Официальный эталон килограмма получил новое определение
Новое определение килограмма, принятое Международным бюро мер и весов в ноябре 2018 года, вступает в силу, сообщает ТАСС.
О том, что мы принимаем за единицу при измерении протяженности в пространстве и времени, массы, силы тока, температуры, яркости и количества вещества, говорит система СИ (от фр. Système international, то есть "международная система"). Рассказ о системе СИ, которой пользуются почти все люди на планете (исключая упрямых американцев, британцев и население Мьянмы) и строго все ученые, начинается не со случая в лаборатории, а с событий совсем другого масштаба — Французской революции. Воспользовавшись ею, французские же ученые устроили революцию в системе физических единиц.
Килограмм должен был быть массой кубического дециметра (литра) воды, но от этого определения отказались практически сразу, поскольку воспроизвести точное взвешивание литра воды при температуре ноль градусов оказалось проблематичным. До самого последнего времени килограммом была платино-иридиевая гиря, с которой для национальных метрологических организаций делали специальные копии, — и, строго говоря, мы пользовались ею до этого дня, ничем не отличаясь в этом от древних греков или ассирийцев, использовавших в качестве эталонов веса гирьки.
Новый килограмм определяется через постоянную Планка, фундаментальную физическую константу. Килограмм, как гласит новый документ, должен оказаться точно таким, чтобы постоянная Планка составила ровно 6,626069 х 10 в степени –34 джоуля на секунду. А джоули, единицы энергии, в свою очередь выводятся через комбинацию килограмма, метра и секунды.
Метр с секундой определены через скорость света (свет проходит точно 299 792 458 метров за секунду) и излучение охлажденного атома цезия (строго 9 192 631 770 периодов излучения за секунду). Поэтому для поиска нового килограмма даже не нужно ничего взвешивать, а эталон килограмма, долгое время хранившийся в Палате мер и весов, будет иметь уже исключительно историческую ценность.
Если раньше люди договаривались о том, что тот или иной осязаемый объект имеет эталонную массу или длину, то теперь предметом договоренности служит протокол. Ученые больше не говорят: "Вам нужно сделать такую же гирю, как в нашей лаборатории". Вместо этого они говорят: "Вам нужно провести такой-то опыт и откалибровать приборы так, чтобы они показали столько-то", — причем схема опыта может быть вообще любой.
Постоянная Планка определяет связь энергии квантов излучения с частотой, поэтому ее можно измерить множеством способов: лишь бы было какое-то электромагнитное излучение с возможностью определения энергии и частоты. Договоренность об эталоне массы можно будет даже передать какой-либо инопланетной цивилизации по радио — и перейти к одинаковым единицам массы без всякого обмена гирьками.