20 мая, во Всемирный день метрологии, научное сообщество официально заменит эталон килограмма. В течение 130 лет в качестве него использовали цилиндр из платино-иридиевого сплава, спрятанный в хранилище за пределами Парижа во Франции. Но каждый раз, когда ученые доставали его, цилиндр терял атомы - примерно 50 микрограммов за все время его существования. Но, начиная с понедельника, килограмм будет официально измеряться при помощи физической константы, известной как постоянная Планка.
Эталон веса
Запертый в хранилище, открыть которое можно при помощи сразу трех ключей, в городе Севре, к юго-западу от Парижа, хранится Международный прототип килограмма (МПК), идеальный образец, на который равняются все остальные. Его держат под тремя защитными стеклянными колоколами при определенной температуре и влажности, в сейфе вместе с шестью официальными копиями в подземном хранилище Севра.
МПК достают из хранилища примерно каждые 40 лет. Этот слиток размером с мяч для гольфа, являющийся образцом с 1889 года, используется для калибровки копий, которые потом расходятся по всем странам.
Большинство копий в микрограммах или миллионных долях грамма сейчас весят чуть больше, чем МПК. Но, несмотря на это, нельзя сказать, что эталон веса теряет массу, которая неизменно составляет один килограмм. Кроме того, физики до сих пор не могут сказать, в долгосрочной перспективе он будет терять или набирать массу (так как она медленно и незначительно меняется в ту или иную сторону из-за мельчайшего количества вещества, скопившегося в воздухе, истирания во время взвешивания или испачкавшейся поверхности).
Новый подход к измерениям
Изменения происходили в течение долгого времени. 20 мая три других единицы измерения - ампер, кельвин и моль - также получат новые определения. Их оказалось легче обновить. Килограмм теперь будет соответствовать массе точного числа фотонов или частиц света определенной длины волны. С этим изменением килограмм будет определяться в терминах "секунда" и "метр", которые являются физическими постоянными и, следовательно, более надежными, чем объект, созданный человеком.
Для большинства из нас новые определения не сильно изменятся, но для научного сообщества это исторический момент. Это даст исследователям гораздо более точные инструменты для проведения измерений, что поможет пересмотреть законы физики.
