Велике прибирання у відділі мір і ваг

Нове глобальне визначення кілограма, незалежне від будь-якого фізичного об’єкта, набуло чинності в понеділок, 20 травня 2019 р. Ця нова міжнародна система вимірювань, яка також стосується ампера, кельвіна та родимки, була затверджена 16 листопада 2018 р. за загальними вагами та мірами конференції (CGPM).

Незважаючи на запобіжні заходи, пов'язані з поводженням, копії стандартного кілограма важили трохи більше, ніж оригінальний циліндр./Гійом Грандін/LNE

Чи справді кілограм борошна все одно буде важити кілограм? Протягом багатьох років фізики та метрологи Міжнародного бюро мір та ваг (BIPM) працювали над новими стандартами для семи базових одиниць Міжнародної системи одиниць (читайте нижче), включаючи кілограм. Чому? Оскільки з часом, незважаючи на дзвін і безпеку, що його оточує, кіло-жеребець павільйону мір і ваг у Севрі вже не дуже постійний. Платиновий циліндр із сплаву іридію має тенденцію "худнути" ... Якщо сотні копій у всьому світі не візьмуть його.

Необхідний перегляд у століття високої точності

80% статті залишається прочитати.

Хрест,
Розвивайте свою різницю

Включено в передплату:

Всі статті необмежені в Інтернеті та додатках
Щоденна газета в цифровій версії
Доступ до архівів та тематичних файлів
Наші поточні та тематичні бюлетені

Пробна пропозиція від

Щоб покласти край цій «нано-невизначеності», вчені вирішили закріпити основні одиниці виміру на універсальних фізичних константах. Необхідний капітальний ремонт у цей вік високої точності в техніці та науці - від нанотехнологій до астрономії. Нова версія кілограма тепер буде визначатися незмінною і незмінною константою: константою Планка. Це, основу квантової фізики, запровадив німецький фізик Макс Планк на початку 20 століття. Відзначено h, це пов'язано з мінімальною кількістю енергії частинки.

Інструменти та методи, тісно пов’язані з історією

«Одиниці відображають науки свого часу, - згадує Франсуа Нез, фізик з лабораторії Кастлера-Бросселя (Університет CNRS-Сорбонна). Кілограмовий циліндр відповідав піднесенню металургії, в той час, коли фізики захоплювались силами. "Сьогодні ми вступаємо в еру дематеріалізації, завершення циклу, який вперше побачив концепцію одиниці виміру.

Тому що до винаходу кілометра та метра було безліч заходів, характерних для кожної країни і навіть кожного регіону. "З часів античності одиниці виміру були антропоморфними, пов'язані з тілом або діяльністю людини (ноги, дюйми, лікті, сажі, арпенти тощо), а їх визначення відповідало місцевому використанню та політичним силам", - описує Бруно Жакомі, куратор Почесний головний директор зі спадщини та куратор тимчасової виставки, представленої в Музеї декоративно-прикладного мистецтва в Парижі (1).

У середні віки майже у кожного був свій жеребець. Для вимірювання ваги (або об’єму) зерна єгиптяни, англійці, датчани або шведи використовували контейнери різного об’єму та ваги. Ми нарахували до 90 мірних приладів !

У Франції, "трохи до Французької революції, громадяни скаржились у книгах скарг, що заходи не однакові в різних регіонах", - говорить Франсуа Нез. Для сприяння обміну потрібно було скрізь встановити діючі та однакові одиниці. " Ми можемо лише переконатись у необхідності використання загальних одиниць, щоб змусити людей торгувати та розвивати науку ", - додає Бруно Жакомі. Тому вчені навели порядок у цій какофонії.

Переважна роль французьких фізиків

«Франція відіграла історичну роль, і метрична система є одним із найбільших внесків нашої країни у світ. Це система, успадкована від Революції, яка бажала універсальних одиниць у всі часи та для всіх народів. Десяткова метрична система була створена в 1795 році, а Конвенція Метра, один із перших міжнародних договорів, запропонована в 1875 році ", пояснює Томас Гренон, генеральний директор Національної лабораторії метрології та випробувань (LNE).

Винайдення, а потім вдосконалення заходів з самого початку слугувало встановленню соціального миру на основі справедливого розподілу польових поверхонь, кількості продуктів чи часу зрошення. "У п'ятницю суверенні держави приймуть рішення про прийняття нових загальних визначень, оскільки цей захід має дуже царський характер", - зробив висновок Томас Гренон 16 листопада під час рішення Генеральної конференції щодо мір та ваг. Рішення без впливу на споживача: кілограм борошна завжди буде важити кілограм.

Ці одиниці, які змінюються

Міжнародна система одиниць (СІ) має сім базових одиниць: кілограм (кг, одиниця маси), секунда (с, одиниця часу), метр (м, одиниця довжини), кельвін (К, одиниця температури), ампер (А, одиниця електричної інтенсивності ), моль (моль, кількість речовини, що використовується зокрема в хімії), кандела (кд, одиниця інтенсивності світла).

Чотири з них були переглянуті під час Генеральної конференції мір та ваг у п’ятницю, 16 листопада у Версалі. Кілограм тепер базується на постійній Планка h, ампері на елементарному заряді e, кельвіні на постійній Больцмана kB і молі на числу Авогадро NA.

(1) "На замовлення 7 одиниць світу", Музей декоративно-прикладного мистецтва, до 5 травня 2019 року.