Килограмм будут измерять по-новому

На этой неделе ожидается принятие нового способа измерения килограмма.

Килограмм будут измерять по-новому
Килограмм в международном бюро мер и весов

13 — 16 ноября пройдет очередная 26-я Генеральная конференция по мерам и весам (да, мы сами в шоке, что такая существует). Но эта конференция будет особенной, на ней будут обсуждать новые правила исчисления килограмма: если раньше эталоном, на который все равнялись, был кусок железки в Париже, то теперь исчисление этой единицы измерения будет сводится к физическим константам. Сейчас мы объясним.

В 18 веке люди внезапно поняли, что всему есть мера (в отличие от аппетита твоего бати за праздничным столом) и решили, что правильно было бы придумать общие единицы измерения. Сукно на продажу стало неудобно измерять стопами местного князя, а расстояние мерять «опами»: это когда человек кричал «Оп!», другой отдалялся от него, пока не переставал слышать крик — это и считалось 1 «опом». Тогда существовало порядка четверти миллиона единиц измерения. Не очень удобно, верно?

Поэтому было решено все это дело упростить. Ученые предложили систему на основе природы: метр был определен как одна десятимиллионная часть расстояния от Северного полюса до экватора. Килограмм приравняли к одному литру воды (ну а литр уже тогда равнялся 1/1000 метра в кубе). Еще позже их оптимизировали до метровой металлической полоски и килограммовой металлической гири.

Сейчас в Международной системе единиц (СИ) есть семь базовых единиц измерения: килограмм, метр, секунда, кельвин, ампер, кандела, моль.

Например, секунда в 40-х годах прошлого века равнялась 1/86400 оборота Земли вокруг оси. В 50-х она уже равнялась 1/31556925.9747 оборота Земли вокруг Солнца. И наконец только в 60-х годах её приравняли к чему-то более постоянному, чем вращение огромной планеты где-то в космосе, а именно к фундаментальным свойствам Вселенной. Сейчас секунда — время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Да, звучит сложно, но поверьте это так. С метром такая же фигня — он прошел путь от идентификации его, как 1/10,000,000 расстояния от экватора до Северного полюса до расстояния, которое проходит свет в вакууме за 1/299,792,458 секунды. И все остальные единицы измерения тоже провели этот длинный путь от странных способов исчисления до максимально точных и неизменяемых констант. Все, кроме килограмма.

Вот уже на протяжении 129 лет, килограмм равнялся куску платино-иридиевого сплава, который находится в вакуумном сосуде во Франции. Это довольно точная система измерения, ведь этот цилиндр всегда равен 1 килограмму. Ну почти. Платина на его поверхности собирает грязь из воздуха, что делает цилиндр немножко тяжелее. Когда его чистят, килограмм теряет вес, поскольку небольшие частички сплава стираются. Неточность трудно подсчитать, она очень маленькая. Но все же вес цилиндра не постоянная величина.

Теперь килограмм будут определять с помощью постоянной Планка.

«Баланс Киббла»

Прибор, который станет основой для нового эталона, называется «Баланс Киббла». Это очень сложное и дорогое оборудование. Дальше скучное объяснение принципа работы прибора, вы его можете пропустить, иначе рискуете уснуть до конца статьи (если еще не уснули).

Итак, «Баланс Киббла» сначала измеряет количество электрического тока, необходимого для создания электромагнитного поля равного силе, действующей на избранную массу. Во втором режиме катушка в приборе, раньше находящаяся между двумя магнитами, поднимается с постоянной скоростью, и это движение индуцирует в ней напряжение, пропорциональное силе магнитного поля. Измеряя все три показателя (скорость катушки, ток и напряжение), можно вычислить постоянную Планка. Она же пропорциональна количеству электромагнитной энергии, необходимой для уравновешивания массы.Таким образом, мы получаем эталон электромагнитного килограмма.

То есть только теперь ученые пришли к единому точному определению килограмма. И на этой неделе за это решение должны проголосовать на конференции. Да, большинство людей даже не заметят произошедших изменений. Но это важно, так как такой переход означает отказ от грубых человеческих измерений и приближение к тому, как на самом деле работает Вселенная.

- Если инопланетяне когда-то прилетят на Землю, разве мы будем говорить с ними о чем-то другом кроме физики? Чтобы говорить о физике, там нужно будет договориться об общих единицах. Но если мы скажем, что наша единица массы основана на гире металла, которую мы держим в Париже, над нами будет смеяться вся вселенная, - отметил Стивен Шламмингер, физик Национального института стандартов и технологий США

Если голосование на следующей неделе пройдет без эксцессов, Земля будет спасена от галактического позора.

Напомним, в Украину заходит крупнейшая платежная система в мире.

Коментарі

Рекомендуємо прочитати

Как звучит архитектура Украины

Необычный музыкально-визуальный проект уже успел записать два эпизода: в дворцово-паркового комплексе Качановка и на берегах киевского водохранилища в Вышгороде....

Загрузка...

Це може бути цікавим

​Газовые переговоры: в «Нафтогазе» раскрыли детали трехсторонней встречи

Российская сторона заинтересована в конструктивном диалоге о продлении контракта на транзит газа через Украину в Европейский союз....

Новости партнеров

Дивіться, що пишуть

В Киеве сообщили о минировании Офиса Президента

Полицейские устанавливают правдивость информации....

Загрузка...
Загрузка...