Революція в метричній системі: фізичному еталону кілограма можуть знайти заміну

Наступного тижня у Версалі 26-та Генеральна конференція з питань ваг і мір (CGPM), яка складатиметься з представників 60 країн-учасниць, як очікується, проголосує за переосмислення Міжнародної системи одиниць (СІ), повідомляє ScienceMag.

Усі чотири базові одиниці — кілограм, ампер, кельвін і моль будуть визначатися непрямим чином з фізичних констант. Вони приєднаються до трьох інших основних одиниць — секунди, метра та кандели (міри яскравості світла), які вже визначені таким чином.

У результаті актуальність втратить останній фізичний артефакт, що використовується для визначення одиниці CI — еталон кілограма Le Grand K.

Цей блискучий циліндр із платино-іридієвого сплаву вже 130 років служить світовим стандартом маси і зберігається у Франції в Міжнародному бюро мір і ваги у Севрі (передмістя Парижа).

Кожні 40 років його використовують, щоб калібрувати аналогічні еталони по всьому світу. Однак у 2005 році виявилося, що він поважчав на 28 мікронів. Таким чином, йому потрібно було знайти більш надійну заміну, не прив’язану до фізичних об'єктів.

Щодо того, як саме визначатимуть кілограм, то наразі є кілька можливих варіантів. Так, за одним із них кілограм пропонують визначати як частину сталої Планка — фундаментальної фізичної величини, яка відображає квантову природу Всесвіту.

Ще один варіант — розраховувати кілограм як відповідну суму конкретних атомів, наприклад кілограмової кулі кремнію-28. Прихильники цього способу вважають, що слід використовувати саме кремній через його значення для напівпровідникової промисловості.

Якщо новий стандарт ухвалять, то він набере чинності в травні 2019 року.

Очікується, що в короткостроковій перспективі мало що зміниться. На перших порах ваги будуть продовжувати калібрувати за фізичними еталонами кілограма, хоча тепер з’явиться ще один фактор контролю.

Що стосується Le Grand K, то він втратить унікальне значення, проте його продовжать зберігати і застосовувати як вторинний стандарт маси.

Нагадаємо, у 2017 році Нобелівську премію з фізики отримали дослідники, котрі зробили вирішальний внесок у розробку LIGO-детектора, який дозволяє спостерігати за гравітаційними хвилями.