Учёные готовят фундаментальное обновление единиц измерения

49 сообщений в этой теме

Рекомендуемые сообщения

https://geektimes.ru/post/282436/

Учёные готовят фундаментальное обновление единиц измерения

сли и есть у учёных священные объекты, то это один из них: единственный, тщательно охраняемый 137-летний металлический цилиндр, расположенный в подвале близ Парижа. Этот прототип точно определяет значение килограмма массы во всём мире.

У килограмма говядины в продуктовом магазине та же масса, что и у этого особого куска металла, сплава платины и иридия. У 60-килограммовой женщины масса в 60 раз больше, чем у него. Даже далёкие астрономические объекты, например кометы, измеряются относительно этого цилиндра. У кометы Чурюмова-Герасименко, которую недавно посещал европейский космический аппарат Розетта, масса составляет 10 триллионов таких цилиндров.

Но в этом куске металла нет ничего особенного, и его масса даже не является идеальной константой. Царапины, накапливающаяся грязь, могут незначительно менять его массу. После чего килограмм мяса будет весить чуть больше или меньше, чем раньше. Для гамбургеров эта разница будет несущественной, но для научных измерений небольшой сдвиг в определении килограмма может привести к большим проблемам.

Эта тема волнует некоторых исследователей. Они предпочли бы определить важные единицы измерения – килограммы, метры, секунды – через неизменяемые свойства реальности, а не через наобум взятые длины, массы и другие количества, придуманные учёными. Если бы люди встретились с инопланетянами и сравнили бы системы измерения друг у друга, как говорит физик Стефан Шламмингер [stephan Schlamminger], «над нами смеялась бы вся Галактика».

Чтобы исправить ситуацию, метрологи – редкий вид учёных, занимающийся точными измерениями – исправляют систему. Вскоре они начнут использовать фундаментальные константы природы – не изменяющиеся числа вроде скорости света, заряда электрона и постоянную Планка – для калибровки своих линеек, весов и термометров. Они уже избавились от искусственного определения метра – бруска из платины и иридия с гравировкой. В 2018 году они выбросят и парижский килограммовый цилиндр.

В 2018 семь единиц международной системы единиц (внутренний круг) будут переопределены через семь констант (внешний круг).

Фундаментальные константы числятся среди наиболее точно измеряемых параметров, поэтому они и кажутся идеальными для определения единиц измерения. Но они сами по себе – загадки. Постоянная тонкой структуры служит загадкой для физиков с момента её появления в уравнениях 100 лет назад. Каждый раз, когда электрически заряженные частицы притягиваются или отталкиваются – где бы то ни было во Вселенной – эта постоянная играет свою роль. Её значение определяет силу отталкивания и притягивания. Измените её на несколько процентов – и звёзды начнут создавать меньше углерода, основы всей жизни. Ещё чуть-чуть – и звёзды, молекулы и атомы вообще не возникнут. Складывается впечатление, что её значение было подобрано специально для того, чтобы во Вселенной возникла жизнь.

Значения других фундаментальных констант тоже нельзя объяснить – можно только измерить. «Никто не знает, почему у этих констант именно такие значения»,- говорит физик-теоретик Джон Барроу [John Barrow] из Кембриджского университета.

Эта неопределённость, окружающая константы, может причинить неудобства метрологам. Законы физики не запрещают константам меняться во времени или пространства – хотя доказательств наличия таких изменений найдено не было. Некоторые спорные измерения намекают на то, что постоянная тонкой структуры может быть разной в разных частях Вселенной. Это может означать, что и другие константы меняются, а это разрушит всю опрятную систему, к принятию которой готовятся метрологи.

Плохое самочувствие учёным причиняет не только килограмм. Следующий обвиняемый – кельвин, единица измерения температуры.

«Она сумасшедшая»,- говорит физик Майкл де Подеста [Michael de Podesta] из Государственной физической лаборатории в Теддингтоне, Англия. «Человеческие стандарты температуры – это уровень дрожания молекул в странной точке». Эта точка – схожим со священным килограммом образом выбранная наугад – тройная точка воды, определённая температура и давление, при которой сосуществуют жидкая, газообразная и твёрдая фазы воды. Этой температуре назначено значение в 273,16 Кельвинов (0.01° Цельсия).

А ещё есть ампер, обозначающий поток электричества, питающего ноутбуки и лампочки. «Мы годами мучились с определением ампера», — говорит Барри Инглис [barry Inglis], президент Международного комитета мер и весов. Сегодняшнее слабое определение следующее: это поток, который при протекании по двум бесконечно длинным и бесконечно тонким проводам, расположенным на расстоянии метра друг от друга, приведёт к появлению взаимодействия между ними определённой силы. Но поскольку такие провода сделать невозможно, на практике определять ампер таким образом не очень удобно. В результате измерительное оборудование сложно откалибровать. Это не проблема для электриков, тянущих проводку в вашем доме, но с точки зрения измерений высокой точности это нехорошо.

