Ученые изменят вес килограмма, чтобы избежать катастроф

В сегодняшнем мире, когда ученые ежедневно разрабатывают новые технологии в сферах медицины, космонавтики и военного дела, даже малейшее отклонение от стандартов международной системы единиц СИ может стать причиной катастрофы. Чтобы у всех стран сохранялось единое представление о весе килограмма, длины метра и свойствах других величин, во Франции хранятся их эталоны, по копиям которых сверяются все страны. Если эталонами метра и секунды являются фундаментальные законы физики, то для килограмма это — кусок металла. Во избежание проблем, ученые намерены отказаться от эталона XIX века.

Актуальный эталон килограмма был создан в 1889 году. Он хранится в штабе Международного бюро мер и весов BIPM и представляет собой цилиндр из сплава платины и иридия в соотношении 90% на 10%. Имея высоту и диаметр 39,17 мм, он хранится под двумя герметичными колпачками из стекла и в публикациях часто упоминается как Le Grand K.

Для возможности сравнения представлений о килограмме между странами, принявшими метрическую конвенцию, было создано 80 копий эталона. Их масса сравнивается с массой эталона каждые 40 лет, и было замечено, что разница в их массе достигает 50 микрограмм. Даже недопонимание между странами на таком уровне может стать источником катастрофы. Причиной возникновения разницы может быть что угодно, например, поглощение металлом молекул из воздуха или выветривание.

Чтобы решить проблему и избежать катастроф, 16 ноября 2018 года бюро BIPM проведет специальное заседание. В его рамках будет принято окончательное решение о том, необходима ли замена нынешнего эталона более современным аналогом, не меняющим свои свойства по истечении времени.

Ожидается, что 130-летний Le Grand K будет заменен устройством под названием «баланс Киббла». Он позволяет создать «электронный» килограмм, масса которого пропорциональна произведению тока и напряжения. Благодаря ему, страны будут знать массу килограмма с такой же точностью, с какой измеряется постоянная Планка. К сожалению, для установки устройства в лабораториях стран-участников метрической конвенции потребуется много времени из-за его высокой стоимости.