Вимкнено для початкового кілограма. Кілограм перевизначено
Висотою майже чотири сантиметри та діаметром чотири сантиметри: цей невеликий циліндр, виготовлений із платиново-іридієвого сплаву, визначив, що таке кілограм з кінця 19 століття. Він був виготовлений спеціально для цієї мети і з тих пір зберігався в сейфі в Міжнародному бюро мір та ваг (BIPM) поблизу Парижа. Це оригінальний кілограм, який разом із оригінальним лічильником став основою сучасної метричної системи в 1793 році.
Оригінальний кілограм втрачає вагу
Але згубний час гризе початковий кілограм: він схуд на цілих п’ятдесят мікрограмів (мкг) - приблизно стільки, скільки важить вія. Імовірно через випуск газів з металу. Де проблема? Хто пропускає п’ять відсотків міліграма?
"Чому баварські продавці м'ясних магазинів, наскільки я пам'ятаю, щоразу, як я пам'ятаю, запитують:" Дерфа ще трохи? Тому що вони інстинктивно відчули, що оригінальний кілограм більше не важить кілограм. Ось так справедливо в баварській роздрібній торгівлі продуктами харчування ". Гельмут Шлейх, артист кабаре
Що стосується ковбас, то крихітна втрата маси початкового кілограма не має жодних наслідків. Але хто б хотів точно знати, скільки важить атом або електрон? Кожен мікрограм має значення.
Проблема ненадійної норми
А для метрології, науки про вимірювання, є фундаментальна проблема, коли змінюється початковий кілограм: це маленьке металеве тіло повинно забезпечити, щоб один кілограм був однаковим на всі часи.
"Якщо цей об'єкт змінюється, то у нас виникає проблема. І це насправді трапляється. Цей об'єкт змінюється". Йенс Саймон, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Брауншвейг
Природні константи замість об’єктів
Принципова проблема, коли об'єкти повинні забезпечувати стандарт. І цю проблему раз і назавжди вирішить Міжнародна генеральна конференція з ваг і мір (CGPM), що проходить у Версалі, Франція. Міжнародна система одиниць SI (французька: Système international d'unités), до якої приєдналися сотня країн, сьогодні ставиться на нові незмінні ноги: природні константи повинні забезпечити всі виміри в майбутньому.
Як випливає з назви: природні константи - такі, як швидкість світла - постійні. Вони ніколи не змінюються: у вакуумі світло завжди має однакову швидкість. Первісний метр як артефакт, як стрижень, який десь «лежить» як еталон, змінює свою довжину, коли розширюється внаслідок нагрівання.
Кілограми будуть переглянуті
І тому початковий кілограм зараз замінюється природною константою: наприклад, константою Авогадро. Металевий циліндр уже не на масштабі, а срібляста куля розміром з кулак, зроблена з дуже-дуже чистого кремнію. Дослідники підрахували, з скільки атомів кремнію складається куля, яка має фіксовану вагу. І ця цифра буде визначати, наскільки важким є кілограм у майбутньому. Копія кремнієвої сфери надійде до музею Deutsches в Мюнхені 20 травня 2019 року.
Один, два, багато: Скільки атомів кремнію важать рівно 1 кг?
Чому нове визначення кілограма з’являється лише зараз? Тому що не так просто порахувати атоми. Це не працює з аркушами підрахунку та підрахунку, а лише навпаки: Кількість атомів розраховується з використанням об’єму та ваги:
"Наприклад, ви йдете на склад пива. Там у вас величезна купа ящиків для пива, і якщо ви хочете дізнатися, скільки ящиків є в такій стосі, ви не враховуєте їх усіх, вимірюєте довжину, ширину та висоту Стек і розмір коробки і розділіть це разом ". Лікар. Пітер Беккер, колишній співробітник PTB Брауншвейг.
Але такий «пивний льох», повний акуратно складених ящиків для пива, нелегко знайти в атомному світі. Звідси срібляста кремнієва кулька: кристал, в якому окремі атоми кремнію розташовані абсолютно регулярно, з однаковою відстанню один від одного. Тільки тоді можна розрахувати їх кількість. Виготовлення цього супер чистого кришталю було проблемою.
У повсякденному житті все однаково
А що відтепер зміниться у м’ясника? Нічого. У повсякденному житті все залишається незмінним - кілограм завтра все одно буде важити рівно один кілограм. Це було обов'язковою умовою: слід лише перевизначити спосіб визначення поточного кілограма. Так що в майбутньому вам більше не доведеться кидати хворий оригінальний кілограм на ваги.
Інші одиниці також переглядаються
І сьогодні замінюється не тільки оригінальний кілограм. Інші одиниці виміру, такі як Кельвін (температура), ампер (сила електричного струму), моль (кількість речовини) та канделя (світність), у майбутньому будуть визначатися природними константами. Секунди і метри були давно перевизначені. Другий тепер визначається певною кількістю коливань в електронній оболонці атома цезію.
Світовий день метрології 20 травня 2019 року - старт для нових вимірів
Нові стандарти вимірювальних одиниць повинні набути чинності 20 травня 2019 року, Всесвітній день метрології: Рівно 144 роки після того, як перші 17 держав приєдналися до Конвенції про вимірювання. У той час, після Французької революції, нова метрична система замінила старі міри, такі як лікті та сажні, і створила початковий кілограм.
Ваш браузер не підтримує цей вміст.