Nowa elektromagnetyczna definicja kilograma
Fot. EPA/CHRISTOPHE PETIT TESSON 14.11.2018
Naukowcy zmienili definicję kilograma, opierając ją nie na platynowo-irydowym wzorcu z Sevres, ale na podstawowych prawach natury – ogłoszono 16 listopada podczas Generalnej Konferencji Miar i Wag (CGPM) w Wersalu.
Dotychczas, na mocy uchwały I Generalnej Konferencji Miar i Wag z roku 1889, wzorcem kilograma był "Le Grand K”, walec o wysokości i średnicy podstawy 39 milimetrów, wykonany ze stopu platyny (90 proc.) z irydem (10 proc.). Przechowywany jest w sejfie Międzynarodowego Biura Miar i Wag w Sevres koło Paryża, ma oficjalne kopie w wielu krajach świata (polski wzorzec zakupiony w 1951 roku otrzymał numer "51”).
Od roku 1889 roku wzorzec wyjmowano z sejfu w roku 1939, 1946 i 1989, by porównać jego wagę z innymi wzorcami. Przed rokiem 1889 wzorcem kilograma był tańszy, ale mniej wygodny w użyciu litr wody destylowanej o temperaturze czterech stopni Celsjusza, przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym.
Kilogram był ostatnią jednostką podstawową definiowaną w oparciu o określony przedmiot. Na przykład metr już w latach 80. ubiegłego wieku zdefiniowano, jako odległość, jaką pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 sekundy.
Ponieważ porównania wzorca z Sevres z wzorcami lokalnymi wykazały, że zaczynają się one różnić wagą (rozbieżność rzędu dziesiątek części na miliard), zaszła potrzeba opracowania wzorca naprawdę niezmiennego i ostatecznego. Taki wzorzec niezbędny jest chociażby w pracach nad nowymi technologiami.
W piątek 16 listopada ogłoszona została nowa definicja kilograma, oparta na niezmiennej w czasie i przestrzeni stałej Plancka (oznaczanej symbolem h), która wiąże ze sobą napięcie i natężenie prądu elektrycznego.
Ta definicja ma być stabilniejsza, dokładniejsza i bardziej dostępna. Pomiaru można dokonać za pomocą wagi Kibble’a, będącej udoskonaloną, dokładniejszą wersją elektromagnetycznej wagi opracowanej jeszcze przez lorda Kelvina.
Elektromagnetyczna waga Kibble’a pozwala określić, jakiej energii potrzeba do zrównoważenia danej masy przez działający na ramie wagi elektromagnes. Siła wywierana przez elektromagnes jest wprost proporcjonalna do natężenia płynącego przezeń prądu. Nowa definicja będzie obowiązywała od 20 maja roku 2019.
Oprócz kilograma nowe definicje oparte na stałych fizycznych zyskały także jednostka natężenia prądu – amper, ilości materii- mol oraz temperatury – Kelwin.(PAP)
Autor: Paweł Wernicki
pmw/ ekr/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
