Физический эталон килограмма заменят квантовой формулой

Мир перестает пользоваться эталоном килограмма, который хранится в Международном бюро мер и весов во французском Севре с 1889 года. Это небольшой цилиндр из сплава платины и иридия. Причина в том, что его масса может изменяться.

«Это не очень хорошо, учитывая, какая точность в измерениях нужна нам на данный момент», — заявил глава Национальной лаборатории метрологии и испытаний Франции Томас Гренон.

Килограмм оставался последней мерой, которая зависела от физического объекта. 16 ноября в Версале на 26-й Генеральной конференции Международного бюро мер и весов все изменится. За килограмм будет приняла формула. Это будет универсальная формула для определения килограмма на основе законов квантовой физики.

Теперь килограмм будет определяться не весом эталона, а количеством электрической энергии, необходимой, чтобы сдвинуть с места объект весом в килограмм. А энергия, в свою очередь, рассчитываться на основе постоянной Планка.

На Генеральной конференции Международного бюро мер и весов в парижском Версальском дворце также будет обсуждаться определение других основных международных единиц измерения — единицы силы электрического тока ампера (А), единицы термодинамической температуры кельвина (К) и моля — единицы измерения количества вещества.

Понятие грамма и килограмма было введено в науку в 1795 году. За основу была взята вода: считалось, что один килограмм равен весу литра воды. Для эталона массы сначала был изготовлен платиновый, в затем платиново-иридиевый цилиндр.

Эталон хранился под надежной защитой. Под двумя стеклянными колпаками, из которых был откачен воздух. Более того, в комнату, где стоял эталон имели доступ только три человека во всем мире. У каждого был свой ключ. Но открыть дверь и войти в комнату с эталоном можно было только одновременно повернув три ключа. Но и это не спасло. К концу XX века ученые обнаружили, что эталон постепенно теряет массу.

Для замены платиново-иридиевого цилиндра было инициировано несколько проектов. В рамках одного из них создан новый эталон в виде идеального шара из поликристаллического кремния, обогащенного по стабильному изотопу 28Si, с отклонением от сферичности менее 30 нанометров. Однако в результате было решено отказаться от физического объекта вовсе.