Nadciąga nowa definicja kilograma
29.10.2010 10:00
Fot. Steiner/NIST
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).
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 paz
dzierniku 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