Эти примеры показывают уровень дискомфорта, окружающий настолько важные для науки фундаментальные единицы измерения. «В фундаменте наметилась волосяная трещина, и на таком основании здание физики строить нельзя»,- говорит Шламмингер из Национального института стандартов и технологии в Геттисберге.

Для заделки трещины учёные хотят обновить международную систему единиц измерения, или СИ, в 2018 году. Килограмм, кельвин, ампер и моль (единицы, измеряющие количество вещества) будут переопределены через связанные с ними константы. Сюда войдут постоянная Планка, определяющая масштабы квантового мира; постоянная Больцмана, соотносящая температуру с энергией; постоянная Авогадро, задающая количество атомов или молекул в моле; величина заряда электрона или протона, также известная, как элементарный заряд. Новые единицы будут основаны на современном понимании физики, включая законы квантовой механики и эйнштейновской специальной теории относительности.

Учёные уже занимались подобными упражнениями, переопределяя метр через фундаментальную константу – скорость света, которая всегда одна и та же.

В 1983 году метр превратился в расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды. Эта последовательность цифр взялась из постоянно уточняемой скорости света. Учёные договорились считать её равной ровно 299 792 458 метрам в секунду, что и определяет метр. Другие единицы подвергнутся схожим изменениям.

Перетряска такого количества единиц происходит «раз в жизни», поясняет физик Дэвид Ньюэл из Национальный института стандартов и технологий. Но большинство людей этого не заметят. Определения поменяются, но изменения пройдут так, чтобы размеры килограмма или кельвина не менялись. Вам не придётся переплачивать за салат-бар.

И хотя изменения по большей части будут скрытыми, их преимущества не только философские. В текущей системе тяжело измерять массы, сильно отличающиеся от килограмма. Фармацевтам приходится мерить малые доли граммов для изготовления лекарств. Они могут составлять одну миллионную долю килограммового цилиндра, что повышает неточность измерений. Новая система привяжет массу к постоянной Планка, что позволит точнее проводить измерения как больших, так и малых масс.

В 2018 году на Генеральной конференции мер и весов метрологи проголосуют за изменения в СИ и скорее всего, примут их. Ожидаются, что новую систему воспримут с радостью. «Очевидно, что система, в которой можно взять комок металла и заявить „это килограмм“, не очень-то фундаментальная»,- говорит физик Ричард Дэйвис из Международного бюро мер и весов во Франции. «Кто будет тратить свою жизнь, пытаясь таким образом измерить атом?»

Новый килограмм

Чтобы отправить на пенсию парижский прототип, учёные должны прийти к согласию по поводу значения постоянной Планка. Она равна примерно 6,62607 x 10−34 кг*м2/с. Но её необходимо измерить с особой точностью – до 2 миллионных долей процента, то есть, до семи знаков после запятой – и различные измерения должны совпасть. После этого значение постоянной будет изменено. Поскольку метр уже определён скоростью света, а секунда – цезиевыми атомными часами, изменение постоянной Планка определит килограмм.

image

Учёные используют ватт-весы, устраивая состязание между электромагнетизмом и гравитацией для измерения постоянной Планка. Ватт-весы на фото изготовлены Стефаном Шламмингером.

Несколько команд используют различные техники измерений. Первая сравнивает электромагнетизм с гравитацией при помощи ватт-весов. Группа Шламмингера находится на последних этапах настройки инструмента. Благодаря точным квантово-механическим методам получения напряжений, масса объекта можно напрямую сопоставить с постоянной Планка.

Другие измеряют константу через изготовленные с большой точностью чрезвычайно блестящие кремниевые шары. «Принцип прост,- говорит метролог Хорст Беттин из Немецкого национального института метрологии, Physikalisch-Technische Bundesanstalt. – Мы просто подсчитываем количество атомов».

Атомы в сфере равномерно расположены в идеальной трёхмерной решётке, поэтому их количество можно подсчитать из размеров сферы. Результирующее измерение постоянной Авогадро можно использовать для подсчёта постоянной Планка, при помощи точного измерения других фундаментальных констант – включая постоянную Ридберга, связанную с энергией ионизации атома водорода. Для таких измерений сферам нужно быть идеально круглыми, чтобы количество их атомов можно было подсчитать. «Землю можно было бы сравнить по округлости с нашими сферами, если бы высочайшие из гор не превышали нескольких метров»,- говорит Беттин.

Подвергая константы сомнению

Представьте себе вселенную, в которой скорость света сильно меняется день ото дня. Если бы там использовалась современная метрологическая система, то «сегодняшний метр отличался бы от завтрашнего»,- говорит Шламмингер – явно неидеальная ситуация. В нашей Вселенной свидетельств такой изменчивости не найдено, и если она существует в очень малых пределах, то практического влияния на систему измерений не окажет.

Но если бы константы не были постоянными, физикам пришлось бы нелегко. Вся физика основана на предположении о неизменности законов, говорит физик Пол Дэйвис [Paul Davies] из Государственного Аризонского университета.

