Новостная лента

Кельвин будут определять по-новому

06.04.2016

 

С 2018 года физическую единицу Кельвин не будут определять с помощью тройной точки, что колеблется. Зато основой для международной системы единиц (SI) станет другая физическая стала – константа Больцмана k. На это ожидают, потому что недавно ученые эту постоянную смогли определить с помощью другого достаточно точного метода измерения. Так на пути к новому вычисления Кельвина больше нет преград.

Для переопределения единицы измерения температуры Кельвин необходимы были два разных метода для точного измерения постоянной Больцмана. Это недавно удалось. Фото: PTB.

 

К 2018 году ученые хотят перевести основные единицы измерения на прочный, устойчивый и неизменный фундамент – физические константы. Для метра и секунды это уже удалось, относительно Моля, Ампера и килограмма исследователи уже приближаются к необходимой точности в измерениях референтных величин.

 

Единица измерения температуры Кельвин еще не переведена на физическую константу. Его определение до сих пор основывается на тройной точке воды. При этой температуре вода является одновременно твердой, жидкой и газообразной. Проблема заключается в том, что точная точка зависит от состава изотопов воды, то есть, она колеблется.

 

Однако уже с 2018 года постоянная Больцмана k может стать физической константой, что ляжет в основу Кельвина. Она обозначает зависимость термической энергии газов (соответственно и движения газовых частиц) и температуры. Однако чтобы эта величина стала референтной для единицы международной системы Кельвина, ее нужно вычислить двумя различными методами с погрешностью меньшей, чем миллиона доля.

 

Собственно это условие можно отныне считать выполненной. Ведь после того, как ученые достигли необходимой точности измерения благодаря так называемому акустическому газовому термометру, Кристофу Ґайзеру (Christof Gaiser) и его коллег из Физико-технического федерального управления (Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, PTB) прибегли осуществить и второе вычисление.

 

Для этого исследователи из PTB сконструировали так называемый газовый термометр для измерения диэлектрической проницаемости. При этом приняли во внимание тот факт, что благородный газ гелий как диэлектрик изменяет объем конденсатора. Электрическими измерениями можно измерить плотность газов и температуру – и соответственно определить постоянную Больцмана.

 

Этими измерениями Ґайзер и его команда достигли погрешности измерения меньшей, чем две миллионные доли (ppm). То есть требования международной комиссии выполнены. На основе этих данных в сентябре 2017 года Комитет по данным для науки и техники (Committee on Data for Science and Technology, CODATA) должен установить официальное значение для константы Больцмана k. То есть путь новому определению Кельвина на основе физической константы можно считать открытым. А осенью 2018 это может означать свободный путь для новой международной системы единиц.

 

 

Das Kelvin wird neu definiert

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) , 04.04.2017

Зреферувала Соломия Кривенко

You Might Also Like

Loading...

Нет комментариев

Комментировать

Яндекс.Метрика