Den internasjonale prototypen (standard) på kiloet lagres på International Bureau of Weights and Measures (lokalisert i Sèvres nær Paris) og er en sylinder med en diameter og høyde på 39,17 mm laget av en platina-iridium-legering (90% platina, 10% iridium). Opprinnelig ble et kilogram definert som massen til en kubikk desimeter (liter) rent vann ved 4 ° C og standard atmosfæretrykk ved havnivået.
Så hvorfor ble det tyngre?
Ved å bruke den unike Theta-sensing-teknologien, analyserte prof. Peter Cumpson og Dr. Naoko Sano fra University of Newcastle overflaten til standarden og slo fast at den internasjonale prototypen (Standard) Kilogram kvantifiserte hydrokarbonforurensning på overflaten. Forskningen deres viser at den internasjonale prototypen (standard) for kilogrammet antagelig har fått titalls mikrogram i masse siden standarden ble introdusert i 1875. Men siden dette er et kilo som alle kilo i verden må tilsvare, vil i teoretisk forstand i det minste alle kilogram være teknisk tyngre.
Selv om en økning i kilogramreferansen med titalls mikrogram kan virke ubetydelig, argumenterer Peter Cumpson for at ethvert avvik mellom den internasjonale prototypen (referansen) for kilogramet og dets replikanter kan være problematisk. "Det er tilfeller av internasjonal handel med materialer av høy verdi - der hvert siste mikrogram må gjøres rede for." Akkumulerte hydrokarboner kan fjernes ved eksponering for en blanding av ultrafiolette stråler og ozon.
Situasjonen kompliseres av det faktum at i verden er det 39 mest nøyaktige kopier av referansekilogrammet som er lagret i Paris, som på en gang ble sendt til forskjellige land i verden for å opprettholde et enhetlig system med tiltak og vekter. Nå begynner de, ifølge en rekke forskere, å skille seg mer og mer fra hverandre i vekt på grunn av klimatiske forhold og andre forhold som finnes i forskjellige deler av planeten.
"Industrialiseringen som har funnet sted i verden og arten av det moderne samfunnets funksjon, har ført til at overflaten på referansekilogrammet skaffet seg en plakett i form av ytterligere partikler," sier et forskerteam fra University of Newcastle. - Verdensstandards vektsystem er nå truet av å skape kaos i det. Vi ble forferdet da vi så at kvikksølvpartikler hadde samlet seg på overflaten til en av de 40 referansekilogramene som var lagret i Storbritannia, sier prosjektleder professor Peter Campson.
Salgsfremmende video:
I følge informasjonen mottatt av publikasjonen, diskuteres nå spørsmålet om hvordan du skal utføre en spesiell "støvrensing" av overflatene på alle 40 referansekilogram for å bringe dem tilbake til en enkelt vekt.
På en konferanse i Royal Scientific Society i London 24. - 25. januar foreslo Richard Davis, tidligere sjef for massedivisjonen til International Bureau of Weights and Measures (med base i Sèvres, nær Paris), mykgjøring av definisjonen. Som et midlertidig tiltak før han omdefinerte "kilogram masse", foreslo han gjennomsnitt av de omstridte massene. Så hvis resultatene fra to eksperimenter av forskjellige typer for å bestemme massen ikke helt stemmer, bør de ganske enkelt beregnes i gjennomsnitt, og den resulterende verdien bør erklæres som en ny standard, siterer et forslag fra forskeren Nature News.
Imidlertid har denne planen mange motstandere. "Avgjørelsen om å gjennomsnittlig gjennomsnittlig to inkonsekvente resultater ville være helt matematisk riktig, men dette er ikke en vitenskapelig tilnærming," sa Michael Hart, fysiker ved University of Manchester.
Gjennomsnittlige talsmenn ser det som en vei fremover. Ideelt sett ønsker vi å oppnå perfekt målingskonvergens. Men hvis det ikke fungerer, må du bruke en matematisk tilnærming, sier Terry Quinn, tidligere direktør for International Bureau of Weights and Measures. Han understreker at forskjellene det gjelder er for små til å skape reelle problemer for den praktiske anvendelsen av tiltaket.
Denne forskjellen er et alvorlig problem på lang sikt, fordi det ikke kan bedømmes om kopiene blir tyngre eller omvendt referansen er lettere.
Derfor har forskere lenge planlagt å erstatte kildeens "materielle" standard, og uttrykke den i form av ufravikelige fysikskonstanter, som er bestemt med høy nøyaktighet og ikke endres. Hvis dette lykkes, vil kiloets masse bli like uendret som universets lover.
Forskere bruker to tilnærminger for å finne det eksakte uttrykket for kiloet: i det første bestemmes kiloenes masse ved hjelp av elektriske og magnetiske felt, og i det andre prøver de å uttrykke det i form av Plancks konstant, en av de grunnleggende mengdene av kvantemekanikk.
Den andre metoden innebærer direkte rekalkulering av antall atomer i en krystallinsk silisiumkule. Dette resultatet gjør at kilogram kan omdefineres med tanke på Avogadro-konstanten, som er antall molekyler per mol materie, og faktisk relaterer atommassen til et element til massen til et makroskopisk legeme.
I løpet av de siste årene er målinger med begge metodene blitt utført med en nøyaktighet på 30 ppb - dette er grensen for de mest nøyaktige målingene av massen til en platina-iridium-sylinder. Resultatene fra de to typene eksperimenter avviker imidlertid med 175 milliarder aksjer - dette er mye mer fornuftig fra et metodologisk synspunkt.
Dette tillater ikke å omdefinere målet på kiloet, siden årsakene til avviket er uklare og ennå ikke kan elimineres. Derfor ble det fremmet et forslag om elementær gjennomsnitt av to beregninger og en slik matematisk omdefinering av kiloet.
Oppgaven med å omdefinere massestandarden blir mer og mer akutt etter hvert.”Jo lenger vi venter og konfererer, jo større er massedriften mellom den opprinnelige standarden og replikkene. Da vil vi ikke kunne være enige i det hele tatt om hvilken masse som bør betraktes som en referanse. Situasjonen ser nesten gal ut, innrømmer Quinn.
Så langt har forskere blitt enige om at silisiumatomer er ideelle for prosjektet på grunn av deres stabilitet. Under standardforhold blir de nesten aldri ødelagt, og alle skader beregnes enkelt. "Vi ønsker å omdefinere et kilogram basert på massen til et atom, vi vil telle atomene i ett kilo av en bestemt krystall," sa professor Peter Becker. "Vi måler volumet til en sfære og volumet til et silisiumatom, og når du deler silisiumkulen med volumet til et atom, får du antall atomer - alt er veldig enkelt ". Forskere fra mange land, inkludert Russland, deltar i produksjonen av standarden. 2 millioner euro ble brukt på produksjon av en silisiumkule, og den ble opprettet i nesten 5 år. I følge prosjektlederen har fysikere allerede beregnet hvor mange silisiumatomer som skal være i ett kg og har begynt å "sette sammen"selv om denne standarden ikke vil være helt nøyaktig, fordi forskere så langt ikke kan "sette sammen" en standard i atomens bokstavelige forstand.
Produksjonsforeningen "Electrochemical Plant" i Zelenogorsk, Krasnoyarsk Territory, vil levere råvarer for å lage en ny internasjonal standard for kiloet - en ideell ball laget av en enkelt krystall av silisium-28-isotop, fortalte pressetjenesten til foretaket til Interfax.
Standarden vil bli laget i form av en ideell ball fra en enkelt krystall av silisium-28 isotop.
Krystallen vil bli dyrket ved Institute of Crystal Growth Germany av polykrystallinsk silisium oppnådd ved Institute of Chemistry of High-Rence Substances i Nizhny Novgorod. Det opprinnelige råstoffet for standarden - silisiumtetrafluorid - ble levert av Zelenogorsk ECP.