Физики нашли признаки возможной непостоянности в постоянной тонкой структуры. Если это так, получится, что заряженные частицы ведут себя по-разному в разных частях Вселенной.

Постоянная тонкой структуры – сплав нескольких других констант, включая заряд электрона, скорость света и постоянную Планка, и их смесь приводит к числу, примерно равному 1/137. Это внесистемная единица, поэтому в разных системах измерения её значение не меняется.

Учёные отслеживают её через квазары – удивительные космические маяки, возникающие благодаря удалённым сверхмассивным чёрным дырам. По пути к земле свет квазара проходит через облака газа, поглощающие свет на определённых частотах, что и приводит к возникновению разрывов в спектре света. Положение разрывов зависит от постоянной тонкой структуры. Изменения в положении разрывов во времени или пространстве могут означать изменения этой константы.

В 2011 учёные сообщили о провоцирующих намёках на изменения константы. Астрофизик Джон Уэбб из Университета Нового Южного Уэльса с коллегами сообщили, что в одном направлении небесной сферы постоянная тонкой структуры увеличивается, а в другом – уменьшается, будто бы во Вселенной есть особая ось. Утверждение это спорное, и сам Уэбб относит себя к скептикам. «Это, конечно, радикально, и когда вы делаете подобное открытие, вы ему не верите». Но, несмотря на все попытки опровергнуть эти свидетельства, изменчивость остаётся на месте.

В случае подтверждения наблюдений последствия будут невероятными. «Эффект очень мал,- говорит Дэйвис, — но я думаю, что он окажется шоком, поскольку людям хочется, чтобы законы физики были неизменными. Идея их изменчивости очень беспокоит большую часть физиков».

Некоторые учёные придумали успокаивающие объяснения изменчивости константы. Майкл Мёрфи [Michael Murphy] из Технологического университета Суинберна в Мельбурне предполагает, что в этом стоит винить проблемы калибровки телескопа. Мёрфи был соавтором работы 2011 года, сообщавшей о вариациях в константе. В сентябре Мёрфи с коллегами сообщили, что при использовании телескопа без проблем с калибровкой подтверждает неизменность постоянной тонкой структуры. Но квазары, описанные в этой работе, не исключают наличие изменений в той части неба, которую изучали для работы от 2011 года.

К возможности изменения констант можно отнести и другие загадки физики. Учёные считают, что большую часть вещества Вселенной составляет невидимая тёмная материя. В работе от 2015 года физики Виктор Фламбаум и Евгений Стадник из Университета Нового Южного Уэльса показали, что тёмная материя может изменять фундаментальные константы, взаимодействуя с обычной.

Изменение скорости света может повлиять на современные представления об эволюции Вселенной. Учёные считают, что во время инфляции пространство чрезвычайно быстро расширялось, что привело к возникновению Вселенной, однородной на больших масштабах. Это согласуется с наблюдениями: температура реликтового излучения, или света, возникший через 380 000 лет после Большого взрыва, практически везде одна и та же. Но космолог Жуан Магейжу [João Magueijo] из Лондонского имперского колледжа предлагает альтернативу инфляции: если бы в ранней Вселенной скорость света была выше, это объяснило бы её однородность.

«Если поднять скорость света в ранней Вселенной,- говорит он,- появляется возможность поработать над объяснениями её сегодняшнего состояния».

Вселенная с точной подстройкой

К ужасу многих физиков, чьи уравнения испещрены фундаментальными константами, эти значения нельзя вывести из физических принципов. Учёным неизвестно, почему электроны притягиваются к заряженным частицам именно с такой силой, и могут лишь измерять её значение и помещать его в формулы. Такие чёрные ящики принижают элегантность научных теорий, пытающихся объяснить Вселенную от начала до конца.

Особенно волнителен тот факт, что точные значения этих констант крайне важны для появления звёзд и галактик. Если бы во время рождения Вселенной определённые константы – в частности, постоянная тонкой структуры – немного отличались бы, то космос был бы пуст и бесплоден.

В результате многие считают, что должна существовать некая теория, ограничивающая эти величины. Но недавние попытки разработки этой теории зашли в тупик, говорит физик-теоретик Фрэнк Уилчек [Frank Wilczek] из MIT. «За последние десятилетия прогресс был невелик».

Некоторые учёные обратились к альтернативному объяснению: константы могут быть не специально подобраны, но выбраны случайно, и эти броски кубиков происходили много раз во многих вселенных, или в разных частях Вселенной. «Мы поменяли представление о фундаментальных константах. Они уже не так жёстко определены и окончательны»,- говорит Бэрроу.

Могут быть и другие вселенные, или же удалённые части нашей Вселенной, где работают другие константы. В тех местах жизнь может и не выжить. Так же, как разнообразная жизнь развилась на Земле, в подходящем климате, а не на Марсе, так и наша Вселенная может обладать константами, склонными к появлению жизни, поскольку только здесь она могла зародиться.

