Российские кремниевые сферы поставят точку в определении килограмма

Российские кремниевые сферы помогут метрологам в срок до 1 июля 2017 года поставить точку в определении килограмма — единицы измерения массы в Международной системы единиц (СИ). Об этом сообщается на сайте Nature News.В настоящее время килограмм является единственной единицей СИ, который определяется на основе рукотворного материального объекта. Остальные шесть основных единиц СИ (метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела) определяются путем воспроизведения эксперимента.В частности, секунда в СИ определяется как время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133, и может быть воспроизведена при наличии соответствующего оборудования в любой лаборатории мира.В настоящее время килограмм определяется как единица массы, равная массе международного прототипа. Эталон хранится в Международном бюро мер и весов (МКМВ), расположенном в Севре близ Парижа и является платино-иридиевым цилиндром диаметром и высотой 39,17 миллиметра. Он состоит из 90 процентов платины и 10 процентов иридия.Основой для нового определения килограмма, как ожидается, послужат эксперименты двух научных групп, а принятие окончательного решения можно ждать в 2018 году на заседании МКМВ. Промежуточное решение должно быть принято 15 и 16 октября 2015 года. Вместе с килограммом, будут уточнены определения ампера, моля и кельвина.В настоящее время учеными предлагается определять килограмм двумя способами: через постоянную Планка и число Авогадро. В первом случае происходит сравнение сил, действующих на катушку, находящуюся в магнитном и гравитационном полях. Эта идея получила название эксперимента по ватт-балансу и реализуется в Канаде (ранее — в Великобритании).С другой стороны, в рамках альтернативного немецко-австралийского Avogadro Project килограмм планируется определять при помощи подсчета числа атомов у кремниевых сфер (состоящих из изотопов кремния-28, производимых в России с помощью центрифуг для обогащения урана): зная диаметр (объем) сферы, оказывается возможным определить килограмм.Измерения в рамках двух экспериментов приводили к отклонениям друг от друга (пренебрежимо малым для реальной жизни, но важным для теоретической метрологии), что привело ученых к необходимости согласования и корректировки методики эксперимента и их результатов.В настоящее время ученые отдают предпочтение канадско-британскому эксперименту, который, как ожидается, послужит основной для нового определения килограмма. В свою очередь, намерения метрологов могут изменить опыты группы Avogadro Project, которая планирует опубликовать свои результаты до 1 июля 2017 года.