Mokslo ir technologijų pasaulis

Mokslo visuomenė ruošiasi naujų matavimo vienetų apibrėžimų pristatymui – tai bus pats svarbiausias tarptautinės SI vienetų sistemos atnaujinimas nuo jos atsiradimo 1960 metais, rašo nature.com.

Mokslininkų komitetas ketina pateikti naujus pagrindinių vienetų – ampero, kilogramo, kelvino, molio – apibrėžimus naudodamiesi ne abstrakčiais ar subjektyviais matavimo būdais, o šių dydžių santykiu su fundamentaliomis konstantomis.

Tarptautinis matų ir svorių biuras spalio 20 d. baigė vertinti matų apibrėžimų keitimo planus. 2018 m. lapkritį šio biuro rekomendacijas svarstys SI sistemą administruojanti Matų ir svorių generalinė konferencija. O pakeitimai įsigalios nuo 2019 m. gegužės.

Šiuo metu kilogramas apibrėžiamas pagal masę metalinio etalono, kuris laikomas vienoje Paryžiaus saugykloje. Elektrinės srovės vienetas amperas apibrėžiamas pagal įsivaizduojamą eksperimentą, nusakantį dviejų begalinio ilgio laidų tarpusavio sąveiką. Molio dydį mokslininkai dabar nusako pagal molekulių, esančių 12 gramų sveriančiame anglies-12 gabalėlyje, skaičių, o kelvinas apibrėžiamas pagal tas temperatūros ir slėgio sąlygas, kuriose vandens ledas, skystas vanduo ir garai egzistuoja pusiausvyroje (tai vadinama vandens trigubu tašku). Ateityje visus šiuos dydžius apskaičiuosime pagal jų santykį su konstantomis – pavyzdžiui, ampero dydis bus apibrėžiamas pagal vieno elektrono krūvį.

Matavimo vienetų apibrėžimo pasikeitimas kasdieniams matavimams didelės įtakos veikiausiai neturės, tačiau mokslininkams, kurie dirba pačioje aukščiausioje tikslumo lygoje, SI sistemos atnaujinimas suteiks daugybę galimybių neprarasti tikslumo.

Naujieji apibrėžimai

• Sekundė bus apibrėžiama kaip laikas, per kurį įvyksta 9 192 631 770 cezio-133 atomo spinduliuotės ciklų.

• Metras bus matuojamas kaip atstumas, kurį šviesa nukeliauja per 1/299 792 458 sekundės.

• Ampero dydis bus apibrėžiamas kaip elektros srovė, atitinkanti 1/(1,602 176 620 8×10⁻¹⁹) elementariųjų krūvių per sekundę tėkmę.

• Kilogramo vertė bus grindžiama Planko konstantos dydžiu: tai bus Planko konstanta, padalinta iš 6,626 070 040×10⁻³⁴ m⁻²s.

• Molio vertė priklausys nuo Avogadro konstantos ir bus apibrėžiama kaip medžiagos kiekis, kuriame yra 6,022 140 857×10²³ tos medžiagos dalelių.

• Kelvinas bus skaičiuojamas pasitelkiant Bolcmano konstantą: tai bus šiluminės energijos pokytis, lygus 1,380 648 52×10⁻²³ džaulio.

• Kandelos, nusakančios šviesos intensyvumą, dydis bus apibrėžiamas, taikant monochrominės šviesos, kurios spindulio dažnis yra 540×10¹² Hz, apšvietimo veiksmingumą.