Еталон кілограма стає легше. Що відбувається?
Прототип кілограма, платино-иридиевый циліндр, стає все легше. З-за цього дослідники намагаються заново визначити показники маси з допомогою природних постійних.
Необхідні для цього дуже точні вимірювання вже майже завершені.
У французькому сховище зберігають цілком унікальний об’єкт – непримітний циліндр, який важив рівно кілограм і з 1889 року виконує функцію орієнтира для вимірювання маси. Лише кілька людей мають доступ до цієї унікальної цінності. Кожні кілька десятиліть вони витягають прототип кілограма з його схованки в паризькому передмісті, чистять його і контролюють вагу. При цьому експерти з’ясували, що циліндр стає легше. Чому, досі не можуть сказати однозначно.
Навіть якщо втрата маси дуже незначна, це може призвести до серйозних проблем. Особливо такі помітні відхилення за умови точних наукових вимірювань. Враховуючи це, вчені придумали план, який допоможе визначати кілограм надійний спосіб – через фізичні константи, а саме через постійну Планка. Цю універсальну константу Макс Планк ввів, щоб описувати постійні зв’язки енергії та частоти світлової частинки.
Вчені Національного інституту стандартів і технології (NIST) нещодавно представили свої останні результати. Так званими ватними вагами вони врівноважили один кілограм і електричний струм: з одного боку діяла маса, з іншого боку – противага магнітного поля струмопровідної котушки. Завдяки тому, що одиниці вимірювання струму, ампери, побічно пов’язані з константою Планка, з цього взаємодії можна вивести зв’язок між кілограмом і постійною. Опублікований в журналі Metrologia показник є досі самим точним.
Також і інші дослідницькі групи, зокрема німецький Фізико-технічне управління (Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, PTB), здійснюють аналогічні експерименти, правда, в інший спосіб. Адже умови для введення нової дефініції припускають, що принаймні три незалежно виміряних показника постійної Планка повинні визначати кілограм з незначною похибкою.
Потім ще спеціальний комітет повинен схвалити і прийняти остаточне рішення. Після публікації дослідників з NIST очевидно, що новому визначення цієї одиниці виміру восени 2018 року більше нічого не перешкоджає. Адже як і німецька, так і канадська команда презентувала дуже точні результати.