Мировой эталон килограмма заменили

Фото: National Institute of Standards and Technology

Ученые заменили эталон килограмма, хранящийся в Международном бюро мер и весов во Франции с 1889 года. Теперь единица массы определяется с помощью постоянной Планка. Запись трансляции конференции, на которой было окончательно принято это решение, доступна на YouTube-канале Международного бюро мер и весов.

Ранее килограмм определялся как масса цилиндра, сделанного из платино-иридиевого сплава, который находится в вакуумном сосуде. До настоящего момента это был последний эталон, привязанный к материальному носителю. Эталон метра с 1983 года определялся с помощью расстояния, которое проходил луч света за определенный промежуток времени, а эталон секунды с 1976 года — через время перехода между сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 на уровне моря.

Для создания нового эталона массы теперь применяется баланс Киббла — напоминающее весы устройство, которое определяет, какой ток нужен для того, чтобы создать электромагнитное поле, способное уравновесить чашу с тестируемым эталоном. Это позволяет вычислить постоянную Планка с беспрецедентной точностью. Знание постоянной Планка, в свою очередь, позволяет определить точную массу объекта в другом режиме работы баланса Киббла.

Преимущество нового эталона в том, что баланс Киббла всегда можно изготовить заново и провести с помощью него необходимые вычисления. Материальный эталон может быть потерян и уничтожен, кроме того, его масса не остается постоянной, хотя он всегда равен одному килограмму по определению.