Эталон килограмма заменят физической формулой
«Эталон килограмма»
Фото: gazeta.ru
0 131

Эталон килограмма заменят физической формулой

Решение будет принято в ходе 26-й Генеральной конференции Международного бюро мер и весов в Париже.

Эталон килограмма - платино-иридиевый цилиндр, который хранится во Франции и определяет вес килограмма во всем мире - будет заменен универсальной формулой на основе законов квантовой физики в ходе 26-й Генеральной конференции Международного бюро мер и весов. Об этом рассказал научный портал phys.org.

"Килограмм - последняя мера, которая зависит от физического объекта. Проблема в том, что эталон килограмма существует уже достаточно долгое время, и его масса может изменяться. Это не очень хорошо, учитывая, какая точность в измерениях нужна нам на данный момент", - заявил глава Национальной лаборатории метрологии и испытаний Франции Томас Гренон.

Прибор, который станет основой для нового эталона, называется баланс Киббла. Это очень сложное и дорогое оборудование, которое 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, получается эталон электромагнитного килограмма.

Кроме вопроса о весе килограмма, на Генеральной конференции Международного бюро мер и весов будет обсуждаться определение других основных международных единиц измерения: ампера (единица силы электрического тока), кельвина (единица термодинамической температуры) и моля (единица измерения количества вещества).

Конференция продлится с 13 по 16 ноября в Версальском дворце в Париже.

Килограмм стал легче

Изначально в 1795 году было введено понятие грамма - вес одного кубического сантиметра воды, из чего следовало, что килограмм эквивалентен весу одного кубического дециметра воды (в тысячу раз больше). Для отражения этого веса был сначала изготовлен платиновый, а затем - платиново-иридиевый цилиндр, который хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севр близ Парижа. Доступ в комнату, где хранится эталонный цилиндр, имеют только три человека во всем мире, причем они должны одновременно повернуть ключ в замке, чтобы открыть дверь. Один из ключей постоянно находится у директора Международного бюро мер и весов, второй хранится в Архиве Франции, а третий - у председателя Международного комитета мер и весов.

В конце XX века ученые обнаружили, что эталон постепенно теряет массу, и было инициировано несколько проектов по разработке новой меры, не подверженной временным изменениям.

В августе этого года сообщалось, что Росатом в четвертом квартале 2018 года поставит в Германию изотоп кремния-28 (28Si) для международного научного проекта "Килограмм-3" по созданию эталона массы нового поколения, сообщили ТАСС в пресс-службе Топливной компании ТВЭЛ (входит в Росатом).

В рамках проекта создан новый эталон в виде идеального шара из поликристаллического кремния, обогащенного по стабильному изотопу 28Si, с отклонением от сферичности менее 30 нанометров.

Ученые РФ планируют перейти на новое определение эталонного килограмма в течение 10 лет

Российские ученые планируют перейти к определению эталонного килограмма через фундаментальные физические константы в течение ближайших десяти лет. Об этом рассказал ТАСС руководитель Всероссийского научно-исследовательского института метрологии имени Д. И. Менделеева Антон Пронин.

"Переход на неизменные природные константы в определении килограмма и других базовых величин международной системы SI прежде всего гарантирует глобальное единство и точность измерений. Российский килограмм будет переведен в новый формат не раньше 2025 года. Последнее международное сличение российского эталона произошло в 2014 году, и запаса точности хватит как минимум на 10 лет. За это время планируется осуществить работы, необходимые для определения килограмма через фундаментальные физические константы", - сообщил ТАСС Пронин.

По его словам, необходимость отказа от рукотворного международного прототипа килограмма связана с постепенным изменением массы его копий, что не удовлетворяет современным требованиям.

"В течение 125 лет с момента передачи России национальной копии международного прототипа килограмма, сначала Главная палата мер и весов, а затем ее приемник, ВНИИМ им. Д. И. Менделеева является местом хранения и совершенствования Государственного первичного эталона единицы массы. За это время разница между главным артефактом и российской копией составила около 30 мкг, а другие национальные копии отличаются на 20-50 мкг. При современном темпе научно-технического развития и международной экономической кооперации даже такие мизерные погрешности в определении массы и связанных с ней величин способны привести к системному техническому кризису. Кроме того, в случае утраты или деформации Международный прототип килограмма восстановлению не подлежит", - сказал Пронин.

Последние новости
Доступ будет открыт в честь празднования 100-летия института.…
Стоимость разработки составила 600 тыс. рублей.…
Отмечается, что ее установили на комплексе компании "Апатит" на Кольском полуострове.…