Фото: https://www.theepochtimes.com/n2/images/stories/large/2011/03/27/10301_big_2.jpg Эталон килограмма: сфера кремния высокой чистоты — копия международного эталона килограмма (Национальный институт метрологии Германии).
Килограмм в Международной системе единиц (СИ) в настоящее время определяется как масса международного эталона килограмма, представляющего собой цилиндр из сплава платины и иридия, который был изготовлен в 1880-е годы наряду с несколькими официальными копиями.
В 1950 году в Международном бюро мер и весов (МБМВ) во Франции, которое следит за эталоном, обнаружили, что масса эталона стала отличаться от массы его копий. Это открытие побудило придумать новое определение килограмма в терминах констант на основе фундаментальных законов физики, которое бы не зависело от определённого физического тела.
В октябре 2010 года Международный комитет мер и весов (МКМВ) разработал предложения по определению килограмма на основе постоянной Планка (постоянная в квантовой механике). Однако для этого нужно было найти более точное значение постоянной Планка.
«В международных научных кругах была достигнута договоренность, что в ближайшем будущем эталон килограмма должен быть пересмотрен, а за основу взято фиксированное значение постоянной Планка, — заявил профессор МБМВ Майкл Кюне. — Наши эксперименты продвигаются вперёд, однако, ещё слишком рано давать новое определение эталону килограмма. Эксперты метрологии проводят эксперименты в лабораториях различных стран, и пока не будет достигнуто согласие на основе полученных результатов, новое определение килограмма на основе постоянной Планка не будет реализовано».
Один из способов определения более точного значения постоянной Планка зависит, в свою очередь, от другого определения, известного как постоянная Авогадро. В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, исследователи подробно описывают, как они определили постоянную Авогадро с «беспрецедентной точностью».
Команда, в которую вошли учёные из Германии, Японии, Австралии, Швейцарии, США, Италии, Франции и Бельгии, в 2004 году смогла вырастить 5 кг кристаллов из сверхчистого кремния-28. Из кристалла были сделаны две сферы по 1 кг. Основная задача была «подсчитать» число атомов кремния в одной сфере, чтобы оно было эквивалентно постоянной Авогадро.
Исследователи смогли сообщить число Авогадро с относительным уровнем неопределенности 0.00000003. Тем не менее, чтобы эталон килограмма можно было рассчитывать по новой методике, команде необходимо достичь относительного уровня неопределенности 0.00000002.
«Чтобы отправить в отставку эталон килограмма из физического тела, ещё потребуются многочисленные согласования и эксперименты в лабораториях разных стран, но, учитывая достигнутые результаты, это выглядит вполне выполнимым в ближайшем будущем», — заявляют учёные.
Килограмм в Международной системе единиц (СИ) по-прежнему определяется на основе физического эталона, а не на фундаментальных константах. Согласно информации с сайта МБМВ, изменения в будущем определении килограмма не повлияют на повседневную жизнь общества.
Версия на английском
__________
Чтобы оперативно и удобно получать все наши публикации, подпишитесь на канал Epoch Times Russia в Telegram
