Историческое решение: утвержден новый способ измерения килограмма

Опубликовано: Пятница, 16 ноября 2018 15:36

В ходе 26-й Генеральной конференции по мерам и весам, что проходит в Париже (Франция), было принято историческое решение об изменении способа измерения килограмма.

Об этом сообщает британское агентство ВВС.

Так, эталон килограмма перестанет быть материальным объектом, а будет определяться через физическую константу.

До сих пор килограмм определялся как масса цилиндра, сделанного из платино-иридиевого сплава, который хранится в вакуумном сосуде в Международном бюро веса и мер во французском городе Севр. Национальные лаборатории метрологии хранили копии этого цилиндра.

фото1

Фото: ВВС

В то же время результаты нескольких сверок национальных копий, изготовленных из того же материала, продемонстрировали, что их массы меняются относительно главного эталона (в диапазоне ±50 микрограммов за 100 лет). При этом нельзя проверить, насколько изменилась масса главного эталона, поскольку его не с чем сравнивать. Подобные нюансы могут привести к недостоверным результатам при измерении.

Теперь же килограмм был "отвязан" от материального носителя-эталона и будет определяться через постоянную Планка.

Килограмм предполагается измерять при помощи весов Ватта (или баланса Киббла).В таких весах эталоном выступает груз, что уравновешивает силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, по которой пропускается ток. Таким образом, массу объекта можно установить за счет равенства электрической и механической сил.

Теперь каждая страна сможет воспроизводить эталонную установку самостоятельно, не прибегая к сверке с эталоном.

фото2

Фото: itc.ua

В рамках конференции также были пересмотрены определения ампера (измеряет силу тока), кельвина (температуру) и моля (количество вещества).

Прежнее определение ампера было утверждено в 1948 году и было основано на измерении силы, действующей на параллельные проводники с током. Теперь же ампер будут измерять, подсчитывая число создающих ток и по одному переносимых электронов.

Кельвин (температура) будет измеряться за счет акустической термометрии (измерения скорости звука в сфере, заполненной газом определенной температуры). До сих пор эта единица определялась как 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Данное определение создавало неудобства, поскольку в воде всегда есть примеси тяжелых изотопов водорода и кислорода, что могут значительно сдвигать тройную точку.

Моль (количество вещества) был привязан к количеству атомов в 0,012 килограмма стабильного углерода-12, то есть был связан с массой. Теперь он будет определен через зафиксированную постоянную Авогадро (физическая величина, численно равная количеству специфицированных структурных единиц в 1 моле вещества).

Проект реформы вступит в силу во Всемирный день метрологии, 20 мая 2019 года.

СПРАВКА. Постоянная Планка (квант действия) — основная константа квантовой теории, коэффициент, связывающий величину энергии кванта электромагнитного излучения с его частотой, так же как и вообще величину кванта энергии любой линейной колебательной физической системы с её частотой. Связывает энергию и импульс с частотой и пространственной частотой, действие с фазой. Является квантом момента импульса. Впервые упомянута Планком в работе, посвящённой тепловому излучению, и потому названа в его честь.

  • Ранее сообщалось, что Международное бюро мер и весов (BIMP) намерено пересмотреть Международную систему единиц, чтобы гарантировать, что мера одного килограмма основана на измерениях, которые не могут меняться со временем.