重量測定委員会は、週の終わりまでにキログラムの運命を決定します

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Anonim
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重量測定室に保管されている標準キログラムのコピー

10月15〜16日、国際度量衡委員会は、標準キログラムを決定するためのさらなる一連の行動を決定する会議を開催します。以前、2011年に、委員会の専門家は、材料標準を放棄し、基本定数(光速とプランク定数)を通じてキログラムの値を決定することを決定しました。 「新しいキログラム」は、よく知られている比率E = mc2に基づきます。ジャーナルNatureによって報告されました。

新しい質量標準への移行に関する委員会の主な推奨事項は、プランク定数を十分な精度で測定することでした。これには3つの独立した測定が必要であり、そのうち2つは根本的に異なる必要があります。この要件を満たし、必要な精度を達成するために、研究者は約3年の作業を行いました。この調査には、米国国立標準技術研究所(NIST、米国)、国立計測研究所(PTB、ドイツ)、および国立研究評議会(NRC、カナダ)の3つの組織が関与しました。

NRCとNISTは、測定にワットの重み付け方法を使用しました。これらの測定では、2つの導体間の電磁引力に対して、参照キログラムに等しい質量が測定されます。実験でいくつかの基本定数を直接測定できるため、このデバイスではプランク定数の値を直接取得できます。

次に、PTBは別のアプローチを使用しました。28Siシリコン単結晶でできたボールの原子数に基づいてアボガドロ数を直接計算します。 Avogadroプロジェクトの実験は、レーザー干渉法を使用した質量1キログラムの球の体積の最も正確な測定と、その中の原子の充填密度の測定で構成されています。このために、X線回折が使用されます。 。濃縮されたシリコンが遠心分離を使用してロシアで生産されたことに注意することは興味深いです(ウランは同様の方法で濃縮されます)

ボールの体積を原子の密度で割るだけで、ボール内の原子の正確な数を取得できます。これは、アボガドロ数の決定に使用されます。それは、他の基本定数(電子の相対質量、微細構造定数、および他の多くの量)を通じて、プランク定数に関連しています。

委員会が解決しなければならない問題の1つは、新しい基準の使用です。特に、科学者がワットの重みにアクセスするためのルールはまだ開発中です。

現在標準として使用されているプラ​​チナイリジウムインゴットは、蒸発と拡散のプロセスにより、時間の経過とともに質量が変化する可能性があります。他の物質的なオブジェクトのように、それは破壊される可能性があり、それは物理定数では実行できません。

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