С 20 мая ученые перейдут на новый стандарт измерения веса

С 20 мая ученые больше не будут измерять вес с помощью физического предмета – цилиндра из сплава платины и иридия. Его заменили «балансом Киббла» или же «весами Ватта». Однако изменения претерпел не только килограмм.

16 ноября 2018 года участники 26-й Генеральной конференции по мерам и весам, прошедшей в Париже, приняли историческое решение о переопределении четырех из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ) – килограмма, ампера, кельвина и моля, сообщает Общественное.

Почему ученые решили изменить образцы единиц измерения и какими они будут с 20 мая?

Килограмм

Раньше единица массы, килограмм, была привязана к рукотворному артефакту – цилиндру из сплава платины и иридия, который хранится во французском городе Севр. Результаты нескольких международных сличений национальных копий, изготовленных из того же материала, показали: их массы изменяются относительно главного эталона в диапазоне ± 50 микрограммов за 100 лет. Это связано с тем, что несмотря на абсолютно стерильные условия, идеально точный килограммовый цилиндр все равно покрывается пылью и грязью, а его чистка приводит к истиранию частиц сплава.

Насколько при этом изменилась масса головного эталона – неизвестно, ведь его нет с чем сравнивать. Для многих типов измерений такое отклонение может привести к некорректным результатам.

Теперь за точный вес килограмма будет отвечать так называемый «баланс Киббла» или «весы Ватта», которые определяют вес через постоянную Планка. В таких весах эталоном выступает груз, который уравновешивает силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, по которой пропускают ток. Таким образом, массу объекта можно найти путем равенства электрической и механической сил.

Благодаря новым определениям килограмма каждая страна сможет воспроизводить эталон самостоятельно в любое время, не прибегая к сверке с главным эталоном.

Ампер

Прошлогодняя конференция также утвердила новое определение ампера (единица измерения силы электрического тока). Старое, утвержденное в 1948 году, был основан на измерении силы, действующей на параллельные проводники с током. Теперь ученые решили зафиксировать не только численное значение постоянной Планка для килограмма, но и численное значение электрического заряда – для нового определения ампера. То есть новое определение выражается только через одну постоянную – заряд электрона.

Кельвин

Единица температуры – кельвин – до сегодняшнего дня определялась как 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Новое определение Кельвина основано на постоянной Больцмана, которая теперь точно равна 1,380649 × 10-23 Дж × K-1 (джоулей на кельвин).

Моль

Моль к этому времени был привязан к количеству атомов в 0,012 килограмма стабильного углерода-12, то есть был связан с массой. В новой версии системы СИ он будет определен через зафиксированную постоянную Авогадро, то есть будет равен 6,02214076×1023 частиц.

Источник: zik.ua