Килограмм становится все тяжелее: учёные пересмотрели метрическую систему

Малоизвестная, однако фундаментальная новость просочилась в сеть. 16 ноября 2018 года в одном из залов Версаля собралось огромное количество людей, среди которых были физики и дипломаты из шестидесяти разных стран. Столь масштабного нашествия былая обитель французских королей не видела уже давно. 

Целью же этого вторжения было то, что не происходило уже с 1983 года, – внесение изменений в метрическую систему.

Нововведения полностью переворачивают исторически сложившиеся методы измерения, основанные на физических объектах. Так, стандарт измерения расстояния основывался на отметках, сделанных на металлическом стержне. Эталон килограмма же, в свою очередь, представлял собой цилиндр из платиново-иридиевого сплава, который хранится во Франции.

Теперь же ученые исключили из стандартов все физические объекты. Единицы мер и весов отныне основываются на природных константах. Так, определение метра было дано с учетом скорости света. Это означает, что, если возможно измерить скорость света, на его основе можно создать эталон метра. Используя аналогичную методику, можно теоретически предположить, что высадившиеся на Марсе астронавты могли бы создать точную мерную ленту на основе обыкновенной насечки.

Новые стандарты обеспечивают большую стабильность, поскольку природные константы не меняются. Это, в свою очередь, может привести к новым технологическим прорывам. Так, новый, более точный способ измерения времени, принятый в 1960х годах, сделал возможным появление GPS. Неудивительно, что нобелевский лауреат в области физики Билл Филлипс сравнил нововведения и производимый ими эффект с Французской революцией.

Пожалуй, наиболее серьезное изменение затронуло эталон килограмма. До недавнего времени он был последней единицей измерения, основанной на конкретном объекте – Международном прототипе килограмма, который хранится в сейфе в пригороде Парижа. Прототип не прекратит свое существование, и ученые по-прежнему будут наблюдать за ним и изучать его. Однако прежнего значения данный объект уже иметь не будет. Теперь это просто металлический цилиндр с богатой историей. С мая 2019 года килограмм будет определяться на основании постоянной Планка, которая является отношением величины энергии электромагнитной волны к ее частоте.

]]>]]>

Международный прототип килограмма (с) 

Ученые утверждают, что существующая система была обречена на доработку. Дело в том, что эталон килограмма со временем увеличивает массу. Многие уже давно считали, что в 21 веке производить измерения на основе куска металла – ужасно несовременно. Однако не стоит забывать, что в течение длительного времени цилиндр превосходно справлялся со своей ролью. Поэтому он в любом случае заслуживает почтительного отношения.

Международный прототип килограмма имеет свои точные копии в разных странах. В России две копии хранятся во ВНИИ метрологии имени Д.И. Менделеева. Ученые постоянно наблюдают за данными цилиндрами и следят за тем, чтобы их масса оставалась постоянной. Также периодически их отправляют во Францию, чтобы сверить с Международным прототипом. При этом транспортировка осуществляется с особой осторожностью, в специальном контейнере и только в качестве ручной клади в салоне самолета.

Однако теперь перелеты во Францию больше не понадобятся. Отслеживание массы цилиндров будет теперь проводиться при помощи так называемых весов Киббла. Когда на данные весы помещают измеряемый предмет, они производят электрический ток пропорционально постоянной Планка. Соответственно, один килограмм будет равняться строго определенному количеству тока. Даже если баланс каким-то образом нарушается, это всегда можно исправить, в отличие от измерения при помощи металлического цилиндра. 

Подписаться на секретный telegram-канал, чтобы не пропустить эксклюзивную информацию, не представленную больше нигде.