Ученые изменили эталон килограмма, который теперь привязан к постоянной Планка

Участники конференции по мерам и весам в Париже отказались от материального эталона килограмма. Об этом пишет Meduza.

"Эталоном килограмма был цилиндр из сплава платины и иридия, который хранится в Международном бюро мер и весов под Парижем. Ученые решили, что материальный носитель не подходит для точных измерений, потому что его масса за 100 лет могла измениться на несколько десятков микрограммов", - говорится в публикации.

На конференции также утвердили новые методы определения ампера (единицы силы тока), кельвина (единицы температуры) и моля (единицы количества вещества).

Эталон килограмма впервые был изготовлен в 1799 году в Лондоне и представлял собой платиновую гирю. В 1889 году ее заменили на цилиндр из платиново-иридиевого сплава и перевезли на хранение в Международное бюро мер и весов города Севр под Парижем.

Принятое еще в 1901 году официальное определение ровно так и звучало: "Килограмм - это единица массы, равная массе международного прототипа килограмма".

Международный прототип килограмма это по сути 4-сантиметровый цилиндр, состоящий на 90% из платины и на 10% из иридия.

Но физические объекты могут терять атомы (фактически испаряться) или, напротив, впитывать молекулы из окружающего воздуха, так что за прошедшее столетие масса эталона изменилась на несколько десятков микрограммов.

Это значит, что все остальные прототипы килограмма, по которым калибруют весы по всему миру, строго говоря, были не идеально точны.

Теперь килограмм предполагается измерять при помощи так называемых весов Ватта (или баланса Киббла) - этот прибор определяет массу через постоянную Планка, основную константу квантовой теории.

Проще говоря, определение килограмма увязано с количеством электромагнитной энергии, необходимой для того, чтобы уравновесить объект соответствующей массы. Эталонную гирю заменят электрический ток и напряжение, пропорциональное силе создаваемого ей гравитационного поля.

Эти величины, в отличие от самого физического объекта, не могут измениться или пропасть. А кроме того, точно отмерять килограмм теперь смогут любые ученые по всему миру, а не только те, у кого есть доступ к оригинальной парижской гире или ее копии.

Килограмм оставался единственной единицей системы СИ, которая определялась с помощью предмета. Теперь все единицы системы СИ привязаны к фундаментальным физическим постоянным.