Тайна килограмма В июне 1940 года Германия вторглась в Париж и оккупировала его, но было одно здание, в которое они так и не вошли - Хранилище. Внутри хранилища находится килограмм, известный как Le Grand K, который является основой для всех весов с 1889 года. Однако тесты показали, что Le Grand K с каждым годом теряет в весе. Эта программа исследует, почему важна точность измерений и как замена Le Grand K может привести к новым открытиям.
Важность измерения веса "Сколько у меня есть?" Этот вопрос был движущей силой торговли на протяжении всей истории. Наша неспособность точно определить вес приводит к тому, что мы полагаемся на свои глаза, а не на то, что держим в руках. Стандартизированные системы весов появились тысячи лет назад, используя зерна в качестве единицы измерения. По мере роста экономики точные весы стали необходимы для честной торговли.
От древних гирь до современных стандартов Стандартизация веса стала решающим фактором экономического успеха во всех цивилизациях.В мире существовали сотни различных весов, основанных на зернах.В Англии фунт стерлингов был унаследован от Римской империи, но стандартизировать вес оказалось непросто.Точные весы символизировали честность, власть и правосудие.Открытие Ньютона проводило различие между массой и весомостью.Наконец, во Франции во время Французской революции была создана новая система, называемая метрикой, основанная на универсальных измерениях, таких как метры, килограммы и литры.
Задача определения килограмма Вычисление килограмма на основе веса воды оказалось сложной задачей из-за таких факторов, как температура, примеси и атмосферное давление. Несколько попыток было предпринято такими учеными, как Лавуазье и Лафе Ченнел, но они столкнулись с проблемами точности и стабильности.
Эволюция килограмма "Le Grand K", прототип килограмма из платины и иридия, был создан в 1799 году для обеспечения единообразия по всей Франции. Однако со временем он стал подвержен повреждениям и неточностям. В 1875 году дипломаты из разных стран приняли метрическую систему с "Le Grand K" в качестве точки отсчета.
Поиски нового определения В связи с изменениями в "Le Grand K" с течением времени существует настоятельная необходимость в новом определении массы, которое было бы универсально постоянным. Две международные команды стремятся к этой цели: команда Watt Balance в Америке стремится переосмыслить килограмм на основе энергии, в то время как команда Silicon Sphere в Германии стремится к точности путем подсчета атомов.
Баланс Ватт: переосмысление килограмма В уникальном здании, спроектированном таким образом, чтобы свести к минимуму магнетизм, команда Watt Balance работает над переосмыслением килограмма. Их проект предполагает использование весов внутри корпуса из чистой меди, которые могут измерять вес с предельной точностью. Они направлены на то, чтобы связать механическую мощность с электрической, чтобы определить килограмм на основе электрической мощности.
Команда Silicon Sphere: Подсчет атомов для переопределения У "Team Silicon Sphere" есть другой подход к переопределению килограмма путем подсчета атомов в кристалле кремния. Создавая идеальную сферу из кремния и измеряя ее размеры, они вычисляют расстояния между атомами с помощью рентгеновской кристаллографии и определяют общее количество атомов. Этот амбициозный проект стартовал в 1970-х годах и мог произвести революцию в других единицах СИ, таких как mole.
Будущее измерений По мере развития методов измерений ученые все больше раздвигают границы. Открытие частицы-бозона Хиггса на ускорителе частиц ЦЕРНа может привести нас к повторному определению массы, связав ее непосредственно с самим Хиггсом. Каждый скачок в точности приводит к новым научным достижениям, которые формируют нашу историю и меняют наш мир.