Килограмм "отвязали" от материального эталона

Аватар пользователя Lehan

Участники 26-й Генеральной конференции по мерам и весам, которая проходит в Париже, приняли историческое решение о переопределении четырех из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ) — килограмма, ампера, кельвина и моля, сообщает сайт N+1. Этим решением килограмм был "отвязан" от материального носителя-эталона, и теперь определяется через постоянную Планка. С этого момента все единицы системы СИ привязаны к фундаментальным физическим константам. Трансляция заседания конференции, где единогласно было принято это решение, велась на сайте Международного бюро мер и весов.

Нынешнее решение завершает реформу, длившуюся несколько десятков лет. В 1960-х годах ученые отказались от физического эталона метра, изготовленного в 1889 году. Сейчас метр определяется c помощью постоянной Планка: это расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 секунды.

В 2005 году исследователи определились в выборе еще трех констант, чтобы изменить определения других единиц. Постоянная Планка была выбрана как основа для определения единицы массы, килограмма, элементарный электрический заряд (заряд электрона) — единицы силы тока, а постоянная Больцмана — термодинамической температуры.

Для того, чтобы завершить этот переход, понадобилось еще несколько лет, чтобы с высокой точностью измерить константы.

До этого дня единица массы, килограмм, была привязана к рукотворному артефакту - цилиндру из сплава платины и иридия, который хранится во французском городе Севр. Вместе с ним было сделано 40 копий из того же материала, которые разослали в национальные бюро мер и весов разных стран. Периодически их сверяли с оригиналом. Ученые пришли к выводу, что массы копий меняются относительно главного эталона в диапазоне ±50 микрограммов за 100 лет.

Насколько при этом изменилась масса главного эталона - неизвестно, поскольку его не с чем сравнивать. Для многих типов измерений такое отклонение может привести к недостоверным результатам.

Теперь утверждено новое определение килограмма, основанное на постоянной Планка. Установка, с помощью которой можно реализовать новый эталон массы, называется весы Киббла. В таких весах эталоном выступает груз, который уравновешивает силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, по которой пропускают ток. Таким образом, массу объекта можно найти за счет равенства электрической и механической сил. Константа Планка "прячется" в уравнениях, описывающих работу электрической части установки, и без ее фиксирования переопределить килограмм было невозможно. Примечательно, что та же самая установка ранее использовалась как раз для уточнения константы Планка, но для этого применялся другой режим ее работы.

Благодаря новому определению килограмма, каждая страна сможет воспроизводить эталонную установку самостоятельно в любое время, не сверяя с главным эталоном.

Новые определения ампера, кельвина, моля

Конференция также утвердила новое определение ампера. Прежнее определение, утвержденное в 1948 году, было основано на измерении силы, действующей на параллельные проводники с током. Теперь ученые решили зафиксировать не только численное значение постоянной Планка для килограмма, но и численное значение электрического заряда — для нового определения ампера.

Единица температуры — кельвин — до сегодняшнего дня определялась как 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды (это строго определенные значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях).

Это определение создавало свои неудобства, поскольку в воде всегда есть примеси тяжелых изотопов водорода и кислорода, и они могут значительно сдвигать тройную точку. Поэтому метрологам пришлось создать отдельный стандарт — Венский стандарт усредненной океанской воды. Ее рецепт выглядит так: 0,00015576 моля дейтерия на моль обычного водорода. Кроме того, для того, чтобы определять точные значения в других диапазонах, ученым приходилось контролировать точки плавления и кипения нескольких других веществ. Новое определение кельвина основано на постоянной Больцмана.

Моль до этого времени был привязан к количеству атомов в 0,012 килограмма стабильного углерода-12, то есть был связан с массой. В новой версии системы СИ он будет определен через зафиксированную постоянную Авогадро.

Проект реформы был одобрен сегодня, но вступит в силу она во Всемирный день метрологии, 20 мая 2019 года.

