到2018年底,我們所知道的不再存在一公斤,而我們的標準測量單位最終定於50多年來首次進行急需的升級。
在新建議,所有七個基本測量單元(包括第二個,千克和儀表)將由自然的恆定特性(例如光速,而不是由一群科學家想到的價值)來定義。這將使世界變得更加準確。
那到底是什麼意思呢?雖然我們大多數人只是將一公斤視為1,000克或2.2磅,但現實實際上比這要復雜得多。
目前,一公斤的質量是由一個物理物體定義的 - 一塊堅實的一塊90%的白金和10%的虹膜那是坐在法國的金庫中,被稱為國際原型千克(IPK)或“ Le Grand K”(上圖顯示了複製品)。
世界各地都有復製品,但是如果您想對其進行具體特定,以使其重1公斤,則必須與巴黎中的一件金屬的重量完全相同。
IPK甚至都不恒定。儘管它的保障程度很高,但隨著時間的流逝,它可能會損失或獲得原子 - 就像任何物理對像一樣 - 而且IPK似乎已經成為多年來稍重由於表面污染。
研究人員對此並不滿意,因為許多科學假設是基於一公斤的質量,而在目前正在起作用的七個國際系統(SI)或公制系統中,它是唯一的一個這仍然由物理對象定義。
但這終於將要改變,國際重量和測量委員會提出了針對SI基礎單位的新正式定義,該定義計劃在2018年底舉行的第26屆體重和措施中推出。
公制系統的最後一次重大大修是在1960年,所以已經很長時間了。
作為複習,測量的七個基礎單位是:
- 第二
- 儀表
- 公斤
- 安培
- 開爾文
- 痣
- Candela(光度的基本單位)
除千克以外的每一個都已由自然現象定義(儀表是最後一個物理儀表桿,它更改了1960年) 但四個單元將進行升級,其他三個將根據新提案進行調整。
最顯著的,千克將不再由IPK定義。
堅持不懈的是,為了使研究人員正式重新定義千座,他們必須就所謂的普朗克常數的價值達成共識,這與粒子的頻率相比,這與粒子的能量有關。
而且很難衡量 - 科學家一直在努力為自然常數提出一個價值,因為1970年代。
但是在2014年,研究人員終於達成了協議關於普朗克不變的價值(儘管科學家必須在明年7月推翻這一價值),這意味著我們希望我們能擺脫2018年的興趣。
另一個大修是對安培,開爾文和痣。
目前以非常不切實際的方式定義了安培的定義 - 用於測量電流的單元。
一個安培是當前的當流過兩條無限長的無限薄電線時,將恰好分開1米,會產生一定數量的力。
但是無法生產無限長而細的電線,因此沒有人實際上可以準確地測試該值應該是什麼。
根據新提案,基本上將根據電子和質子的電荷- 科學家實際上將能夠衡量的東西。
開爾文和痣也將通過將它們鏈接到玻爾茲曼常數和avogadro常數的確切值來重新定義。目前,開爾文被定義為水的三點 - 晦澀的點,水作為液體,氣體和固體並存。
您可以看到擬議的更改,左側舊系統以及右側的新建議:
在上圖中,c是光的速度(將定義一個米,∆νCS是剖宮產(定義第二個),h是普朗克常數(將定義一公斤),n一個是Avogadro常數(將定義摩爾),k光碟是發光的功效(將定義燭台),kb是Boltzmann常數(定義開爾文),而是e是基本電荷(定義了安培)。
那麼所有這些對我們意味著什麼?老實說,沒有什麼。我們正在談論這些價值的定義的微小,微小的變化,因此,不用擔心,您不會突然開始或多或少地在2018年開始稱重。
但是對於科學家來說,這是一筆巨大的交易 - 被稱為“一生一次”。
“基金會中有髮際線的裂縫,您無法在該基金會上建造物理建築,”告訴艾米麗·康諾夫科學新聞。
基本上,我們現在能夠進行更好的科學,因為我們的測量單位將基於最新和最佳的研究。
“新單元將基於對物理學的現代理解,包括量子力學定律和愛因斯坦的理論,”康諾說。
一旦我們進行了此更改,應該需要一段時間才需要重新定義值。
實際上,唯一可能威脅新的度量系統定義的事情是,如果我們突然發現自然常數(例如光和普朗克的常數)實際上在整個宇宙中略有不同。
這,我們不想讓你嚇到你,而是2011年研究暗示。
儘管如此,就目前而言,宇宙中的基本力量持續不變。
而且,除非研究人員可以證明,否則它們仍然是我們必須定義我們的測量單位最好,最可靠的事情 - 比一個比一個人可靠得多。金屬平板在法國保險庫中。
帶上2018年。