Сегодня хочу поделиться любопытной новостью (с опозданием) из мира науки. Оказывается, система СИ, используемая сегодня в научно-технических областях в большинстве стран мира (кроме США, Либерии и Мьянмы) претерпела важные изменения в 2019 году. Начну с предыстории.
В школьных задачах, да и в повседневной жизни, мы постоянно используем единицы измерения. И каждый из нас примерно представляет себе как выглядит 1 метр, 45 градусов, как ощущается 1 килограмм. Сейчас производитель линейки измеряет образец другой линейкой. Но существуют и материальные образцы-эталоны этих физических величин, которые хранятся в специальных условиях.
Специально для целей определения и регулирования эталонов измерительных систем в Европе в 1875 году с принятием Метрической конвенции было учреждено Международное бюро мер и весов (фр. Bureau International des Poids et Mesures), которое находится во французском городе Севр недалеко от Парижа:
В этом бюро хранится копия оригинального прототипа метра (1799 год), созданная в 1889 году. Рядом с ним мы видим эталон килограмма. Изначально он был определён в конце XVIII века как литр (1 дм³) воды температуры 4° C. Состоит образец на 90% из платины и на 10% из иридия.
Система СИ
У системы СИ даже есть свой "маркетинговый" знак, и бюро занимается популяризацией использования этой унифицированной системы. Официальный документ под названием SI Brochure опубликован на сайте bimp.org на английском и французском языках. Кстати, официальной является только французская версия.
В 2018 году в системе произошли важные изменения. Определения основных её единиц полностью утратили привязку к материальным эталонам, хранящимся в бюро. Теперь они выражены через значения фундаментальных физических постоянных. Такой переход стал возможен к началу XXI века в связи с развитием вычислительной техники.
Вот семь констант, определяющие современную систему СИ:
Первая константа, на самом деле, всего лишь... секунда. То есть время, равное 9,192 млн переходам между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Столько переходов совершают ионы цезия-133 в атомных часах, взаимодействуя с электромагнитными волнами. Если вам, как и мне стало интересно, как выглядит устройство атомных (молекулярных, квантовых) часов, то вот так:
Как же теперь определяются единицы длины и массы?
Метр (СИ)
раньше: длина международного эталона метра
теперь:
Килограмм (СИ)
раньше: масса международного эталона килограмма
теперь:
На сайте бюро можно подробно почитать (на английском или французском языке) об истории определения каждой из семи констант.
Что будет с секундой?
Точность измерительных приборов продолжает расти, в частности и атомных часов. Теперь в планах научного сообщества ввести новое определение секунды к 2034 году в результате проведения высокоточных замеров.
Как думаете, полезны ли эти изменения или скорее бессмысленны?
Читайте у меня на канале:
Интерьеры учебных заведений - первый гуманитарный корпус МГУ
Лучшие сборники для подготовки к ЕГЭ по математике
Как малыш-киберспортсмен чуть не остался без урока математики
Подписывайтесь, будет много интересного!