SI-järjestelmän massan perusyksikkö kilogramma on määritelty massaksi, joka vastaa ympyrälieriön muotoista platinan ja iridiumin seoksesta valmistettua 39 millin korkuista esinettä. Nyt kilogramman määritelmää ollaan rukkaamassa.
Kilogramman prototyyppiä säilyetään Pariisissa. Sen ongelma on massan mahdollinen muuttuminen esimerkiksi ikääntymisen takia. Siksi CGPM-mittayksikkö (Conférence Générale des Poids et Mesures) ilmoitti jo vuonna 1999, että kilolle pitäisi löytää luonnonvakioihin perustuva määritelmä. Suosituin ehdokas on ollut Planckin vakio.
Saksan metrologian instituutti PTB on nyt laatinut ehdotuksen kilon uudeksi standardiksi. Se pohjaa Planckin ja Avogadron vakioihin, jotka lasketaan piipallosta.
Pallon rakenteen täytyy olla hyvin tarkka. Pinta ei saa poiketa teoreettisesta pallosta yli sataa nanometriä. PTB:n tutkijat voivat laskea pallon pinnan alan kolmen atomin tarkkuudella.
Myös prototyypissä käytetyn piin täytyy olla erittäin puhdasta. PTB aikoo valmistaa kolme nanometrin tarkkaa piipalloa, joista paino voidaan määritellä erittäin tarkasti: kahden atomin tarkkuudella 100 miljoonasta atomista.
Tavoitteena on saada aikaan kilogramman teoreettinen määritelmä, joka ei varioi ajan kuluessa. Tutkijoiden tavoitteena on, että uusi määritlemä on valmis vuoteen 2018 mennessä.