 

Авторство: 
Копия чужих материалов

Комментарии

Аватар пользователя theTurull
theTurull(7 лет 7 месяцев)

итак, свершилось!

можно сказать, что с 20 мая 19 года, у нас будет система СИ 2.0

 

UPD

поглядел по вики... в 1799 создали эталон килограмма и метра... метр давно переделали, сейчас вот и килограмм пал.

2019-1799 = 220!!! таки лет

Аватар пользователя Офисный планктон

можно сказать, что с 20 мая 19 года, у нас будет система СИ 2.0

Нет, "Си++".

Аватар пользователя theTurull
theTurull(7 лет 7 месяцев)

тогда уж СИ+++++++

Аватар пользователя SaloOAKy
SaloOAKy(5 лет 11 месяцев)

2019-1799 = 220!!! таки лет

Счас прибегут "поклоняющиеся"  числу 11 и скажут 220/2=11!!! И новую конспирологическую теорию придумают.

Аватар пользователя Postulat
Postulat(5 лет 2 недели)
Аватар пользователя GogaMaster
GogaMaster(5 лет 6 месяцев)

Т.е. теперь якобы "килограммовая" пачка чего-нибудь в магазе будет весить не 900гр, как сейчас, а вообще хз сколько.

Аватар пользователя breduin
breduin(5 лет 11 месяцев)

почему хз? Теперь таскаешь с собой в магазин магнит с катушкой и источником питания, делов-то.

Аватар пользователя Astro_Graf
Astro_Graf(5 лет 10 месяцев)

А курс старого килограмма к новому будет на бирже котироваться или постановлением Правительства утверждаться ?  

Аватар пользователя a.zaikin1985
a.zaikin1985(5 лет 2 дня)

Новым эталоном килограмма стала универсальная формула, основанная на принципах квантовой физики, такое решение единогласно приняли участники 26-й Генеральной конференции по мерам и весам в Версале. Об этом пишет The Verge. Трансляция заседания конференции велась на сайте Международного бюро мер и весов.

Последние 129 лет эталоном килограмма был цилиндр из платино-иридиевого сплава, хранящийся в Международном бюро мер и весов во французском городе Севре. Килограмм был последней мерой, эталоном которой служила физическая константа, отметил руководитель Национальной лаборатории метрологии и испытаний Франции Тома Гренон. По его мнению, такой подход к единице измерения веса неточен. Теперь килограмм будет определяться не весом эталона, а количеством энергии, необходимой для того, чтобы сдвинуть с места объект весом в килограмм, пояснил он.

Килограмм – одна из семи единиц Международной системы единиц (СИ). На конференции в Версале были выбраны новые эталоны еще для трех единиц измерения системы – ампера (единица измерения силы электрического тока), кельвина (единица измерения температуры) и моля (единица измерения количества вещества). Эти единицы теперь привязаны к фундаментальным физическим константам.

Директор Международного бюро мер и весов Мартин Милтон назвал принятые решения «исторической вехой». «Фактически принимается новая система единиц, которая будет использоваться почти во всех странах мира», – заявил он.

В 1795 г. Международное бюро мер и весов приняло за единицу грамма вес одного кубического сантиметра воды. Исходя из этого килограмм эквивалентен весу кубического дециметра воды (1 л = 1 дм³ = 0,001 м³), напоминает The Verge. Для отражения этого веса изначально был создан эталон из платины, чуть позже – платино-иридиевый цилиндр. В конце прошлого века ученые обнаружили, что эталон килограмма постепенно теряет массу. С момента создания цилиндра всего потеряно около 50 микрограмм (приблизительно вес одной ресницы). «Так как эталон – это определение килограмма, он технически не может потерять или набрать вес. Вместо этого, более точно сказать, что остальной мир стал немного тяжелее», – объясняет издание. Точная причина изменения веса эталона неизвестна. Милтон предполагает, что вес эталона изменился между 1940 и 1990 гг.

Источник: https://www.vedomosti.ru/technology/news/2018/11/16/786696-vo-frantsii