Ученые официально дали новое определение килограмму

Килограмм, ампер, кельвин и моль получили новые, более точные физические определения, выраженные не через объекты реального мира, а через абстрактные математические константы, пишет РИА Новости.

Килограмм оставался одной из немногих фундаментальных единиц системы СИ, которая определялась не через физические константы (скорость света или заряд электрона), а через реальный физический эталон — платиново-иридиевый цилиндр. Его изготовили еще в 1889 году, все это время он хранился в парижском Международном бюро мер и весов (BIPM). Однако, как обнаружили ученые, его масса постепенно уменьшалась.

Поэтому в 2005 году по рекомендации BIPM началась разработка новых определений основных единиц измерения. В 2011 году ученые решили выработать математический эталон массы, базирующийся на постоянной Планка, связывающей энергию частицы с частотой ее колебаний, и на знаменитой формуле Эйнштейна E=mc2. 

Для этого комитет потребовал провести три независимых оценки значения постоянной Планка двумя разными методами. Один из этих экспериментов, проходивший в рамках проекта Авогадро при непосредственном участии российских исследователей, завершился в 2010 году, два других – три и два года назад. 

Причиной задержки стало то, что результаты всех трех замеров немного, но отличались. Это вызвало споры насчет того, как следует согласовать эти результаты. В конце концов физики, не сумев договориться, заново провели эксперименты, ликвидировали все источники погрешностей и смогли сблизить значения постоянной Планка и добиться требуемой точности – вероятность ошибки составляет всего 12 частей на миллиард. 

В середине прошлого года согласование результатов экспериментов завершилось, и вопрос о переопределении понятия "килограмм" вынесли на голосование на встрече научных экспертов BIPM, которая сейчас проходит в Версале. Все 60 участников конференции проголосовали за новое математическое представление о единице массы, а также о трех других эталонах. 

Как отметил Янссен, официально платиновая болванка из Палаты мер и весов уйдет на пенсию не сейчас, а 20 мая 2019 года, во Всемирный день метрологии. Аналогичная судьба постигнет и ампер, кельвин и моль. Все они получили новые математические определения, связанные с зарядом электрона, постоянной Больцмана и числом Авогадро.

Фото:CC BY-SA 3.0 / Japs 88 / A replica of the prototype of the kilogram at the Cité des Sciences et de l’Industrie, Paris, France