Kilogramas nebėra dalykas. Tai yra abstrakti idėja apie šviesą ir energiją.
Nuo šiandien (gegužės 20 d.) Fizikai senąjį kilogramą - 130 metų platinos iridžio cilindrą, sveriantį 2,2 svaro (1 kilogramą), sėdintį kambaryje Prancūzijoje, pakeitė abstrakčiu, nesikeičiančiu matavimu, pagrįstu kvadrilijonų šviesos dalelės ir Plancko konstanta (pagrindinis mūsų visatos bruožas).
Kažkuria prasme tai yra didžiulis (ir stebėtinai sunkus) laimėjimas. Kilogramas yra fiksuotas amžiams. Laikui bėgant ji negali pasikeisti, nes cilindras praranda atomą čia arba atomą. Tai reiškia, kad žmonės galėtų perduoti šį masės vienetą ateiviams iš kosmoso, kalbant apie neapdorotus mokslus. Dabar kilogramas yra paprasta tiesa, idėja, kurią galima nešiotis bet kurioje pasaulio vietoje, nesivarginant su savimi atsinešti cilindro.
Ir vis tiek ... Taigi kas? Praktiškai kalbant, naujasis kilogramas sveria keliomis milijardo dalimis tiksliai tiek, kiek padarė senasis kilogramas. Jei vakar svėrėte 93 kilogramus (204 svarus), šiandien ir rytoj sversite 93 kilogramus. Naujas apibrėžimas turės reikšmės tik keliose siaurose mokslo taikymo srityse.
Čia tikrai žavi tai, kad praktiškai kalbant, pasikeis tai, kaip dauguma iš mūsų naudojasi kilogramais. Kaip velniškai sunku buvo griežtai apibrėžti masės vienetą.
Kitos pagrindinės jėgos nuo seno buvo suprantamos kaip pagrindinė tikrovė. Sekundę laiko? Kadaise, pasak Nacionalinio standartų ir technologijos instituto (NIST), jis buvo apibrėžtas švytuoklinio laikrodžio svyravimais. Tačiau dabar mokslininkai sekundę supranta kaip laiką, per kurį cezio 133 atomas turi praeiti 9 192 631 770 mikrobangų spinduliuotės išleidimo ciklus. Metras? Štai atstumas, kurį lengvasis automobilis nuvažiuoja per 1 / 299,792,458 sekundės.
Bet masė nėra tokia. Paprastai kilogramus mes išmatuojame pagal svorį - kiek šis daiktas numeta į skalę? Bet tai matavimas, kuris priklauso nuo to, kur jūs realiai sveriate. Tas cilindras Prancūzijoje svertų daug mažiau, jei jį atneštumėte į Mėnulį, ir net mažytė, daugiau ar maža, mažiau, jei nugabentumėte jį į kitas Žemės dalis.
Kaip aiškina NIST, naujasis kilogramas yra pagrįstas pagrindiniu masės ir energijos ryšiu - santykis iš dalies aprašytas Einšteino E = mc ^ 2, tai reiškia, kad energija lygi masės ir šviesos kvadrato greičio santykiams. Mišias galima paversti energija ir atvirkščiai. Ir palyginti su mase, energiją lengviau išmatuoti ir apibrėžti atskirai.
Tai dėka kitos lygties, dar senesnės už E = mc ^ 2. Fizikas Maxas Planckas 1900 m. Parodė, kad E = hv, remiantis NIST. Jis parodė, kad pakankamai mažu mastu energija gali eiti aukštyn ir žemyn ir tik žingsniais. E = hv reiškia, kad energija lygi „v“ - kai kurių dalelių, kaip fotono, dažnis padaugintas iš „h“ - skaičiaus 6.62607015 × 10 ^ minus34, dar žinomo kaip Plancko konstanta.
„v“ E = hv visada turi būti sveikasis skaičius, pavyzdžiui, 1, 2, 3 arba 6492. Negalima naudoti trupmenų ar dešimtainių ženklų. Taigi energija pagal savo prigimtį yra atskira, kylanti aukštyn ir žemyn „h“ žingsniais (6,62607015 × 10 ^ minus34).
Naujasis kilogramas sujungia E = mc ^ 2 ir E = hv. Tai leidžia mokslininkams apibrėžti masę pagal Plancko konstantą, nesikeičiančią visatos savybę. Tarptautinė mokslo laboratorijų koalicija susibūrė tiksliausiems, bet tik kelioms milijardo dalims, išmatuoti Plancko konstantą. Naujojo kilogramo masė atitinka 1.4755214 kartų 10 ^ 40 fotonų energiją, kuri svyruoja tuo pačiu dažniu kaip cezio 133 atomai, naudojami atominiuose laikrodžiuose.
Nelengviausias dalykas yra klijuoti skalę. Tačiau, kaip idėja, jis yra daug nešiojamas nei platinos iridžio lydinio cilindras.