Также увеличивается несоответствие между экспериментальными данными и теоретическими выкладками по поводу констант. Хотя учёные меряют их с потрясающей точностью, и погрешности измерений составляют лишь миллиардные доли, происхождение констант остаётся необъяснимым.

И хотя метрологи пытаются построить их систему на более надёжном фундаменте, привязывая единицы измерения к константам, этот фундамент ещё может покачнуться. Изменяющиеся константы сделают систему менее красивой и аккуратной. Ньюэл говорит, что системе единиц придётся эволюционировать вместе со знаниями и наукой. «А затем можно будет оглядеться и использовать эту систему измерений для дальнейшего изучения окружающего нас мира».

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Англии, Германии, Австралии, США, судя по статье, интересно это как то скажется на методиках ныне применяемых в метрологии?

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Забавно!

метрологи – редкий вид учёных, занимающийся точными измерениями – исправляют систему

А система тоже редкого вида и исправлению до сих пор не поддаётся

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А система тоже редкого вида и исправлению до сих пор не поддаётся

:super:

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
...Поскольку метр уже определён скоростью света, а секунда – цезиевыми атомными часами...

Это, и вообще большинство из выше сказанного, всего лишь в очередной раз намекает на то, что и метр, и секунда, и килограмм - вымышленные величины, которые придуманы для хоть какого-то удобства описания окружающего мира.

В частности, уже доказано, что и скорость света не такая уж постоянная, как нам хотелось бы, да и переходные процессы с цезием - так себе эксперимент.

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо, интересная статья. Хотя наверное в мире малых частиц тоже "стабильности нет" и поэтому процесс получения действительных значений нескончаем и мы метрологи вымрем позже всех :rolleyes:/>

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

... и мы метрологи вымрем позже всех :rolleyes:/>

Нет. Последними - бухгалтеры. Они нас должны сначала рассчитать, а потом еще списать эталоны. ;)

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Продублирую тут

http://gost.ru/wps/portal/pages/news/?article_id=4385

О новом определении единицы температуры

МОСКВА, 02 декабря 2016 г. - В России завершены исследования по переопределению единицы Международной системы единиц – температуры.

Работы проведены национальными метрологическими институтами ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» и ФГУП «ВНИИФТРИ», входящими в структуру Федерального агентства по техническому регулированию (Росстандарт).

Новое определение единицы температуры гармонизировано с требованиями Международных метрологических организации и согласовано с методами в других странах.

Российским исследователям-метрологам удалось определить константу Больцмана с высокой точностью. Это позволило улучшить точность воспроизведения единицы температуры.

Созданная учеными аппаратура позволяет осуществлять воспроизведение единицы температуры косвенным методом в соответствии с ее новым определением и рекомендациями Консультативного комитета по термометрии и дает возможность улучшить метрологические характеристики Государственного первичного эталона единицы температуры, а именно: расширить диапазон воспроизведения единицы температуры до 3473 К и сократить погрешность воспроизведения в 1,5 – 2 раза.

На текущий момент изготовлены и прошли все необходимые исследования экспериментальные образцы аппаратуры и измерительных установок для перехода на новое определение единицы температуры.

Полученные результаты будут заложены в основу Государственного эталонного комплекса и обеспечат России одно из лидирующих мест в мире в области температурных измерений.

Опубликовано: 02.12.2016 13:16

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

http://gost.ru/wps/portal/pages/news/?article_id=4526

На один шаг ближе к новому определению килограмма

МОСКВА, 20 декабря 2016 г. – Исследования в рамках переопределения килограмма проведены российскими учеными.

Работы по обоснованию технических решений по совершенствованию государственного первичного эталона единицы массы - для реализации нового определения килограмма - на основе фундаментальных физических констант проведены в национальном метрологическом институте «ВНИИМ им Д.И. Менделеева».

Актуальность работы заключается в необходимости подготовки к планируемым изменениям международной системы единиц СИ и переопределению ее основных единиц путем замены основы системы – макрообъектов (свойств физических тел, веществ и материалов) на объекты микромира, проявляющие свои свойства в ФФК и физических закономерностях.

Для единицы массы (килограмма) переопределение особенно актуально, так как действующее определение использует артефакт, который хранится в Международном бюро мер и весов (Франция). В связи с этим существуют проблемы контроля возможных изменений единицы, а также восстановления в случае утраты.

Новая системы единиц СИ предусматривает фиксацию значений ряда Фундаментальные физические константы (ФФК), в т. ч. постоянных Планка и числа Авогадро, которые могут стать основами двух различных новых определений килограмма.

После переопределения килограмма в 2018 г. на смену платино-иридиевому национальному прототипу килограмма придут кремниевые шары, откалиброванные на ватт-весах (с использованием постоянной Планка) или изготовленные и измеренные по технологиям проекта «Авогадро». Внедрение новых определений предусматривает компарирование масс в условиях вакуума при воспроизведении единицы и ее последующую передачу в условия атмосферы.

По итогам проведенной учеными работы в лаборатории массы введен в эксплуатацию вакуумный компаратор. Оборудование позволяет отработать новые измерительные технологии, необходимые для внедрения новых определений килограмма.

