Участники конференции по мерам и весам в Париже отказались от материального эталона килограмма. Дело в том, что масса эталона могла за 100 лет измениться на несколько десятков микрограммов.
Отныне килограмм будет определяться через постоянную Планка при помощи весов Киббла. В них эталоном выступает груз, уравновешивающий силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, на которую подается ток.
На конференции также утвердили новые методы определения ампера — единицы силы тока, кельвина — единицы температуры и моля — единицы количества вещества.
До сегодняшнего дня эталоном килограмма служил цилиндр из сплава платины и иридия, который хранится в Международном бюро мер и весов под Парижем.
Первый эталон был изготовлен в 1799 году и представлял собой платиновую гирю. В 1889 году ее заменили на цилиндр.
Постоянная Планка представляет собой основную константу квантовой теории. Она связывает величину энергии кванта электромагнитного излучения с его частотой.
Килограмм стал последней единицей, которую измеряли с помощью конкретного предмета. Теперь он также привязан к фундаментальным физическим постоянным.
Здравствуйте, rookie, Вы писали:
R>Отныне килограмм будет определяться через постоянную Планка при помощи весов Киббла. В них эталоном выступает груз, уравновешивающий силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, на которую подается ток.
То есть эталоном массы будет сила? Но тогда масса будет зависеть от ускорения свободного падения в данной точке!
Я отвечаю за свои слова, а не за то как вы их интерпретируете!
Здравствуйте, qwertyuiop, Вы писали:
R>>Отныне килограмм будет определяться через постоянную Планка при помощи весов Киббла. В них эталоном выступает груз, уравновешивающий силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, на которую подается ток. Q>То есть эталоном массы будет сила? Но тогда масса будет зависеть от ускорения свободного падения в данной точке!
Не будет, нужно только локально равномерное гравитационное поле.
Здравствуйте, Cyberax, Вы писали:
C>Здравствуйте, qwertyuiop, Вы писали:
R>>>Отныне килограмм будет определяться через постоянную Планка при помощи весов Киббла. В них эталоном выступает груз, уравновешивающий силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, на которую подается ток. Q>>То есть эталоном массы будет сила? Но тогда масса будет зависеть от ускорения свободного падения в данной точке! C>Не будет, нужно только локально равномерное гравитационное поле.
Но оно неравномерное. Если раньше можно было перевезти стандарт в любое место на планете и сделать равный ему груз, используя их гравитацию к Земле, то сейчас это можно сделать только в одной точке в Палате мер и Весов в Париже.
Похоже на какую-то утку, так как стандарт килограмма должен был реализован как количество атомов некоего изотопа платины.
Здравствуйте, qwertyuiop, Вы писали:
Q>Здравствуйте, rookie, Вы писали:
R>>Отныне килограмм будет определяться через постоянную Планка при помощи весов Киббла. В них эталоном выступает груз, уравновешивающий силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, на которую подается ток.
Q>То есть эталоном массы будет сила? Но тогда масса будет зависеть от ускорения свободного падения в данной точке!
Ну можно и без гравитации обойтись. Килограмм эта такая масса, которая при приложении силы в 1 ньютон имеет ускорение 1 м/с^2. А ньютон определить через силу взаимодействия проводников с током. А на практике, как хотите так и делайте.
Здравствуйте, ForkCoder, Вы писали:
FC>Похоже на какую-то утку, так как стандарт килограмма должен был реализован как количество атомов некоего изотопа платины.
Но практически их отсчитать невозможно.
С эталоном длины такая же фигня: раньше он был определен как некое количество длин волн определенного излучения, а сейчас определяется как расстояние, проходимое светом за определенное время. Но такое задание эталона недопустимо, так как для измерения требуется другой эталон — времени.
Я отвечаю за свои слова, а не за то как вы их интерпретируете!
Здравствуйте, ForkCoder, Вы писали:
FC>Но оно неравномерное. Если раньше можно было перевезти стандарт в любое место на планете и сделать равный ему груз, используя их гравитацию к Земле, то сейчас это можно сделать только в одной точке в Палате мер и Весов в Париже.
Разговор видимо о том, что на чаши весов должно действовать одинаковое поле.
Q>>То есть эталоном массы будет сила? Но тогда масса будет зависеть от ускорения свободного падения в данной точке! C>Не будет, нужно только локально равномерное гравитационное поле.
Q>>То есть эталоном массы будет сила? Но тогда масса будет зависеть от ускорения свободного падения в данной точке!
