Перевесить килограмм

Ученые считают, что наступило время переопределить эталонную массу килограмма через фундаментальные физические константы.

С младших классов всем нам известно, что килограмм равняется тысяче грамм, однако мало кто задумывается, как именно вымеряются эти граммы и килограммы на каждых конкретных весах мира.

Изначально килограмм определялся как масса одного кубического дециметра (литра) чистой воды при температуре четыре градуса по Цельсию и стандартном атмосферном давлении на уровне моря. Первый эталон килограмма - цилиндр диаметром и высотой 39,17 миллиметров, состоящий из сплава иридия и платины (90 процентов платины и 10 процентов иридия) был изготовлены в 1799 году в результате разработки французскими учеными метрической системы мер.

Этот эталон хранится в Международном бюро мер и весов и является основой для изготовления идентичных копий. Система определения массы килограмма по платино-иридиевому образцу удобна, проста и понятна с практической точки зрения, однако все же имеет некоторые недостатки.

Если этот цилиндр с течением времени нарушит свою целостность, то стандарты массы потребуется калибровать заново по всему миру. При этом следует учитывать, что массы некоторых идентичных копий не равны массе эталона, а весят несколько больше. В то же время понять, становятся ли копии тяжелее или, наоборот, эталон легче, ученым не представляется возможным.

Разумеется, разница в весе эталона и его копий составляет крайне малую величину, и все же этот дрейф со временем усиливается.

Именно поэтому ученые давно предлагают отказаться «материального» эталона килограмма и выразить эту меру веса через неизменные постоянные величины физики, которые определены с высокой точностью и не подвержены изменениям.

Для поиска наиболее точного выражения килограмма исследователи предлагают два метода. Во-первых, масса килограмма может быть определена с помощью магнитных и электрических полей. Кроме того, ее можно выразить через одну из основных величин квантовой механики - постоянную Планка (данный метод связывает атомную массу элемента с массой макроскопического тела).

Оба вышеупомянутых метода уже были использованы для измерения массы платино-иридиевого цилиндра. Но исследователи остались недовольны итогами проделанной работы, так как результаты разных методов различаются на 175 миллиардных долей. Именно это расхождение (причины которого пока не ясны, а, значит, и не могут быть устранены) не позволяет официально переопределить меру килограмма.

На состоявшейся недавно конференции Королевского научного общества экс-глава отделения масс Международного бюро мер и весов Ричард Дэвис в качестве временной меры предложил просто-напросто усреднить две спорные массы, а полученную величину объявить новым стандартом. Однако большинство ученых сочли такой подход не научным.

Если вы мечтаете получить образование в Китае, обязательно посетите портал waytochina.org. Здесь вам помогут выбрать университет, подготовить необходимые для поступления документы, а также окажут дополнительную поддержку во время вашей учебы в Китае.

13.02.2011

Интересное по этой теме: