Килограммовая дилемма. Часть II.
Начало можно найти тут
Семь бед-один ответ
Но решение было найдено. Как? А просто: ученые подступили к проблеме с другой стороны. В 1983 году ведущие специалисты в области метрологии, собравшиеся на XVII Генеральной конференции мер и весов, постановили, что отныне скорость света, распространяющегося в вакууме, будет равна 299 792 458 метрам в секунду, и точка!
«Ну и дела! - возможно, удивится наш дорогой голосёнок. - Откуда вдруг такие цифры?» А ниоткуда! Просто взяли и договорились. Зато сумели тем самым «переделать» определение метра, избавив его от привязанности к платина-иридиевой линейке. Метр стал длиной пути, проходимого светом в вакууме за 1/299 792 458 секунды.
На первый взгляд может показаться, что ученые сошли с ума: погрешность в 0,2 микрометра их не устраивает, и они решили исправить дело с помощью трехсотмиллионной доли секунды! К тому же интересно узнать, каким секундомером они собираются воспользоваться? Но на самом деле всё вполне реально. Время ученые научились измерять с поистине фантастической точностью. Так, недавно ученые создали атомные часы, погрешность хода которых равна одной секунде за … 3,7 миллиардов лет!
Первые в мире наручные атомные часики. Стильно, модно, молодежно…
Зато теперь, привязав метр к скорости света и времени, мы получаем три преимущества. Во-первых, для каждого из нас ничего, в сущности, не изменилось. И придорожные километровые столбы, и школьные линейки, и портняжные метры не имеют дела с миллиардными долями, а потому остались прежними. Во-вторых, поскольку скорость света одинакова в любое время и в любом месте Вселенной, можно быть уверенным, что метр отныне представляет собой постоянную величину: расстояние между Землей и Луной, измеренное с точностью до сантиметра в 1983 году, останется верным и в 3417-ом, а если не ровен час наши потомки обнаружат, что результат изменился, то, значит, не метр скукожился или расширился, а Луна «отправилась погулять».
В-третьих, определять расстояния с помощью скорости света очень удобно! Эталонный метр легко «получить» в любой научной лаборатории, так что нет нужды каждые пятьдесят лет отправляться в Севр и сверять свой метр с тем, что хранится там.
По той же дорожке
В октябре 2011 года участники собравшейся в Севре XXIV Конференции мер и весов, приняли решение и для килограмма найти какую-то универсальную постоянную, чтобы уже от нее отсчитывать эталонную массу. В качестве такой точки отсчета ученые выбрали так называемую «постоянную Планка». Она, во-первых, как следует из ее названия, постоянна, и, во-вторых, представить ее можно так, чтобы в размерности присутствовал килограмм.
Ну, а коль скоро в размерности есть килограмм, можно решить и обратную задачу: представить сам килограмм через постоянную Планка. Словом, ученые и здесь решили сделать тот же «финт», что и с метром и скоростью света. Правда, есть одна загвоздка! Дело в том, что ученые не могут определить с нужной точностью, чему равна эта самая постоянная Планка!
Если рассчитывать ее помощью действующего эталона килограмма, погрешность появится в седьмом знаке после запятой. В общем, как и в случае со скоростью света, ученым придется выбрать какое-то определенное значение, как это было со скоростью света. И тогда определение килограмма получится следующим: «эталонная масса, при использовании которой постоянная Планка равна указанной величине».
Что, не очень понятно? Оставим это на совести ученых, зато – верно!
Продолжение следует
