Вчені вирішили перевизначити ампер, моль, кельвін і кілограм

Відповідну пропозицію було затверджено на Генеральні конференції з мір і ваг, що пройшла в Парижі. Остаточно нові визначення можуть бути прийняті вже в 2014 році, після того як пропозиція пройде всі необхідні формальності.

Відомо, що всі одиниці в системі СІ зводяться до семи основним – ампер (сила струму), моль (кількість речовини), кілограм (маса), кельвін (температура), секунда (час), метр (відстань) і кандела (сила світла). Три з них – секунда, метр і кандела – при цьому пов’язані з фундаментальними константами.

Наприклад, остаточно затверджений в 1997 році визначення секунди – інтервал часу, що дорівнює 9192631770 періодам випромінювання атома цезію-133 при переході між двома надтонким рівнями основного стану атома в спокої і при абсолютному нулі. Незважаючи на громіздкість цього визначення, воно зручніше для застосування у фізиці, чим пов’язане з обертанням Землі.

До останнього часу чотири інших величини – ампер, моль, кельвін і кілограм – визначалися виходячи з інших міркувань. Наприклад, кельвін пов’язаний з потрійною точкою води (при певному співвідношенні тиску і температури вода може існувати в трьох станах), а кілограм визначений за допомогою еталона з платино-іридієвого сплаву, що зберігається в палаті мір і ваг. У рамках нової пропозиції залишилися одиниці планується також замінити новим чином.

Згідно з прийнятим пропозицією, ампер – сила струму, при якій елементарний електричний заряд дорівнює 1,60217653 x 10-19 кулона (кулон визначається як заряд, що пройшов через провідник при силі струму в один ампер за одну секунду). Кельвін пропонується визначити так, щоб постійна Больцманна була дорівнює 1,3806505 x 10-23 джоуль на кельвін, моль – щоб Авогадро була в точності 6,0221415 x 1023 на міль, а кілограм – щоб постійна Планка була дорівнює 6,6260693 x 10-34 джоулів-секунд. Список пропонованих змін можна подивитися тут.

В кінці вересня 2011 року в New Journal of Physics з’явилася стаття, в якій фізики висунули чергове підтвердження фундаментальності квантового ефекту Холла – дискретності холлівської опору в двовимірному провіднику в присутності сильного магнітного поля, перпендикулярного площині і низькій температурі. Як наслідок, вчені запропонували використовувати цей ефект для визначення ампера і кілограма через їх зв’язок з постійної Планка.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *