Універсальна міра великого К - це вже не вага - архід
З 1889 року металевий металевий циліндр, який отримав назву IPK або «великий К», служив стандартом на кілограм у всьому світі. Цього тижня його замінить математична формула.
За своє похоронне слово цього тижня він матиме право на Версаль. Сесію відкриє Себастьян Кандель, президент Академії наук, у присутності найкращих з міжнародної метрології, ці експерти з вимірювальних наук зібрались на генеральній конференції 13-16 листопада, недалеко від замку.
Однак великий К не буде відвідувати його похорон. До 20 травня ця ікона науки повинна офіційно нести вагу світу на своїх плечах, він підніме повітря згодом. Тому саме з павільйону Бретей, розміщеного на висотах Севра, на вершині парку Сен-Клу (О-де-Сен), цей невеликий металевий циліндр, якому виповнилося 129 років, стане свідком його виходу.
Після втілення протягом майже півтора століття визначення кілограму як одиниці маси IPK (міжнародний прототип кілограма) того дня буде розвінчано, замінено формулою, заснованою на константі Планка, значення, фізика якого запевняє нас, що воно надзвичайно стабільне. У 1983 році лічильник вже був дематеріалізований. У свою чергу, IPK, остаточна одиниця виміру, як і раніше пов'язана з матеріальним об'єктом, щоб перейти на нього !
Цілком заслужена пенсія
"Якщо мені сумно? IPK вже не відповідає нашому часу, він цілком заслужив свою пенсію », - відказує, напівздивований, наполовину розвеселений, Мартін Мілтон. Генеральний директор Міжнародного бюро мір і ваг (BIPM) не з тих типів, що викликає почуття. З його кабінету, з якого відкривається захоплюючий вид на криву Сени та сад, натхненний Ле Нотр, де рясніють ніжно запашні кущі османтусу, ця сувора місія британця полягає у забезпеченні надійності міжнародної метричної системи.
Як і його тринадцять попередників, він виконає своє завдання. "Ведення визначення кілограма з фізичного артефакту, який може бути спотворений найменшою плямкою пилу, більше не мало сенсу", - пояснює фізик. Чи в електроніці, чи в хімії, сьогодні ми працюємо з точністю до нанограми. Ми робимо матеріали в масштабі молекули і навіть атома. На основі константи Планка буде набагато краще реагувати на ці нові потреби », - пояснює фізик.
Батько всіх масштабів
Епітафія коротка. Але все одно, які послуги надає з 1889 року цей маленький шматок розплавленого металу з надміцного сплаву, виготовленого з платини (90%) та іридію (10%). Саме від нього відкалібровано всі ваги на планеті, незалежно від того, використовувались вони для придбання трьох клементинів, зважування дитини на 3 тижні або перевірки правильної дозування препарату.
Кожен кілограм або грам менше, знайдений на вазі вашої ваги, ви зобов’язані великому К! Без цього відсутність дотримання вимог щодо експорту деталей літальних апаратів, оброблених у Сполучених Штатах (де ми наполегливо розмовляємо фунтами та унціями).
Саме завдяки безлічі належним чином контрольованих копій поширився цей спадкоємець духу вчених Революції, які прагнули до універсальності заходів. Але він ніколи не покидав свого пагорба.
Щоб переступити огорожу BIPM, стриманої міжнародної організації, розміщеної на своєму острові зелені, куди месьє, брат Людовика XIV, прийшов на забій, краще бути запрошеним. У цій лісистій місцевості площею 4,5 га, наданій Францією, директор має ранг посла, а його 75 співробітників - як в ООН, міжнародні державні службовці, які регулюються певними правилами: відсутність податків, пенсійна схема. І коли раніше, поліція, на підставі дрібного правопорушника, несанкціоновано вдерлася до приміщення, щоб взяти його в руки, наступного дня префект вибачився перед директором.
Занадто крихкий, щоб його бачили
У якому підвалі ховається великий К? “Ми не дуже далеко, але ви цього не побачите. Для цього вам потрібен спеціальний дозвіл », - підсумовує наш гід, Річард Девіс, радник керівництва. Сходинки, що ведуть до перших воріт, потім до других, з нависаючим портретом кожного з 14 директорів BIPM: він там! Але далі ми не підемо.
Навіть засуджений фізикою 21 століття, великий K залишається надто крихким, щоб приймати відвідувачів. "Я дуже маленький, за двадцять шість років кар'єри в будинку, я ніколи не чіпав його, боячись пошкодити", - посміхається один з його колишніх директорів, англієць. Террі Квін.
Проте поважний об'єкт не такий, яким був раніше. Ось чому його замінюють: порівнявши його з шістьма контрольними копіями, вчені помітили дивну варіацію: "втрата порядку 50 мікрограмів за сто років порівняно з його шістьма клонами", пояснює Майкл Сток директор BIPM. Це великий К, який схуд? Таємничість !
Крапка чорнила
Варіант у 50 мікрограмів - крихітний ... «це приблизно те, чим важать чорнило для крапки, надрукованої на аркуші паперу; у повсякденному житті це не має наслідків », - визнає Ноель Дімарк, метролог CNRS. За винятком випадків, коли вас закликають бути константою, нічого не йде правильно !
“За визначенням, константа не змінюється, і неможливо дізнатись, чи це IPK, який задіяний чи ні, оскільки за визначенням IPK - це визначення кілограма! », Продовжує вчений.
Виною BIPM не є помноження запобіжних заходів. У своєму сейфі, модернізованому кілька разів, об’єкт захищений трьома скляними дзвонами, і його витягували лише чотири рази (1889, 1948, 1989 та 2014). Для операції потрібні три незалежні клавіші. «У мене є, - пояснює Мартін Мілтон, - другий знаходиться в руках мого австралійського колеги Барі Інгліса, президента Міжнародного комітету мір і ваг, третій - у директора Національного архіву Франції. "
Дипломатична сумка
"У 2014 році не було змін у порівнянні з попереднім", - уточнює зі свого боку Майкл Сток. Але з точки зору постійних достатньо однієї непостійності ... І тоді дематеріалізація кілограма значно спростить життя національним лабораторіям приблизно 102 членів (та партнерів) BIPM.
Кожному володареві одного з багатьох маленьких братів великого К періодично потрібно було повертати свою копію в Севр, щоб її можна було зважити знову. "Є навіть такі, які подорожували на дипломатичній сумці, щоб уникнути обшуку надмірно завзятого митника. Якщо хтось із задоволенням виймає предмет із захищеної коробки, уявіть, яке лихо! Це може бути помилковим після всіх вимірювань. "
У коридорах ми здригаємося від цієї ідеї. Маніпулювати "Н" (константою Планка) буде набагато простіше, все-таки необхідно узгодити його визначення. У кількох світових лабораторіях ми помножили експерименти зважування знаменитого Н, знайденого Максом Планком, батьком квантової фізики: між результатами кожної з них залишається крихітний розрив, але голос на його користь повинен взяти гору.
Що стосується великого К, то не можна йти про те, щоб помістити його в музей. Протягом наступних десяти років ми нарешті зможемо це впоратись. І з’ясуйте, чи справді він схуд.