Кроме этого, проведено макетирование ключевых измерительных систем, которые смогут найти применение в вариантах реализации новых определений килограмма.

При этом уже сегодня полученные результаты обеспечивают повышение точности компарирования массы в несколько раз по сравнению с существующей эталонной аппаратурой. Это позволит России - после введения нового определения единицы массы - поддерживать единство измерений в этой области на международном уровне.

Опубликовано: 20.12.2016 09:17

  • Like 1

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Формула связи фундаментальных физических констант и нахождение абсолютно точных эталонов в метрологии через фундаментальные физические константы.

ЗНАЧЕНИЕ   ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ  ФИЗИЧЕСКИХ  КОНСТАНТ  (ФФК)  В  СТЕПЕНЯХ,  ПРЕДСТАВЛЕННЫХ  В  ФОРМУЛЕ  ,  СХОДЯТСЯ  К  ПРОСТЫМ  РАЦИОНАЛЬНЫМ  ДРОБЯМ  И  ВЫРАЖАЮТСЯ  ДРУГ  ЧЕРЕЗ  ДРУГА   ПО  ФОРМУЛЕ  (3).

метрология ФФП 2000-16Word.doc

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

http://gost.ru/wps/portal/pages/news/?article_id=5700

Цитата

 

Ученые ВНИИФТРИ разрабатывают новый эталон температуры

МОСКВА, 05 апреля 2017 г. – В одном из ведущих метрологических институтов страны - Всероссийском научно-исследовательском институте физико-технических и радиотехнических измерений (ФГУП «ВНИИФТРИ») - проведены исследования, разработан и успешно испытан комплекс аппаратуры, включающий акустический газовый термометр.

Оборудование будет введено в состав Государственного первичного эталона температуры ГЭТ 35-2010.

Новые термометры реализуют значение температуры методом акустической газовой термометрии. Они не имеют ограничений на использование рабочего вещества и могут эксплуатироваться в течение многих лет, сохраняя свои метрологические параметры. По словам экспертов, термометры также могут применяться в системах, не нуждающихся в постоянном обслуживании. На основе данных термометров будет реализовываться новая температурная шкала, переход на которую планируется Международным бюро мер и весов в ближайшие годы.

На совещании, прошедшем в марте 2017 г. в Италии, по результатам работ, проводимых участниками Метрологического консорциума в по проекту InK2 «Реализация нового определения кельвина», были представлены предварительные итоги измерений отклонения температуры, воспроизводимой по действующей сейчас шкале МТШ-90, от термодинамической температуры, воспроизводимой по акустическому газовому термометру. Сравнение данных, представленных российским институтом, показало хорошее соответствие с результатами подобных исследований ведущих метрологических институтов Германии, Франции, США, Англии и Италии.

Переход на новую шкалу температуры потребует замены основной аппаратуры существующего Государственного первичного эталона температуры. На это и направлены разработки НИИ физико-технических и радиотехнических измерений. В противном случае российские измерительные возможности не будут признаны в мире.

Кроме того, невозможность использования термометров, измерителей влажности и других приборов, поверенных и откалиброванных в РФ создает дополнительные проблемы при проведении торговых операций, учете количества отпущенного и принятого сжиженного природного газа, нефти и нефтепродуктов. В такой ситуации может возрасти зависимость отечественных производителей и потребителей от национальных метрологических организаций других государств.

(По материалам ФГУП «ВНИИФТРИ»)

Опубликовано: 05.04.2017 19:10

 

 

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Формула связи фундаментальных физических констант и возможные ошибки при определении нового эталона килограмма через фундаментальные физические константы.

2015 году из наиболее прецизионных измерений получено рекомендованное значение числа Авогадро

            NA = 6,022 140 82(11)·1023 моль−1      занижено на 7,8 сигма

Значение    NA = 2014-15г   сильно занижено на 7-8 сигма и если на основании этих значений принять новый эталон килограмма то это приведет к  не учтенным сдвигам  в значениях других констант…

(пример со скоростью света и значением  2014 года α  )

Но если со скорость света ошибка в 9 знаке, то с Авогадро это ошибка в7-8 знаке…

2016 Эталон килограммаWord.doc

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Автор в своей работе (формула связи констант) показал ,что значение массы протона равна      

                          = 1,007 276 463 653 24(1)

Что показывает ,значение 2014г сильно завышено

                        =1,007 276 466 879(91) а. е. м.

Это показывает значение 2017г которое - 3,26 сигма

                               = 1,007 276 466 583(15)(29)  а. е. м.

Новое значение h = 6.626 069 934(89)×10−34 Дж·c.

показывает ,что значение 2014г тоже сильно завышено

h=6,626 070 040(81)·10−34 Дж·с 

По данным автора(формула связи констант)        

= 6,6260691253942(1)    

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ИМХО, набор фраз и цифр. А по-простому можно?
 