Q>Ну можно и без гравитации обойтись. Килограмм эта такая масса, которая при приложении силы в 1 ньютон имеет ускорение 1 м/с^2. А ньютон определить через силу взаимодействия проводников с током. А на практике, как хотите так и делайте.
Определять ускорение килограмма — вряд ли удобно для стандарта, где требуется е-18 точность.
Здравствуйте, pagid, Вы писали:
FC>>Но оно неравномерное. Если раньше можно было перевезти стандарт в любое место на планете и сделать равный ему груз, используя их гравитацию к Земле, то сейчас это можно сделать только в одной точке в Палате мер и Весов в Париже. P>Разговор видимо о том, что на чаши весов должно действовать одинаковое поле.
Чаша весов в новом стандарте — одна. Вместо второй чаши — магнит. При переносе этой комбинации из Парижа в Лондон все рушится.
Здравствуйте, ForkCoder, Вы писали:
C>>Не будет, нужно только локально равномерное гравитационное поле. FC>Но оно неравномерное. Если раньше можно было перевезти стандарт в любое место на планете и сделать равный ему груз, используя их гравитацию к Земле, то сейчас это можно сделать только в одной точке в Палате мер и Весов в Париже.
Откуда такой бред придумывают? Берём обычные весы с двумя чашками. К одной подключаем электромагнит, в другую кладём килограмм. Весы будут уравновешены.
Всё что надо — это одинаковое гравитационное поле в масштабе весов.
Здравствуйте, ForkCoder, Вы писали:
P>>Разговор видимо о том, что на чаши весов должно действовать одинаковое поле. FC>Чаша весов в новом стандарте — одна. Вместо второй чаши — магнит. При переносе этой комбинации из Парижа в Лондон все рушится.
Вот как измеряется килограмм: http://www.npl.co.uk/educate-explore/kibble-balance/
Сначала весы уравновешиваются (сила тока зависит от гравитации в этой точке), затем груз убирается с весов и весы калибруются (убирая зависимость от гравитационного поля). Так как измерения силы тока — абсолютные, то это позволят вычислить абсолютную массу груза.
FC>>Похоже на какую-то утку, так как стандарт килограмма должен был реализован как количество атомов некоего изотопа платины.
Q>Но практически их отсчитать невозможно.
Немцы сделали эталонную сферу из кремния и продвигают как стандарт.
Здравствуйте, ForkCoder, Вы писали:
Q>>Но практически их отсчитать невозможно. FC>Немцы сделали эталонную сферу из кремния и продвигают как стандарт.
Оказалось, что электромагнитный баланс проще, при аналогичной точности.
Здравствуйте, Cyberax, Вы писали:
C> Так как измерения силы тока — абсолютные, то это позволят вычислить абсолютную массу груза.
Да, забыл добавить — измерения силы тока тоже основаны на других эталонах: При силе электрического тока в проводниках 1 А сила взаимодействия составляет 2 × 10-7 H на каждый метр длины. Таким образом, она определяется через силу и длину. А здесь ее предлагают использовать для калибровки самой силы. Круг замкнулся.
Я отвечаю за свои слова, а не за то как вы их интерпретируете!
FC>>Немцы сделали эталонную сферу из кремния и продвигают как стандарт.
Q>Это интересно. А... как они ее сделали? То есть: как воспроизвести ее изготовление так, чтобы получился эталон точно такой же массы?
Здравствуйте, Cyberax, Вы писали:
C>Всё что надо — это одинаковое гравитационное поле в масштабе весов.
Одинаковое для обеих чаш? Или нужной величины?
Что будет, если провести тот же эксперимент на поверхности Меркурия?
Здравствуйте, rookie, Вы писали:
R>https://info24.ru/news/uchenye-otkazalis-ot-jetalona-kilogramma.html R> Килограмм стал последней единицей, которую измеряли с помощью конкретного предмета. Теперь он также привязан к фундаментальным физическим постоянным.
И не только килограмм, все базовые единицы СИ приведены к мировым константам. И это правильно.
Здравствуйте, Mihas, Вы писали:
C>>Всё что надо — это одинаковое гравитационное поле в масштабе весов. M>Одинаковое для обеих чаш? Или нужной величины?
Одинаковое в масштабе прибора и во времени измерения. Приливы и движение Луны вносят обнаружимую ошибку в измерениях.
M>Что будет, если провести тот же эксперимент на поверхности Меркурия?
