Wzorzec kilograma do 2019
@wikipedia
Dlatego dziś kilogram nie zależy już od żadnego kawałka metalu, lecz od stałej Plancka, której wartość została w układzie SI ustalona dokładnie na 6,62607015 × 10⁻³⁴ J·s. W praktyce do odtwarzania kilograma używa się wagi Kibble’a. Taka aparatura nie porównuje ciężarka z innym ciężarkiem, lecz zestawia ciężar badanej masy z siłą elektromagnetyczną. W jednym etapie masa jest równoważona polem magnetycznym, a w drugim mierzy się napięcie powstające podczas ruchu cewki w tym samym polu. Dzięki temu da się sprowadzić masę do bardzo precyzyjnych pomiarów elektrycznych, prędkości ruchu i lokalnej wartości ziemskiego przyspieszenia g.
Tu właśnie wchodzą efekty kwantowe. Napięcie wyznacza się z pomocą efektu Josephsona, opór przez kwantowy efekt Halla, a z tych wielkości można bardzo dokładnie obliczyć prąd. Gdy połączy się to z pomiarem grawitacji i danymi z wagi Kibble’a, laboratorium może odtworzyć kilogram bez zaglądania do żadnego sejfu z dawnym wzorcem. Innymi słowy, dziś kilogram „waży kilogram”, bo zgadza się z prawami fizyki i stałymi natury, a nie dlatego, że pasuje do masy jednego konkretnego walca sprzed ponad wieku.
Rozmowy na Facebooku