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 27.02.2017 в 12:44, KIP IPP сказал:

...Ранее Росстандарт уже сообщал о полученных результатах по проектам по переопределению единиц массы, температуры, электрического напряжения и др.: Масса-ФФК, Кельвин, Вольт, Температура-ФФК-Больцман, Катал.....

"http://minpromtorg.gov.ru/press-centre/news/#!zavershena_razrabotka_principialno_novoy_etalonnoy_bazy

 

http://gost.ru/wps/portal/pages/news/?article_rss_id=7120

В Казани 6-8 сентября 2017 года состоялась организованная Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) и  Комитетом РСПП  по техническому регулированию, стандартизации и оценке соответствия Объединенная конференция,  включающая XII-ю Международную конференцию «НЕФТЕГАЗСТАНДАРТ – 2017» и V-ю Международную метрологическую конференцию «Актуальные вопросы метрологического обеспечения измерений расхода и количества жидкостей и газов»....В докладе заместителя руководителя Росстандарта Сергея Голубева заострено внимание слушателей на вступлении в завершающую фазу работ представителей метрологического сообщества по новому определению с мая 2019 года основных физических величин в Международной системе измерений СИ – секунды, сантиметра, килограмма. Это повлечет за собой дальнейшее совершенствование эталонной базы, повышение точности измерений основных физических величин.

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 20.12.2016 в 20:09, UNECE сказал:

Работы по обоснованию технических решений по совершенствованию государственного первичного эталона единицы массы - для реализации нового определения килограмма - на основе фундаментальных физических констант проведены в национальном метрологическом институте «ВНИИМ им Д.И. Менделеева».

Актуальные вопросы развития системы обеспечения единства измерений, в том числе новые тенденции в сфере измерения массы, были рассмотрены в рамках обучающего семинара, организованного ЦСМ Росстандарта в Санкт-Петербурге и Ленинградской области (ФБУ «Тест-С.-Петербург») совместно с Академией стандартизации, метрологии и сертификации (ФГАОУ ДПО АСМС). В обсуждении приняли участие представители ведущих научно-исследовательских организаций Росстандарта, а также региональных центров стандартизации и метрологии.

Главной темой мероприятия стал переход от вещественного эталона единицы массы к эталону, основанному на фундаментальных физических константах. Как пояснили в ФБУ «Тест-С.-Петербург», килограмм является единственной единицей измерений, определяемой через артефакт – платино-иридиевую гирю массой 1 кг. Необходимость перехода на новое определение единицы массы вызвано обнаружением уменьшения единицы массы международного прототипа килограмма – за 100 лет его вес уменьшился на 50 микрограммов. В научном сообществе рассматриваются пути решения этой проблемы путем введения нового определения килограмма – через постоянную Планка или постоянную Авогадро.

В ходе семинара с докладом «Ватт (кибл) весы, » для реализации нового ожидаемого определения единицы массы» выступил руководитель лаборатории ВНИИМ им. Д.И.Менделеева, д.т.н., Леонид Витушкин. О необходимости перехода на новое определение единицы массы и возможных путях его реализации рассказал ученый-хранитель государственного первичного эталона массы ВНИИМ им. Менделеева к.т.н., Виктор Снегов.http://gost.ru/wps/portal/pages/news

В 15.05.2017 в 19:45, Эмиль2013 сказал:

2015 году из наиболее прецизионных измерений получено рекомендованное значение числа Авогадро

Цитата

...Сейчас килограмм определяется как масса специального предмета, эталона килограмма (подчёркиваю: конкретного предмета, а не любого предмета из того же материала такого же размера). Масса эталона килограмма с абсолютной точностью равна килограмму. По определению. У эталона есть копии, разбросанные по миру. Так вот, массы эталона и его копий меняются относительно друг друга. При этом понять, какой из этих предметов легчает, а какой тяжелеет, невозможно, т. к. сравнить не с чем. Какого-то ещё более точного эталона, относительно которого можно было бы сравнивать, не существует. Из этого следует вывод, что масса эталона килограмма меняется (попросту потому, что было бы очень странно полагать, что масса копий эталона изменяется, а самого эталона — нет). Но несмотря на это, его масса всё равно всегда равна килограмму. По определению. Просто сам килограмм меняется вместе с эталоном.

Как следствие, текущее определение килограмма является неудовлетворительным. И поэтому в новом СИ решили его изменить. А именно привязать килограмм к определённому численному значению постоянной Планка, а также к метру и секунде. Т. е. поступить с килограммом так же, как уже давно поступили с метром: привязать к определённому значению некоей постоянной. Тогда постоянная Планка перейдёт в разряд постоянных, которые по определению имеют абсолютную точность (туда же относится скорость света). Но чтобы так сделать, нужно сперва решить, какое именно численное значение постоянной Планка мы зафиксируем в определении килограмма. А для этого нужно сперва постоянную Планка максимально точно измерить. Для этого нужно провести эксперимент. И в эксперименте должен участвовать действующий эталон килограмма. Почему? Потому что нам нужно максимально точное значение постоянной Планка, полученное на основе действующего килограмма. На основе которого (полученного значения постоянной Планка) мы определим новый килограмм. Чтобы новый килограмм был максимально близок к старому. И такой эксперимент провели. А именно, измерили текущий эталон килограмма на так называемых ваттовых весах (watt balance, Kibble balance). Это позволило получить максимально точное значение постоянной Планка, выраженное в кг·м2·с-1, где под «кг» понимается старый килограмм, т. е. текущий эталон килограмма. И затем полученное число объявят по определению абсолютно точным значением постоянной Планка, выраженной в кг·м2·с-1, где под «кг» будет уже пониматься новый килограмм.

