Ученые заменят Парижский эталон массы набором математических констант

Физики наконец-то смогут распрощаться со знаменитым эталоном массы из Международного бюро мер и весов в Париже и заменить его абстрактным набором математических констант и формул, благодаря уточненному значению постоянной Планка, пишет новостная служба журнала Nature.

Изготовленный более 125 лет назад платино-иридиевый эталон килограмма, который хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севр близ Парижа, постепенно, хоть и очень небольшими порциями, теряет атомы, в результате чего уменьшается его масса. Поэтому в 2005 году по рекомендации Международного бюро мер и весов началась разработка новых определений основных единиц измерения, в том числе единицы массы — килограмма.

Новый эталон будет иметь вид идеального шара, изготовленного из монокристалла стабильного изотопа кремния-28.Этот изотоп оказался удобен для создания эталона массы потому, что образцы из него хотя и будут тоже терять атомы, но скорость их потери можно будет определить с высокой точностью и вовремя внести необходимые поправки.

Как объясняет Дэвид Ньюэлл (David Newell) из Национального института стандартов и технологий США в Гейтерсбурге, килограмм до сих пор оставался единственной базовой единицей измерений СИ, основанной на физическом объекте-эталоне. По его словам, ученые уже более 50 лет пытаются выразить килограмм через фундаментальные физические константы, однако сделать это им не удавалось до начала этого десятилетия.

В 2011 году Международный комитет мер и весов (CIPM) принял решение выработать математический эталон килограмма, базирующийся на постоянной Планка, связывающей энергию частицы с частотой ее колебаний, и на знаменитой Эйнштейновской формуле E=mc^2.

Для реализации этих планов Комитет потребовал от ученых провести три независимых оценки значения постоянной Планка, используя два различных метода. Один из этих экспериментов, проведенный в рамках проекта Авогадро при непосредственном участии российских ученых, был завершен в 2010 году, а два других – только в прошлом и в этом году.

Задержка была связана с тем, что результаты всех трех замеров немного, но отличались. Это вызвало споры среди ученых насчет того, как следует согласовать их результаты. Не сумев договориться, физики заново провели эксперименты, ликвидировали все источники погрешностей и смогли сблизить значения постоянной Планка и добиться требуемой Комитетом точности – вероятность ошибки составляет всего 12 частей на миллиард.
Завтра и послезавтра состоится очередное заседание CIPM, в рамках которого руководители Бюро мер и весов и ученые, проводившие замеры, определят ход дальнейших действий. Если ученые получат одобрение, то они окончательно объединят результаты расчетов постоянной Планка и приступят к определению значения эталона массы.
Эта фаза должна быть завершена к июлю 2017 года, и в это время ученые из проекта Авогадро рассчитывают провести еще одну серию опытов с российскими сферами из кремния-28, пытаясь еще больше улучшить точность измерений. Если все сложится удачно, то в 2018 году у человечества появится новое определение килограмма, а платиновая "болванка" из Палаты мер и весов займет заслуженное место в музее.

Источник: РИА Новости

Оставаться в курсе всех наших новостей?

<div style="border:1px; width:450px; border-color:#701c1f; background-color:#F5F5F5; font-family:Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><div style="float:right; text-align:right"><a href="http://polit.pro"><img src="http://polit.pro/logo.png" height="15"/></a><br /><a href="<?if()?><?else?>/_nw/280/98084169.jpg<?endif?>" class="class1"><img src="/_nw/280/98084169.jpg" width="105" border="2"></a></div><b style="font-size:13px"><span style="color:#701c1f;">14 Октября 2015</span> - Ученые заменят Парижский эталон массы набором математических констант</b><br /><span style="font-size:11px"><a href="/news/1-0-8" title="Ещё материалы >>>" style="text-decoration:none; color:#000000"><div id="nativeroll_video_cont" style="display:none;"></div>Физики наконец-то смогут распрощаться со знаменитым эталоном массы из Международного бюро мер и весов в Париже и заменить его абстрактным набором математических констант и формул, благодаря уточненному значению постоянной Планка, пишет новостная служба журнала Nature. <br /><br /> Изготовленный более 125 лет назад платино-иридиевый эталон килограмма, который хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севр близ Парижа, постепенно, хоть и очень небольшими порциями, теряет атомы, в результате чего уменьшается его масса. Поэтому в 2005 году по рекомендации Международного бюро мер и весов началась разработка новых определений основных единиц измерения, в том числе единицы массы — килограмма. <br /><br /> Новый эталон будет иметь вид идеального шара, изготовленного из монокристалла стабильного изотопа кремния-28.Этот изотоп оказался удобен для создания эталона массы потому, что образцы из него хотя и будут тоже терять атомы, но скорость их потери можно будет определить с высокой точностью и вовремя внести необходимые поправки. <br /><br /> Как объясняет Дэвид Ньюэлл (David Newell) из Национального института стандартов и технологий США в Гейтерсбурге, килограмм до сих пор оставался единственной базовой единицей измерений СИ, основанной на физическом объекте-эталоне. По его словам, ученые уже более 50 лет пытаются выразить килограмм через фундаментальные физические константы, однако сделать это им не удавалось до начала этого десятилетия. <br /><br /> В 2011 году Международный комитет мер и весов (CIPM) принял решение выработать математический эталон килограмма, базирующийся на постоянной Планка, связывающей энергию частицы с частотой ее колебаний, и на знаменитой Эйнштейновской формуле E=mc^2. <br /><br /> Для реализации этих планов Комитет потребовал от ученых провести три независимых оценки значения постоянной Планка, используя два различных метода. Один из этих экспериментов, проведенный в рамках проекта Авогадро при непосредственном участии российских ученых, был завершен в 2010 году, а два других – только в прошлом и в этом году. <br /><br /> Задержка была связана с тем, что результаты всех трех замеров немного, но отличались. Это вызвало споры среди ученых насчет того, как следует согласовать их результаты. Не сумев договориться, физики заново провели эксперименты, ликвидировали все источники погрешностей и смогли сблизить значения постоянной Планка и добиться требуемой Комитетом точности – вероятность ошибки составляет всего 12 частей на миллиард. <br /> Завтра и послезавтра состоится очередное заседание CIPM, в рамках которого руководители Бюро мер и весов и ученые, проводившие замеры, определят ход дальнейших действий. Если ученые получат одобрение, то они окончательно объединят результаты расчетов постоянной Планка и приступят к определению значения эталона массы. <br /> Эта фаза должна быть завершена к июлю 2017 года, и в это время ученые из проекта Авогадро рассчитывают провести еще одну серию опытов с российскими сферами из кремния-28, пытаясь еще больше улучшить точность измерений. Если все сложится удачно, то в 2018 году у человечества появится новое определение килограмма, а платиновая "болванка" из Палаты мер и весов займет заслуженное место в музее. <br /><br /> Источник<a class="link" href="http://ria.ru/science/20151014/1301753969.html" rel="nofollow" target="_blank">: РИА Новости </a>
		<script>
			var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont');

if (container) {
				var parent = container.parentElement;

if (parent) {
					const wrapper = document.createElement('div');
					wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper');

parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling);
				}
			}
		</script>
	</a></span></div>