Ученые дали новое определение эталону килограмма
Килограмм, ампер, кельвин и моль получили новые, более точные физические определения, выраженные не через объекты реального мира, а через абстрактные математические константы, сообщает Chemistry World.
Килограмм оставался одной из немногих фундаментальных единиц системы СИ, которая определялась не через физические константы (скорость света или заряд электрона), а через реальный физический эталон — платиново-иридиевый цилиндр. Его изготовили еще в 1889 году, все это время он хранился в парижском Международном бюро мер и весов (BIPM). Однако, как обнаружили ученые, его масса постепенно уменьшалась.
Поэтому в 2005 году по рекомендации BIPM началась разработка новых определений основных единиц измерения. В 2011 году ученые решили выработать математический эталон массы, базирующийся на постоянной Планка, связывающей энергию частицы с частотой ее колебаний, и на знаменитой формуле Эйнштейна E=mc2.
Для этого были проведены три независимых оценки значения постоянной Планка двумя разными методами.
Причиной задержки стало то, что результаты всех трех замеров немного, но отличались. Это вызвало споры насчет того, как следует согласовать эти результаты. В конце концов физики, не сумев договориться, заново провели эксперименты, ликвидировали все источники погрешностей и смогли сблизить значения постоянной Планка и добиться требуемой точности – вероятность ошибки составляет всего 12 частей на миллиард.
В середине прошлого года согласование результатов экспериментов завершилось, и вопрос о переопределении понятия "килограмм" вынесли на голосование на встрече научных экспертов BIPM, которая сейчас проходит в Версале. Все 60 участников конференции проголосовали за новое математическое представление о единице массы, а также о трех других эталонах.
Платиновая болванка из Палаты мер и весов ушла на пенсию 20 мая 2019 года, во Всемирный день метрологии. Аналогичная судьба постигнет и ампер, кельвин и моль. Все они получили новые математические определения, связанные с зарядом электрона, постоянной Больцмана и числом Авогадро.