng "bụng bia quyến rũ" đang chiếm một tỉ lệ rất lớn trong xã hội ngày nay.
Quay trở lại nghiên cứu, 78% phụ nữ tham gia cho rằng những người hơi thừa cân thường có phong thái tự tin về ngoại hình, và tỉ lệ 4:5 các bà mẹ thẳng thắn thừa nhận sẽ cảm thấy rất tự hào nếu được kết hôn với một người đàn ông như vậy.
Chuyện gì đang xảy ra vậy?
Sự cuốn hút của đàn ông bụng phệ thực chất không liên quan đến vấn đề thẩm mỹ. Theo nghiên cứu của giáo sư nhân chủng học Richard Bribiescas từ ĐH Yale vào năm 2016, đáp án liên quan đến sinh học và tiến hóa nhiều hơn.
Bribiescas cho rằng nam giới hơi thừa cân một chút hóa ra lại có sức khỏe tốt hơn những anh chàng cơ bắp lực lưỡng. Nguyên nhân là vì việc tăng cân có thể là do mức hormone sinh dục testosterone giảm xuống, điều này lại vô tình giúp hệ miễn dịch được cải thiện tốt hơn. Và từ đó, con cái sinh ra cũng có được sức khỏe tốt và tuổi thọ cao hơn.
"Khi cơ thể không còn thon gọn, nam giới sẽ phải mua những chiếc quần rộng rãi, thoải mái hơn, và điều đó tốt cho sức khỏe. Đây cũng là điều cần thiết cho sinh tồn, và dường như các bà mẹ cảm thấy cần điều đó," - Bribiescas giải thích.
Theo Bribiescas, đây cũng là lý do vì sao phụ nữ trẻ thì thích giai "ngon", nhưng khi đã muốn lập gia đình thì sẽ không mấy quan tâm đến vấn đề thẩm mỹ của đối phương.
Nhưng xin lưu ý: hơi thừa cân, bụng hơi phệ, chứ không phải mắc bệnh béo phì với cái bụng như bà bầu sắp đẻ. Khoa học đã chứng minh việc có quá nhiều mỡ thừa có thể gây ra nhiều hệ lụy không hề tốt cho sức khỏe - bao gồm béo phì, tiểu đường, bệnh tim mạch và ung thư.