Nadciąga nowa definicja kilograma

Międzynarodowy Komitet Miar i Wag zatwierdził w tym miesiącu propozycję zmiany definicji kilograma z opartej o fizyczny przedmiot (wzorzec z irydu) na definicję opartą o stałą fizyczną (stałą Plancka).

waga Watta

Fot. Steiner/NIST

Do tej pory z siedmiu podstawowych jednostek układu SI sześć było zdefiniowanych w oparciu o stałe fizyczne i inne jednostki SI, ale pozostawała nadal jedna jednostka oparta o fizyczny przedmiot przechowywany pod kloszem w Sevres pod Paryżem - kilogram. Kilogram zdefiniowany jest jako masa wykonanego z irydu wzorca, walca o wysokości i średnicy podstawy 39 mm. Z kolei od definicji kilograma uzależnione są definicje ampera (jednostki natężenia prądu elektrycznego), mola (jednostki liczności materii) czy kandeli (jednostka światłości) - na przykład mol jest równy liczbie atomów zawartych w 12 gramach określonego izotopu węgla.

To wszystko ma jednak ulec zmianie - nowa definicja kilograma będzie opierać się o stałą fizyczną, czyli stałą Plancka, h, która jest istotnym elementem mechaniki kwantowej. Współczesne eksperymenty metrologiczne z wykorzystaniem wagi Watta (pokazanej na zdjęciu) czy masy jednego mola atomów krzemu pozwalają na precyzyjne określenie wartości h, przez co można pozbyć się fizycznego wzorca i zredefiniować ostatnią ze stałych fizycznych. W przyszłości pozostałe jednostki podstawowe również mają zostać zdefiniowane w oparciu o stałe - amper ma być oparty o ładunek elektryczny protonu, temperatura o stałą Botzmanna a mol o stałą Avogadro - jednak wymaga to wykonania więcej eksperymentów w celu precyzyjniejszego wyznaczenia tych stałych.

Na razie Międzynarodowy Komitet Miar i Wag planuje pozbyć się ostatniego wzorca fizycznego, w którym to celu w tym miesiącu został przyjęty przez niego projekt nowej rezolucji definiującej kilogram. Teraz aby przestał być on ostatnią miarą zdefiniowaną przez fizyczny artefakt musimy jeszcze poczekać do CGPM, Generalnej Konferencji Miar i Wag, która odbędzie się w październiku 2011 roku. Jeżeli rezolucja zostanie przyjęta, zamknięty pod szkłem odważnik z Sevres zostanie tylko i wyłącznei eksponatem muzealnym, tak jak spotkało to wcześniej wzorzec metra (który jest teraz zdefiniowany jako wielokrotność długości fali świetlnej emitowanej przez atom kryptonu).

[via Science Daily]

Leszek Karlik

Więcej o:
POPULARNE
NAJNOWSZE