Формула сменя металното кюлче за килограм

Революционни промени настъпват в живота ни тихо и незабележимо. Учени от 50 държави гласуваха реформи в начина, по който се определят няколко основни мерни единици, сред които и една от най-масово използваните в живота - килограмът

Още от 19 век еталонът за 1 килограм е метален цилиндър, изграден от спав на 90% платина и 10% иридий. Металният цилиндър, наричан "Le Grand K", се съхранява заключен в специален сейф в Париж.

Според експерти обаче тази материална дефиниция вече е остаряла. Причината според тях е, че съвременните замърсители на въздуха са оказали негативно влияние на цилиндъра и са довели до неговата дестабилизация. С други думи, заради корозията, той може да не покрива вече съвсем точно абсолютната стойност на 1 килограм.

"Le Grand K" е еталон на международната система за измерване на тежести от 1889 г. насам. Той има и няколко много близки реплики. В свят, в който абсолютно точното измерване е от ключово значение в много области обаче, като разработването на лекарства, нанотехнологиите и прецизното инженерство, мнозина смятат, че времето му си е отишло.

"Живеем в съвременен свят. Вредните частици във въздуха са вече повече, отколкото тези през 19-ти век. Някои от тях успяват да се залепят по цилиндъра и се налага да го почистим със специални материали. С всяко чистене рискуваме масата му да намалее", коментира физикът д-р Йан Робинсън.

Изследователите гласуваха да се освободят от него в полза на дефинирането на килограма чрез научна формула, която ще бъде известна като Die kleine h -“Малкия Х“

Според новата дефиниция килограмът ще се измерва с помощта на елекрически ток, като за целта трябва да бъде създадено електромагнитно поле, което е достатъчно силно, за да балансира обект с маса, равняваща се на 1 килограм. За целта ще бъде използвана формулата E=hv, при която h e константата на Планк(отношението между енергията и честотата на субатомни частици като фотоните), свързваща енергията на електромагнитна вълна Е с нейната честота v въз основа на фундаменталното правило на квантовата механика за еквавилентност между масата и енергията.

За разлика от металния целиндър "Le Grand K", константата на Планк не трупа прах и не се променя с времето.

"Досега ние определяхме едно тяло за леко като го съпоставим с друго по-тежко. Но това е трудно за нас учените, тъй като този подход не дава отговор за атомния състав на двете тела. Един от плюсовете на новия подход е, че можем да измерим едно тяло без то да бъде съпоставено с друго", обяснява д-р Робинсън.

Учените приеха и актуализация на единицата за измерване на температура келвин, която досега се определяше като 1/273,16 от термодинамичната температура на тройната точка на водата. Новата дефиниция ще се основава на Константата на Болцман. Промени бяха приети и в единицата за електрически ток - ампер и единицата за количество вещество - мол.

Целта на новите дефиниции е всички седем единици в Международната метрична система (СИ) да бъдат базирани на фундаменталните природни константи, които не се изменят с времето. Метърът, който до 1960 г. същи беше измерван с помощта на метален еталон, вече се дефинира чрез скоростта на светлината. Останалите единици от метричната система - кендела, с който се измерва силата на светлината, и секундата, с която се измерва времето, са базирани на природни константи.

Докато новата дефинция за килограм ще позволи на учените да измерват тела с много по-голяма точност, потенциалната промяна няма да бъде усетена от нормалния потребител на стоки.

Това не е първият път, когато конференцията променя определението за мерна единица. През октомври 1967 г., физиците сменят дефиницията на понятието секунда от астрономическо на атомно. Промяна, без която, технологии като джипиес и интернет не биха съществували.