edgeways.ru
 |
Кулуары
Серьезно о несерьезном и несерьезно о серьезном. Место для культурного отдыха.
|
Навигация:
Консилиумъ•Лаборатория•Политзанятия•Салон•Полигон•Кулуары•Техфорум•ExMachina•Публикации•Архив•
Новая тема•Искать•
Войти
•Лента
|
Отв: ну тупые-е Дата: 14, September, 2022 11:34 Я имею ввиду идеологов системы СИ.
16 ноября 2018 года 26-я Генеральная конференция по мерам и весам, прошедшая в Версале, утвердила новые эталоны. Изменения вступят в силу во Всемирный день метрологии, 20 мая 2019 года. (вступили) В новой версии системы СИ один кельвин - это такое изменение температуры (Т), которое приводит к изменению энергии (Е), приходящейся на одну степень свободы E = kT, где k - постоянная Больцмана. Значение постоянной Больцмана принято равным 1,380649•10–23. Единица силы тока - ампер - определена теперь не через силу взаимодействия токов, а через значение элементарного заряда (е, заряд электрона), которое принято равным 1,602176634x10-19 Кл. Заряд (q), прошедший через проводник при протекании в нём тока силой I в течение времени t, можно найти по формуле q = It. Единица количества вещества - моль - ранее соответствовала количеству атомов, которое содержится в 0,012 килограмма изотопа углерода-12, что означало её связь с массой. Теперь же моль соответствует зафиксированному числу атомов 6,02214076•1023 (постоянная Авогадро). Как ни странно, но самые большие трудности возникли на пути создания, казалось бы, на первый взгляд самого простого эталона - килограмма. С ним физики провозились дольше всего. Но и эту проблему удалось решить. В новой версии системы СИ килограмм должен оказаться таким, чтобы постоянная Планка составила ровно 6,62607015•10–34 Дж•с. Измерения эталона производятся с помощью специальных весов, где вес тела уравновешивается электромагнитной силой, которая рассчитывается на основе постоянной Планка. Определение постоянной Планка Любопытно, что до этого весы Киббла использовались для нахождения с высокой точностью постоянной Планка. Совершенно очевидно, что если в качестве груза разместить на весах эталон массы, то по тем же формулам можно рассчитать постоянную Планка h. Но это не единственный метод. Другой способ нахождения с высокой точностью постоянной Планка разработан в Национальном метрологическом институте Германии. Там из изотопа кремния 28Si, добытого в России, вырастили монокристаллы, а из них в Австралии создали практически идеально гладкие сферы - эталоны килограмма. При диаметре около 93,75 миллиметра шероховатость их поверхности не превышает 0,3 нанометра. Если эту сферу увеличить до размера Земли, то неровность поверхности не превысит 20 мм. Выбор пал на кремний из-за наличия развитой полупроводниковой промышленности, способной выращивать большие монокристаллы. Масса примесей в такой сфере не превышает десятимиллионную долю грамма. Очень точно измерив параметры кристаллической решётки кремния и полагая сферу идеально сферичной, физики могут рассчитать количество атомов в ней. Исходя из этого можно вычислить число Авогадро и постоянную Планка. Было даже сделано предложение заменить платиново-иридиевый эталон на кремниевую сферу. Но это предложение не было принято. Подробнее см.: [www.nkj.ru] (Наука и жизнь, Последним сдался килограмм) Мы видим, что попытки повысить точность определения связаны с большим количеством промежуточных измерений и расчётов. Этот момент влечёт за собой целый ряд проблем - от достоверности и повторяемости результатов до политических (особенно на фоне современных санкций). в /Если массу определять через определённое количество атомов, то надо учитывать количество дополнительных свободных электронов,которое может сорбироваться как на поверхности, так и внутри решётки. С учётом того, что масса электрона на три порядка менее массы протона,то при появлении одного электрона на 1000 атомов вещества даёт предельное значение точности порядка 10-8. В 2005 году метрологи приняли решение использовать постоянную Больцмана для определения единицы термодинамической температуры (кельвин), элементарный электрический заряд для единицы силы тока (ампер), постоянную (число) Авогадро для единицы количества вещества (моль) и постоянную Планка для единицы массы (кг). После этого потребовалось ещё десяток лет для того, чтобы с высочайшей точностью измерить все константы. Так, неопределённость измерения постоянной Планка не должна была превышать 50x10-9. Подробнее см.: [www.nkj.ru] (Наука и жизнь, Последним сдался килограмм)/ В принципе введённое в 2019 году определение КИЛОГРАММА через скорость света и постоянную Планка окончательно запутало понимание физической сути массы. Особенно с точки зрения инерционных свойств или гравитационного взаимодействия. С моей точки зрения надо было оставаться на количественных определениях атомов определённого вещества в штуках. Этот момент зафиксирован в определении МОЛЯ в системе СИ через число Авогадро Отдельная песня про НЬЮТОН,который определяется через ускорение получаемое массой в 1КГ за одну секунду. Но идеологи СИ не обращают внимание на отсутствие физических приборов для градуировки приборов непосредственно в ньютонах. Если для градуировки использовать центрифуги,то меняется принцип определения силы - сила тяжести на Земле использует понятие гравитации, а центрифужное определение через инерционное свойство вещества |
В онлайне
NB
Гости: 108
Гости: 108