Килограмот изгуби - берлинец Моргенпост
Оригиналниот килограм во Париз е репер за метролозите од целиот свет. Но, сега тежи 50 микрограми помалку од пред 118 години. Истражувачите сега бараат начини за повторно мерење на тежините
Само лесна чешма е доволна за да се намали тежината на сите резерви на злато или јаглен на земјата. За да го направите ова, сепак, треба да се влезе во подрумот на Бирото Интернационал дес Поидс и Месурс во близина на Париз и накратко да се допре стаклениот капак „Ле Гранд К“ - оригиналниот килограм што го има повеќе од 120 години. Сè уште се користи за мерење на тежината на сите предмети ширум светот. Зголемување на телесната тежина би го направило цилиндерот висок 3,9 сантиметри преку маснотијата на прстот, бидејќи изгуби околу 50 микрограми во последните 100 години.
50 микрограми е мала големина што ретко кој може да ја замисли. Потребни се милион микрограми за да се дојде до еден грам (околу тежината на половина гумени мечка). Сепак, дури и толку мало слабеење е неприфатливо за истражувачите на мерењата, метролозите. Затоа експерти од целиот свет сега дискутираат за тоа како ќе се определи килограмот во иднина на 24-тата генерална конференција за тегови и мерки во Париз.
Кој и онака кажува килограм?
За да ги калибрираат скалите, техничарите треба да паднат на вистински објект. Предмет е тежок само еден килограм ако е точно ист како и оригиналниот килограм. Институтите за метрологија, како што е „Физикалиш-техника бундесансталт“ (ПТБ) во Брауншвајг, мораат да патуваат специјално во Париз за да ги измерат нивните национални прототипови против него. И се покажа дека предметите за споредба складирани ширум светот сега се потешки од Ле Гранд К. Тешко е дека прототипите се зголемиле. Значи, оригиналниот килограм веројатно се намалил - само ако е со масата на прашина.
На техничарите не им е дозволено да го испитаат оригиналниот модел, кој се состои од 90 проценти платина и 10 проценти иридиум. Оттука, тие можат да шпекулираат само за причините за слабеењето. Може да биде дека водородот заробен во цилиндарот сега испарил. Или некои атоми се изгубени за време на чистењето со алкохол и последователната парна бања.
Два методи на редефинирање
Експертите сега разговараат за два начина за повторно утврдување на килограмот: рамнотежата на Ват и експериментот Авогадро. Во методот на Ват рамнотежа, истражувачите работат со гравитација, која го влече оригиналниот килограм надолу, и електричната сила што е потребна за да се задржи Le Grand K во суспензија. Овој метод би имал предност што може да се користи каде било во светот и повеќе не мора да патува во Париз за да се споредат оригиналните килограми. Сепак, таа е многу кревка и затоа небезбедна. Доволно е ако автомобил е паркиран во близина на лабораторијата или ако водата од прскалка на соседниот имот се влева во подземјето за да ги фалсификува резултатите од мерењето.
Процесот Авогадро, кој е истражен во Брауншвајг, меѓу другите, се чини поедноставен. Килограмот може да се одреди од бројот на атоми на одреден материјал. Атомите се најмалите честички во материјалот. За да го направат ова, техничарите мора да можат да ги бројат малите атоми. Затоа користите чист силикон 28, чија атомска структура е многу униформа. Научниците од Брауншвајг го искористиле ова за да израснат кристал од кој виделе два предмети и ги донеле на експерт во Австралија. Од него направи топки, кои се посоодветни за понатамошна постапка отколку, на пример, коцка. Неговите рабови ќе се расипуваа при секој контакт и ќе се изгубат многу милијарди атоми.
Совршена топка
Техничар ја заземјил, полирал и бланширал оваа топка во најмазниот предмет досега - главно со рака, бидејќи машините имаат премалку чувство за оваа работа. Во никој случај масата не смее да падне под еден килограм, во тој случај истражувачите ќе треба да создадат нова грутка чист силикон во макотрпен процес. Резултатот е скоро совршена сфера. Со оваа сфера, метролозите би имале јасно дефиниран килограм, но треба да се вратат на оригиналниот модел и да продолжат да патуваат таму доколку сакаат да ги проверат своите прототипови.
Пред да одлучат кој метод да го користат, или дали постои друга, научниците ќе треба да направат многу повеќе истражувања.
Зошто напор?
Но, зошто сите напори? Во супермаркетот не е важно дали двете килограми банани тежат 50 микрограми повеќе или помалку. Другите стандарди се применуваат во науката.
Од една страна, метролозите сакаат да најдат физички и математички елегантно решение. Покрај тоа, денес е сè уште невозможно да се предвиди кои апликации би биле можни во иднина со точно определување на килограмот.
Тоа беше случај и со редефинирање на втората на крајот на 1960-тите. Во тоа време, никој не се сомневаше дека точноста на неколку милијардити делови од секундата ќе стане важна за сателитска навигација преку GPS. Бидејќи ако мерењето е неточно дури и за дел од секундата, уредот за навигација нема да го испрати невнимателниот возач на следната улица од десната страна, туку би го удрил во theидот на зградата на 300 метри пред неа.