Walka o kilogram wchodzi w terytorium kwantowe

W przeciwieństwie do pozostałych sześciu podstawowych jednostek miary (metr, sekunda, amper, kelwin, mol i kandela), kilogram nie jest obecnie matematyczną stałą. Zamiast tego standardowa jednostka masy opiera się na masie rzeczywistego metalowego cylindra IRL zamkniętego w skarbcu w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag w Sevres we Francji.

Jeśli to brzmi jak konfiguracja najbardziej nudnego filmu Bond, to nie jest. Jest to jednak bardzo kontrowersyjny kompromis, który obowiązuje od 1889 r., Kiedy BIPM zgodził się, że cylinder będzie znany jako „Międzynarodowy Prototyp Kilograma”. Przewiń do dnia dzisiejszego, a zamknięty cylinder faktycznie traci wagę, potencjalnie ponieważ to rzuca gaz. Kurczenie się kilogramów powoduje, że naukowcy są nerwowi, ponieważ podważa dokładność ich pomiaru. W związku z tym istnieje nacisk na porzucenie cylindra na coś koncepcyjnego i spójnego.

Oznaczałoby to jeszcze większe zagłębienie się w kontrowersyjne terytorium. Nowa definicja kilograma opierałaby się na kombinacji stałej Plancka, niezawodnej jednostki fizyki kwantowej w odniesieniu do wielkości i liczby Avogadro, ilości cząsteczek i atomów w jednym molu substancji.

Dokładna wartość liczby Avogadro, która potencjalnie jest równa wartości większej niż liczba ziaren piasku na całym świecie, uniknęła wielu na przestrzeni lat, chociaż badania opublikowane przez naukowców z włoskiego Narodowego Instytutu Badań Metrologicznych w Turynie w Journal of Physical and Chemical Reference Data może to zmienić. Określili dokładne obliczenie liczby Avogadro, licząc liczbę atomów w krzemowej kuli ważącej kilogram. To obliczenie pozwoliłoby im określić stałą Plancka, a następnie zresetować pomiar kilograma.

Giovanni Mana, członek National Institute of Metrology Research, który opublikował badanie, powiedział Niezależny o znaczeniu uzyskania nowego standardowego pomiaru. „Przed ponownym zdefiniowaniem kilograma musimy wykazać, że nowa realizacja jest nie do odróżnienia od obecnej, do dokładności najlepszych światowych sald, w przeciwnym razie, gdy zmienia się z obecnej definicji na nową, wszyscy użytkownicy w nauce, przemyśle i handel musi zmienić wartość masy wszystkich istniejących artefaktów. ”

Jeśli to zrobią, a nowy standard zostanie ustalony, może to doprowadzić do lepszego zrozumienia ostatecznej masy, co pomogłoby producentom, badaczom i niezwykle zorientowanym na szczegóły dealerom narkotyków.