Новости химической науки > Килограмм умер! Да здравствует килограмм!

Общепринятые определения четырех из семи основных единиц системы СИ – килограмма, моля, ампера и кельвина в ближайшее время будут изменены.

Делегаты двадцать четвертой международной конференции по мерам и весам, проводившейся в Париже 21 октября, пришли к выводу, что существующие определения этих единиц измерения устарели и должны быть приведены в соответствии с реалиями XXI века.

Число Авогадро было названо в честь итальянского химика, внесшего существенный вклад в разработку понятий «количество вещества».

Существующее в наше время определение килограмма уже в течение десятилетий оценивалось как достаточно противоречивое, и некоторые исследователи уже неоднократно призывали его изменить. Изначально и до сих пор масса килограмма определялась как масса эталонного цилиндра из платина-иридиевого сплава, изготовленного в 1879 году. Однако за более чем столетие масса этого цилиндра изменилась из-за не совсем понятых причин, которые, в том числе, могут быть связаны с утечкой из цилиндра незначительных количеств азота и кислорода, попавших в сплав в ходе его изготовления.

Годами представители метрологической общественности не соглашались с необходимостью введения новых определений, однако, на последней конференции по мерам и весам рекомендации Консультативного Комитета Международной Палаты Мер и Весов по единицам измерения были приняты. То, что конференция в итоге приняла резолюцию, принимающую новые определения четырех единиц СИ, может считаться личной заслугой президента комитета, почетного профессора Университета Рединга (Великобритания) Яна Миллса (Ian Mills).

Комитет рекомендовал соотнести определение килограмма со значением постоянной Планка. По словам Миллса, новое определение килограмма должно быть инвариантным и не зависящим от обстоятельств. Новое определение звучит следующим образом: «масса килограмма такова, что обеспечивает значение постоянной Планка точно в 6.6260693˙10^–34 Дж˙c». Килограмм связан с постоянной Планка таким образом, что размерность постоянной Планка – Дж˙c равна кг˙м²c^–1, а значения метра и секунды в настоящее время определяются на основании значений спектральных параметров цезия и скорости света в вакууме соответственно. Таким образом, «привязка» значения килограмма к значению фундаментальной физической константы – постоянной Планка делает определение килограмма инвариантным, и независящим от изменения массы исторического эталона.

Помимо килограмма было предложено изменить подходы к определению и других физических величин, чтобы навести полный порядок в терминах и определениях системы СИ. Так, существующее определение моля, опирающееся на значение молярной массы изотопа углерода C, которое, по словам Миллса, слегка бестолково, предложено заменить на «Один моль – такое количество вещества, в котором содержится число Авогадро (6.0221415˙10²³) молекул или других элементарных структурных единиц этого вещества». Изменение определений были предложены также для ампера и кельвина.

Предложенные определения значений фундаментальных физических величин еще должны быть ратифицированы, при этом для их ратификации может потребоваться еще не один год, однако, по словам Миллса, самая значительная проблема уже решена – метрологи осознали необходимость изменения определений физических.

Миллс подчеркивает, что изменение определений не повлияет на повседневную работу большинства ученых, добавляя, однако, что такая замена представляет собой насущную необходимость, поскольку точное определение значений фундаментальных физических величин важно для тех разделов теории и практики, где необходимо проводить высокоточные измерения.

Определения трех оставшихся базовых единиц системы СИ – секунды, метра и канделы осталось без изменений.

Источник: Convocation of the General Conference on Weights and Measures - 24th meeting (17-21 October 2011)