Равен ли новый килограмм старому? Если быть совсем строгим, то нет. Т. к. они по-разному определяются. Они не могут быть равны с абсолютной точностью. Тем не менее, при выяснении значения постоянной Планка, которую нужно включить в определение килограмма, учёные старались вычислить её максимально точно. Настолько, насколько это возможно на текущем уровне развития техники. Как следствие, на текущем уровне развития техники невозможно экспериментально выявить разницу между новым и старым килограммом. Я имею в виду, что невозможно сказать, какой из них больше. Как следствие, с практической точки зрения они (на сегодняшнем уровне развития техники!) равны. А это значит, что все существующие весы мира менять не придётся.

На данный момент масса эталона килограмма в точности равна 1 кг. А постоянная Планка известна с погрешностью. После принятия нового СИ постоянная Планка будет известна точно. А вот масса эталона килограмма станет известна лишь с погрешностью (даже если предположить, что эталон не будет легчать или тяжелеть, как он это делает сейчас). И даже если забыть, что эталон килограмма меняет свою массу, то не исключено, что когда мы научимся измерять массу точнее, чем сейчас, мы выясним, что масса эталона килограмма отличается от (нового) килограмма.

А вот теперь внимание. С помощью ваттовых весов определили (во втором смысле, т. е. вычислили) максимально точное численное значение постоянной Планка, с помощью которого определят (в первом смысле, т. е. введут определение) килограмм....https://geektimes.ru/post/294749/

 

Изменено пользователем KIP IPP

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Описание эксперимента из другого журнала и его краткий перевод для учебных целей

Haddan Precise Instrument h kg.pdf

Ватт-весы.docx

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Но на прикладном уровне пока ориентируются на традиционные эталоны

Цитата

Аттестован новый вторичный эталон килограмма

МОСКВА, 15 декабря 2017 г. – Аттестован новый эталон килограмма ЦСМ Росстандарта в г. Москве (ФБУ «Ростест-Москва»). Государственный вторичный эталон (эталон-копия) единицы массы с номинальным значением 1 кг изготовлен в Швейцарии одним из ведущих мировых производителей эталонной измерительной техники.

Данный эталон предназначен для передачи размера единицы от Государственного первичного эталона, хранящегося во ВНИИ метрологии им. Д.И. Менделеева (ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Меделеева), рабочим эталонам.

В соответствии с №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» каждое средство измерений, предназначенное для использования в качестве эталона должно пройти аттестацию. Так называется комплекс сложнейших и наиточнейших метрологических процедур по исследованию и подтверждению соответствия нормированных характеристик и свойств эталона.

На первом этапе аттестации во ВНИИ метрологии им. Д.И. Менделеева Эталон прошел калибровку, подтвердившую его соответствие Государственной поверочной схеме для средств измерений массы (ГПС).  В рамках следующего этапа было получено подтверждение его соответствия метрологическим и техническим требованиям, а также требованиям, предъявляемым к содержанию и хранению в ФБУ «Ростест-Москва».

По результатам аттестации эталону ФБУ «Ростест-Москва» присвоен разряд вторичного эталона (эталона-копии) по ГПС. Это означает, что до 2022 года он может использоваться для поверки особо точных гирь из состава вторичных рабочих эталонов и рабочих гирь класса точности Е1. 

Эталоны ФБУ «Ростест-Москва» – важнейшее звено в цепи передачи наивысшей точности с вершин Государственных первичных эталонов на уровень рабочих измерений.

(По материалам ФБУ «Ростест-Москва»)

Cсылка: http://gost.ru/wps/portal/pages/news/?article_id=8280

Опубликовано: 15.12.2017 

 

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

http://www.gost.ru/press-center/news/4878

Цитата

Эксперты обсудят в России реформу Международной системы единиц
Дата публикации: 12.02.2018

МОСКВА, 12 февраля 2018 г. – Завершение 20-летнего реформирования Международной системы единиц (SI) и переход на новые определения килограмма, ампера, кельвина и моля станут темой ежегодного метрологического форума в Москве «Точные измерения – основа качества и безопасности». 14-й Московский международный инновационный форум откроется 15 мая 2018 г.

Мероприятие проанонсировано одним из наиболее авторитетных метрологических объединений в мире – Международной организацией законодательной метрологии (МОЗМ). В январском выпуске Бюллетеня МОЗМ отмечается высокий статус мероприятия и качество его деловой программы для международного метрологического сообщества.

