Статьи

Ампер, килограмм и другие величины будут определяться по-новому  18.11.2018 16:14

С 13 по 16 ноября 2018 года в Париже проходила 26-я Генеральная конференция по мерам и весам. Результатом ее работы стало установление новых точных значений для некоторых величин системы СИ.

Всего в систему СИ входят семь фундаментальных величин и соответствующие им единицы измерения:
масса – килограмм, определяется через постоянную Планка;
длина – метр, определяется через скорость света в вакууме;
время – секунда, определяется через частоту сверхтонкого расщепления атома цезия;
сила тока – Ампер, определяется через элементарный электрический заряд;
температура – Кельвин, определяется через постоянную Больцмана;
количество вещества – моль, определяется через число Авогадро;
сила света – Кандела, определяется как световая эффективность монохроматического излучения частотой 540·10¹² Гц.

Изменения, которые вступят в силу с мая 2019 года, затронут четыре величины.

• Килограмм будет определяться, как  постоянная Планка, округленная до определённого числа: 6,626 070 15·10⁻³⁴ Дж·с.
• Ампер - электрический ток, соответствующий потоку 1/1,6021766208 × 10⁻¹⁹ элементарных электрических зарядов в секунду. Для выражения единицы требуется заряд электрона.
• Кельвин будет определяться через постоянную Больцмана k = 1,380 649·10⁻²³ Дж/К.
• Моль - количество вещества системы, которая содержит 6,022140857 × 10²³ специфицированных структурных единиц, где число 6,022140857 × 10²³ – есть число Авогадро N_A.

В основу новых определений базовых величин  положен принцип соотнесения единиц измерения с фундаментальными физическими постоянными или свойствами атомов.   

Ранее единица силы тока имела следующее определение: «Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10⁻⁷ ньютона.»
Сложность состоит в том, что реализовать измерительную систему на основе данного описания не представляется возможным.

В последние годы проведен ряд успешных экспериментов, подтвердивших возможность создания квантованного электрического тока с использованием отдельной молекулы и однослойной углеродной нанотрубки. Устройства, названные электронными насосами, могут перемещать определенное количество электронов в течение каждого насосного цикла.

Совершенствование данной технологии в перспективе позволит создать эталонные установки, которые будут широко применяться в метрологии.

Перейти в Каталог.