Всё нормально будет.
Здравствуйте, ForkCoder, Вы писали:
Q>>Это интересно. А... как они ее сделали? То есть: как воспроизвести ее изготовление так, чтобы получился эталон точно такой же массы?
FC>По точным размерам? Эталон длины есть.
Изначально килограмм был определен как масса 1 дм3 воды при 4 градусах. Но этот способ был отвергнут так как он противоречил принципу независимости эталонов: для этого требовался эталон метра. Так же как и сам метр сначала был определен как длина маятника период качания которого равен 1 секунде — для этого требовался эталон секунды.
Но похоже сейчас этот принцип решили проигнорировать.
Я отвечаю за свои слова, а не за то как вы их интерпретируете!
Здравствуйте, ForkCoder, Вы писали:
FC>Не совсем. Почему-то в СИ используется килограмм, а не грамм. Нарушение стройности системы.
Ничего там не нарушается, грамм и килограмм это всего лишь названия, так сложилось исторически.
Здравствуйте, qwertyuiop, Вы писали:
Q>Изначально килограмм был определен как масса 1 дм3 воды при 4 градусах. Но этот способ был отвергнут так как он противоречил принципу независимости эталонов: для этого требовался эталон метра. Так же как и сам метр сначала был определен как длина маятника период качания которого равен 1 секунде — для этого требовался эталон секунды.
Здравствуйте, Cyberax, Вы писали:
M>>Что будет, если провести тот же эксперимент на поверхности Меркурия? C>Всё нормально будет.
Не парься, я сто раз так делал?
Здравствуйте, rookie,
R>Отныне килограмм будет определяться через постоянную Планка при помощи весов Киббла. В них эталоном выступает груз, уравновешивающий силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, на которую подается ток.
Хм. Вот лично мне это кажется неправильным. Кошерный эталон не должен зависеть от других эталонов. Вообще. От слова "совсем".
А здесь нам потребуется еще заведомо точный эталон ампера... А если упомянутый эталон ампера, условно говоря, "неисправен" — мы сразу же получаем неисправный килограмм.
Здравствуйте, Vlad_SP, Вы писали:
V_S>А здесь нам потребуется еще заведомо точный эталон ампера... А если упомянутый эталон ампера, условно говоря, "неисправен" — мы сразу же получаем неисправный килограмм.
Так его можно "исправлять" не меняя определение эталона. То есть со временем эталон может "поплыть", но с увеличением точности приборов (если она конечно будет увеличиваться ) погрешность будет снижаться, а для материального эталона, в виде куска металла или чего бы там ни было погрешность может со временем только увеличиваться.
Здравствуйте, pagid,
P> для материального эталона, в виде куска металла или чего бы там ни было погрешность может со временем только увеличиваться.
Не обязательно. Если эталон килограмма будет сформулирован в виде "масса 198374627842392784084372834 атомов платины" — проблема останется только в том, чтобы посчитать точно эти самые 198374627842392784084372834 атомов. Но ведь точность приборов будет увеличиваться, не так ли?
Здравствуйте, Vlad_SP, Вы писали:
V_S>Не обязательно. Если эталон килограмма будет сформулирован в виде "масса 198374627842392784084372834 атомов платины" — проблема останется только в том, чтобы посчитать точно эти самые 198374627842392784084372834 атомов. Но ведь точность приборов будет увеличиваться, не так ли?
Замучаешься изотопы 194Pt, 195Pt, 196Pt разделять, их почти одинаковая доля, и они близкие. Не понятно, что на том уровне, когда атомы можно поштучно в количествах примерно равных 10^24 отсчитывать, какие-то там изотопы не проблема, но ведь еще и дожить нужно.
Здравствуйте, qwertyuiop, Вы писали:
Q>Значит надо взять элемент, у которого есть только один стабильный изотоп, например золото.
Угу, все просто. осталось отсчитать и выдать.
Здравствуйте, pagid, Вы писали:
P>Замучаешься изотопы 194Pt, 195Pt, 196Pt разделять, их почти одинаковая доля, и они близкие. Не понятно, что на том уровне, когда атомы можно поштучно в количествах примерно равных 10^24 отсчитывать, какие-то там изотопы не проблема, но ведь еще и дожить нужно.
Нужно взять элемент с монородным изотопным составом
) погрешность будет снижаться, а для материального эталона, в виде куска металла или чего бы там ни было погрешность может со временем только увеличиваться.