Развитие метрической системы мер и системы единиц СИ (SI) показало, что сегодня единицы, связанные с объектами макромира, уже не соответствуют необходимым темпам развития науки, производства и торговли. Поэтому, стремясь уйти от артефактов (к примеру, эталон килограмма в виде цилиндра из платиноиридиевого сплава, который можно испортить или уничтожить), эволюция SI идет по пути использования природных констант и объектов микромира. В случае с килограммом для измерений сегодня используется масса атома.

В отличие от предыдущего периода, новая SI не задает конкретные методы реализации основных единиц. Для получения необходимой точности и прослеживаемости к постоянной величине (т.н. «константе») сейчас могут использоваться любые методы, которые эту точность и прослеживаемость смогут обеспечить, независимо от времени и места, в любой точке земного шара.

Директор Международного бюро законодательной метрологии Стивен Паторей: «Подходит к завершению большой период. Система SI сначала имела дело с эталонами, выполненными человеком. Их размеры определялись тем, что считалось инвариантами природы: вращение Земли, ее размер и вес, определявшийся на основании количества воды. Со временем более точные измерения показали, что на самом деле они не были настолько неизменными, абсолютными величинами, какими их тогда считали. Этот факт, а также технологические достижения в области измерений, которые дали возможность со временем получить гораздо более точную реализацию необходимых единиц измерений, и послужили главными причинами такого пересмотра».

Еще одной новацией MetrolExpo-2018 станет I-я международная конференция по обеспечению соответствия фасованных товаров в упаковках (ФТУ) международным требованиям.

«От предстоящего съезда метрологов и приборостроителей мы ждем практических решений – и по направлению научного приборостроения, и по координации развития отрасли в целом. Конференция по вопросам ФТУ, на наш взгляд, является уникальной возможностью получить объективную обратную связь о перспективах новых национальных стандартов и от мировых экспертов в этой области, и от российских представителей производства», – сообщил руководитель направления законодательной метрологии ВНИИ метрологической службы Росстандарта Лев Исаев.

Традиционно в рамках MetrolExpo-2018 будут организованы 6 тематических выставочных мероприятий, а также III-й съезд метрологов и приборостроителей.

Справочно. Московский международный инновационный форум и выставки «Точные измерений – основа качества и безопасности» приурочен к Всемирному Дню метролога. Мероприятие направлено на поддержку государственной политики в области модернизации и технологического развития России.

 Стратегическая задача форума и выставки – в создании международной коммуникационной платформы и содействии сотрудничеству в области приборостроения, в совершенствовании системы обеспечения единства измерений в стране. В форуме принимают участие руководство Международного бюро мер и весов, Международного бюро законодательной метрологии, представители Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации СНГ, российских министерств и ведомств, а также представители организаций и компаний из многих стран мира.

Организаторами выступают Минпромторг России, Росстандарт, при содействии Аппарата Правительства РФ и ТПП РФ.

 

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
20 минут назад, UNECE сказал:

Эксперты обсудят в России реформу Международной системы единиц
Дата публикации: 12.02.2018

А можно просто простыми словами простого водителя - а что Вам так заинтересовало в этом сообщении, что решили дать ссылку на него?

Как это поможет точности и достоверности работы СТС ГИБДД?

Особенно с ГНСС приемниками...

Спасибо!

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

То что оно по теме ) Мои интересы ГНСС и СИ для контроля дорожного движения не ограничены

Можно встречный вопрос - что Вас заставляет отслеживать мои комментарии в различных темах? :hmm:

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Чистое любопытство за ходом Вашей мысли...

Ну и что что сообщение по теме?

Оно Вам нужно? Что оно дает лично Вам?

Ну пройдет ( УЖЕ ИДЕТ!) 12 февраля...2018 г. семинар...

В 21-00 или около этого Вы даете ссылку на то Что СЕГОДНЯ семинар...

Вы там приняли участие? Хотите поделиться впечатлениями? Узнали что либо нового?

Так расскажите!

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Дмитрий Борисович сказал:

Оно Вам нужно? Что оно дает лично Вам?

расширение кругозора

1 час назад, Дмитрий Борисович сказал:

Ну пройдет ( УЖЕ ИДЕТ!) 12 февраля...2018 г. семинар...

В 21-00 или около этого Вы даете ссылку на то Что СЕГОДНЯ семинар...

в цитате речь про

3 часа назад, UNECE сказал:

МОСКВА, 12 февраля 2018 г. – Завершение 20-летнего реформирования Международной системы единиц (SI) и переход на новые определения килограмма, ампера, кельвина и моля станут темой ежегодного метрологического форума в Москве «Точные измерения – основа качества и безопасности». 14-й Московский международный инновационный форум откроется 15 мая 2018 г.

 

Поделиться этим сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи

Создать аккаунт

Зарегистрировать новый аккаунт в нашем сообществе. Это несложно!

Зарегистрировать новый аккаунт

Войти

Есть аккаунт? Войти.

Войти

  • Недавно просматривали   0 пользователей

    Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.