 Фундаментальные постоянные, которые управляют законами природы, определяется с увеличивающейся точностью. В конечном счете, лучшее определения этих постоянных поможет в попытке пересмотра несколько стандартных научных подразделений, в том числе килограмма и Кельвина, к 2018 году.
Фундаментальные постоянные описывают различные физические свойства в окружающем нас мире. Постоянная Планка, например, регулирует отношения между энергией и частотой. Постоянная тонкой структуры объясняет силу электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами. Фундаментальные постоянные, подобные этим лежат в основе развития сегодняшней технологии - от атомных часов до систем GPS.
Они также связаны с Международной системой единиц (СИ), в стандартной системе измерения, используемой во всем научном сообществе и в большинстве стран по всему миру. Определяя такие единицы, как метр в плане таких основных фундаментальных констант, как скорость света, мы гарантируем, что они остаются такими же с течением времени.
Тем не менее, некоторые единицы СИ, как килограмм, по-прежнему полагаются на физический стандарт - в этом случае, платино-иридиевый цилиндр, расположенный во Франции. Теперь, когда научные исследования осуществляются по всему миру, опора на один физический стандарт накладывает некоторые ограничения, так как стандарты массы в других странах, должны периодически калиброваться с оригиналом. Кроме того, сам стандарт может подвергаться изменениям в массе с течением времени.
Для того, чтобы система была более последовательной и доступной, международное сообщество метрологии планирует пересмотреть все единицы СИ в терминах фундаментальных констант к 2018 году. Прежде, чем будет переопределена вся система единиц, важно быть уверенным, что фундаментальные константы, от которых зависят определения, являются насколько точными, насколько это возможно. И так как различные процедуры измерения или метода сбора данных могут дать немного различные результаты, точные значения этих констант могут быть удивительно суетливым делом. Цель СИ заключается в обеспечении лучших стандартов, и их переопределение будет шагом в этом направлении.
К счастью, некоторые из значений ранее оспариваемых констант, по-видимому, сходятся. Например, недавний семинар подчеркнул успехи в определении постоянной Больцмана, которая объясняет взаимосвязь между температурой и энергией частиц. В рамках новой системы СИ, фиксированная константа Больцмана будет использоваться для определения Кельвина, единицы СИ для измерения температуры.
Постоянная Планка также имела значительный прогресс. Ранее постоянная Планка была проблематична в прошлом, так как были не согласованы значения, полученные различными экспериментами. Тем не менее, значения, похоже, сходятся к достаточно надежному значению для переопределения СИ, чтобы двигаться вперед. Постоянная Планка, в конечном счете станет фиксированной и будет использоваться для определения килограмма.
Новые определения сделает многие из физических констант, которые оцениваются в настоящее время совершенно точными в будущем. Другие хоть и не станут конкретными, будут более точными. Это позволит стабилизировать значения констант и обеспечит точные эталоны.
Семинар, прошедший в 2015 году, внес вклад в последнюю корректировке официальных значений для ряда фундаментальных физических констант. Эта настройка еще не является окончательной до официального переопределения в 2018 году, но это все еще важный шаг вперед. Растущий консенсус относительно значений некоторых фундаментальных физических констант позволяет предположить, что мы можем быть почти готов, чтобы исправить свои ценности и перейти к более надежной и рациональной системе измерения.
|
