Те, як вчені вимірюють світ, ось-ось повинно змінитися
Re-стандартизації
У 1967 році вчені вирішили змінити час. На 13-му щорічному засіданні Міжнародного комітету з вимірювань та ваг комітет визначив, що «наукова секунда» повинна грунтуватися на циклах випромінювання атома цезію-133, одного з найстабільніших атомів. Більш конкретно, друга була визначена таким чином: «Друга - тривалість 9 192 631 770 періодів випромінювання, відповідна переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133».
Розрахунки вчених, руху супутників, ретельно скоординовані комунікації, космічний політ і багато іншого залежать від вимірювання, використовуючи одиниці, такі як друга. Точні виміри можуть і є розділової лінією між життям і смертю. Ось чому вчені тепер реорганізують чотири одиниці: ампер, Кельвін, кілограм і моль.
На загальну думку, Земля обертається послідовно і точно, даючи нам 24-годинні дні і час, виміряні в хвилинах, секундах, тижнях і роках. Але природа не така акуратна і чиста; як би трохи це не було, орбіта Землі і обертання змінюються. Історичні одиниці можуть бути засновані на факторах, які змінюються з часом на льодовику або були точно визначено з самого початку. І хоча наші предки могли б використовувати природний рух і розміщення Землі у Всесвіті як індикатор, наші сучасні сучасні технології вимагають підвищеної точності.
«Має сенс мати вашу вимірювальну систему на основі справжніх інваріантів природи», - сказав Девід Ньюелл, фізик з Національного інституту стандартів і технологій, Wired.
Використовуючи вдосконалені, точні методи вимірювання, вчені з усього світу прагнуть зробити існуючі вимірювання ще більш точними. Точні виміри мають вирішальне значення.
Вимірювання майбутнього
Дослідники, які бажають поліпшити ці вимірювання, відправили свої остаточні обчислення на Генеральну конференцію за вагами і заходам (CGPM). Там будуть обговорюватися вимірювання, і вже в наступному році кожна існуюча одиниця - мінус Канделя - буде заснована на природній фундаментальної константі, такий як швидкість світла.
Наприклад, кілограм був визначений в 1889 році з використанням маси добре полірованого циліндра з платини-іридію, який був відлитий, щоб представити масу кубічного дециметра води. Проблема з цим стандартом полягає в тому, що він не є постійним: міжнародний стандарт, що зберігається в сховищі за межами Парижа, щорічно отримує близько 50 мікрограмів через накопичення пилу. Щоб зробити це вимір більш точним і заснованим на універсальної константі, вчені використовують постійну Планка. Аналогічні зміни і поліпшення зроблені і для інших трьох одиниць.
Вбудовуючи наші виміри в універсальні константи, ми зможемо надійно, послідовно вимірювати за межі сумніву, незалежно від того, що ще зміниться.
«Одним з найбільш ранніх джерел гніву людей у Франції була відсутність універсально справедливої вимірювальної системи», - сказав Мартін Мілтон, директор Міжнародного бюро мір і ваг, для дротового зв'язку. Стандартизовані константи для товарів, таких як зерно, колись захищали покупців і продавців від обману; сьогодні вони захищають рух вперед наших видів. Незалежно від того, чи намагаєтеся ви запустити ракету в точне місце в галактиці або просто намагаєтеся зважити себе, точні вимірювання дозволять добитися прогресу науки та інновацій. У міру просування і зростання ми вимірюємо.
Література: провідні
