Осталось всего три месяца до революции в физике 20.05.2019.
Это уже не первая революция в физике, но одна из самых «спокойных».
Теоретикам эта революция мало интересна, обычных граждан она вообще не коснётся. Но в физике, которая опирается на эксперимент, это действительно революция.
Любые измерения всегда требовали наличия эталонов массы, длины и времени. Эталоны хранились в палатах мер и весов. Эталон массы — цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм из платино-иридиевого сплава (90 % платины, 10 % иридия). Размеры цилиндра должны быть выдержаны максимально точно, и для этого необходим эталон метра.
Метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299 792 458 секунды.
Ну а теперь, для верности эталона длины требуется эталон времени. Этот эталон имеет в основе очень стабильный генератор с частотой1420,4 МГц, который называют водородным хранителем частоты и шкал времени, и дополнительные средства преобразования и представления эталонов с помощью ЭВМ.
Время — длина — масса. Таков был порядок создания эталонов.
С развитием экспериментальной базы выяснилось, что используя сверхпроводящие контакты можно измерять электрическое напряжение с высочайшей точностью на основе эффекта Джозефсона, и не менее точно можно измерять электрическое сопротивление на основе квантового эффекта Холла.
Затем пришло понимание того, что имея возможность точно измерять ток, напряжение, сопротивление, можно так же точно измерять мощность, а ещё немного подумали и нашли, что можно точно измерять и массу на весах Киббла.
На результат измерения, кроме точности изготовления оборудования влияет знание значения постоянной Планка, заряда электрона, точность эталона времени.
В основе идеи возможность выражать энергию через массу и квадрат скорости света, а также через постоянную Планка и частоту.
Теперь воспроизведение единицы массы будет осуществляться с некоторой погрешностью, а значение постоянной Планка будет указываться точно.
С 20.05.2019 года следует применять новые точные значения фундаментальных констант в международной системе единиц измерений СИ:
Постоянная Планка ℎ = 6,626 070 15⋅10^−34 кг/м^2·с;
Элементарный электрический заряд e = 1,602 176 634⋅10^−19 А·с;
Постоянная Больцмана k = 1,380 649⋅10^−23 Дж/К;
Число Авогадро NA = 6,022 140 76⋅10^23 1/моль.
Частота излучения при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 ΔνCs = 9 192 631 770 Гц;
Скорость света в вакууме c = 299 792 458 м/с;
Максимальное значения световой эффективности монохроматического излучения частотой 540⋅1012 Гц kcd = 683 лм/Вт;
В этом и состоит революция. Вместо материальных эталонов - значения констант и описание процессов для воспроизведения единиц измерения.
Теперь международной системе единиц измерений остаётся стать естественной системой, подобно системе единиц Хартри или системе единиц Планка, весьма специфических, но применяемых физиками в определённых случаях. Теперь в этих системах многие значения единиц измерений будут указаны точно.
Только гравитационная постоянная G ≈ 6,674×10−11 м3·/с^2·кг останется приблизительной константой. Но её постепенно уточняют.
Запланирован и космический эксперимент по её уточнению.
