Наконец, через 130 лет после того, как был определен вес «килограмм», каким мы его знаем, скоро уйдет на пенсию. Но это еще не конец: новое определение будет введено в действие — оно гораздо более точное, чем все, что у нас были до сих пор, сообщает kratko-news.com.
16 ноября Генеральная конференция по весам и мерам в Версале собирается голосовать, чтобы официально внести изменения.
Большинство людей не думают о метрологии — науке измерения. Но это очень важно. Это не просто система, посредством которой мы измеряем мир; это также система, с помощью которой ученые проводят свои наблюдения.
Она должна быть точной и постоянной, предпочтительно основанной на законах нашей Вселенной, какой мы ее знаем.
Но из семи базовых единиц Международной системы единиц (СИ) четыре в настоящее время не основаны на константах физики: ампер (ток), кельвин (температура), моль (количество вещества) и килограмм (масса).
«Идея, — объяснил почетный директор Международного бюро мер и весов Терри Куинн, — заключается в том, что, имея все подразделения, основанные на константах физики, они по определению являются стабильными и неизменными в будущем, и повсеместно доступны повсюду».
Например, метр определяется расстоянием света в вакууме в 1/299792458 секунды. Второе определяется временем, затрачиваемым на то, чтобы атом цезия колебался 9 192 631 770 раз.
Килограмм определяется … килограммом.
Нет, буквально. Это килограммный вес, названный Международным прототипом Килограмма, сделанный в 1889 году из 90 процентов платины и 10 процентов иридия и хранящийся в специальном хранилище в штаб-квартире BIPM. Фактически, килограмм является единственным базовым блоком в СИ, который все еще определяется физическим объектом.
Существуют копии IPK в разных местах по всему миру, которые используются в качестве национальных стандартов и иногда отправляются во Францию для сравнения с прототипом.
И здесь все становится интересным — масса этих копий, как было замечено, отходит от той, которая заперта в хранилище. Неясно, худеют ли копии, или IPK (главный образец) набирает массу, но ни один сценарий не идеален для научной точности, даже если мы имеем дело с простыми микрограммами.
В течение последних нескольких лет метрологи говорили о необходимости нового стандарта. Теперь они, наконец, готовы переопределить килограмм на основе постоянной Планка, отношение энергии к частоте фотона, измеренное до его самой точной величины.
«Только сейчас мы можем определить килограмм в терминах постоянной физики — постоянной Планка, скорости света и резонансной частоты атома цезия», — пояснил Куинн.
«Почему все три? Это потому, что единицы постоянной Планка составляют кгм 2 с -1 , поэтому нам нужно сначала определить метр (по скорости света), а второй (в терминах атома цезия в атомные часы).
Таким образом, при новом определении величина килограмма будет «установлена путем фиксации численного значения постоянной Планка равным точно 6,626 069 … × 10 -34, когда оно выражается в единице СИ s -1 м 2 кг , которая равна J s.»
Это не приведет к какой-либо ощутимой разнице в жизни большинства людей — килограмм яблок как до того, так и после изменения будет килограммом яблок, но это будет иметь значение для метрологов, в частности, и ученых в целом, поскольку, как уже отмечалось, базовые стандарты могут основываться на других базовых единицах. Кандела, ампер и моль будут пересмотрены с большей точностью, основанной на килограмме.
Голосование состоится 16 ноября на 26-й Генеральной конференции по весовым мерам в Версале, Франция.
