Силиций за новия килограм - спектър на науката

Физика: силиций за новия килограм

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) в Брауншвайг е създал всички предпоставки за предефиниране на основния килограм. През март тя получи кристал от високочист силиций-28, от който служителите сега произвеждат и анализират две сфери. По този начин ще определите константите на Avogadro и Planck с безпрецедентна точност.

науката

Силицият-28 в кристала е 99,998 процента изотопно чист. Лайбниц институтът за растеж на кристали в Берлин изважда безупречен монокристал от това. Това служи като изходен материал за почти идеално сферични топки. Чрез преброяване на атомите в него косвено и свързването им с масата и обема на сферите, те могат да определят константата на Авогадро и константата на Планк, свързана с нея, по-точно от всякога - и последната може да се използва за определяне на килограма. В момента изследователите правят грешни изчисления с 2 до 100 милиона атома; те искат да намалят наполовина този процент грешки.

В момента като референтна стойност за килограма се използва платинено-иридиев цилиндър в Севр близо до Париж. Но се променя постепенно поради химични и физични процеси. Следователно по целия свят се полагат усилия за определяне на килограма изключително с помощта на естествени константи. Служителите на PTB решиха да направят това чрез преброяване на атоми в силициеви сфери. Други институти, особено в САЩ, Канада, Франция и Швейцария, използват алтернативни методи, като така наречените ватови баланси. Очаква се новата дефиниция да влезе в сила в края на 2018 г.