Mittanauhan ihmeitä ja vähän muutakin mittaamiseen liittyvää

Pari vuotta sitten 5-vuotias poikani leikki mittanauhalla ja ihmetteli. ”Äiti, mistä ne tietää, mihin kohtiin nämä mittanauhan viivat pitää piirtää?” Hyvä kysymys. Ihan älyttömän hyvä kysymys. Tällä kertaa äiti tiesi ja osasi kertoa. Kuinka moni muu vanhempi osaisi vastata lapselle, mistä ne yksiköt mittanauhoihin, viivoittimiin, vaakoihin, lämpömittareihin ja yleismittareihin oikeastaan tulevat?

Kun puhutaan tavallisesta kotona olevasta rullamitasta tai keittiövaa’asta, asteikon tarkkuudella ei ole niin väliä. Tai voi ollakin. Mitä, jos uudet keittiökaapit eivät mahdukaan keittiön seinälle, kun mittanauha näytti vähän liikaa tilan kokoa mitatessa? Tai kuten meidän rakennustyömaalla kävi, että ikkunan yläpuolelle jäi 5 cm tyhjää tilaa, kun ikkunafirma oli mitannut aukon väärin? Ommellessa vaatteesta tulee väärän kokoinen, kun mittanauha näyttää mitä sattuu? Facebookin ompeluryhmissä on ollut monta kuvaa hassusti eri mittaa näyttävistä mittanauhoista. Kuinka monelle tulee mieleen verrata uutta mittaa vanhaan? Minulle ainakin tulisi mieleen vasta kun jotain on jo mennyt pieleen, ja minä sentään olen mittaamisen ammattilainen.

Teollisuudessa ja tutkimuksessa tehdään paljon mittauksia. Mittauksia tehdään eri laitteilla ja eri paikoissa. Mittaustuloksia verrataan aikaisempiin tuloksiin. Miten voidaan olla varmoja, että tulokset ovat oikeasti vertailukelpoisia?

Minä olen opiskellut kokeellista fysiikkaa yliopistolla, mutta kertaakaan opintojen aikana kukaan opettajista tai opiskelijoista ei esittänyt 5-vuotiaan kysymystä tai vastausta kysymykseen, mistä asteikko tähän mittaukseen tulee?  Aihe ei myöskään noussut esille peruskoulun, lukion tai yliopisto-opintojeni aikana. Törmäsin jäljitettävyyden käsitteeseen vasta aloittaessani nykyisessä työssäni kansallisessa mittanormaalilaboratoriossa MIKESissä, joka on nykyisin osa VTT:tä.

Niin, mistä se asteikko siihen mittanauhaan sitten tulee? Aika moni osaa kertoa metrin määritelmän. Jos se ei muistu heti mieleen, niin metri määritellään matkana, jonka valo kulkee tyhjiössä tietyssä aikayksikössä. Mutta jotain puuttuu välistä. Ei siitä valon nopeudesta ihan tuosta vaan synny mittanauhan asteikkoa. Tästä päästään jäljitettävyysketjuihin. Mittaustuloksella pitää olla yhteys yksikön määritelmään katkeamattomalla ketjulla mittauksia, joissa mittaustulosta verrataan aina tarkempaan ja tarkempaan mittaukseen tai menetelmään aina yksikön määritelmään ja toteutukseen saakka. Eikö kuulostakin aika itsestään selvältä, kun joku sanoo sen ääneen?

SI-yksikköjärjestelmän hienous on, että se on maailmanlaajuinen järjestelmä. Samoja yksiköitä käytetään kaikkialla. Poikkeuksena tästä on Yhdysvallat, jossa pidetään sitkeästi kiinni vanhasta järjestelmästä. Mutta oikeastaan sielläkin ihmiset huijaavat itseään. Ei heillä ole missään kassakaapissa tuuman prototyyppiä. Tuuma on määritelty SI-metrin avulla. Ja sielläkin opittiin jotain, kun mars-luotain laskeutuessaan tuhoutui yksikkösekaannusten takia. Jos jäljitettävyysketju on kunnossa, suomalaisen ja australialaisen mittanauhan asteikko on sama. Mittanauhan tapauksessa se ei ole edes kovin vaikeaa, mutta sama vertailukelpoisuus pätee muihinkin tarkempiin ja monimutkaisempiin mittauksiin. Maailmanlaajuinen kauppa ja koko tieteellinen tutkimus perustuu siihen, että mittayksiköt ovat samoja ja tuloksia voidaan helposti verrata keskenään.

Teollisuudessa on laatujärjestelmät, jotka vaativat jäljitettävyyttä. Tutkimusmaailmassa tulosten luotettavuus on yksittäisten tutkijoiden vastuulla. Olen aika monta kertaa kuullut vähän vitsinä ”En haluakaan tietää, kuinka väärin olen aina mitannut”. Onko pään pistäminen pensaaseen sinunkin (tietoinen tai tiedostamaton) ratkaisusi? Oletko varma, että julkaisemiesi tulosten jäljitettävyys on kunnossa? Oletko refereenä vaatinut tietoa jäljitettävyydestä ja epävarmuusanalyysia tuloksille? Tieteellisten tulosten luotettavuus on meidän kaikkien vastuulla.

20161124-165112-VTT (1798).jpgVirpi Korpelainen

Senior Scientist

Virpi.Korpelainen@vtt.fi

Lisää aiheesta: SI-järjestelmä uudistuu – uudistuksella innovaatioita tulevaisuuden teollisuuteen

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: