Прощайте “старые” килограммы
— Мы настолько привыкли к системе SI, так называют международную систему единиц физических величин, что редко вспоминаем, откуда она взялась, — отметил начальник сектора электромагнитных и радиотехнических измерений Александр Зайцев. — Свою историю система SI ведет с 1954 года. Тогда на десятой Генеральной конференции по мерам и весам были предложены и приняты шесть единиц измерений: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина и кандела.
В 1956 году система получила название Systéme International d’unités — международная система единиц. В русскоязычном варианте СИ, которую можно расшифровать как “Система интернациональная”. В 1960 году был принят стандарт, который впервые назвали “Международная система единиц”, и назначили сокращение SI. Основными единицами остались те же: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина и кандела. В 1968 году на тринадцатой Генеральной конференции по мерам и весам единица “градус Кельвина” была заменена на “кельвин”, также принято обозначение “К”.
В 1971 году на четырнадцатой Генеральной конференции по мерам и весам добавили еще одну основную единицу “моль” — единицу количества вещества.
До последнего времени единицы системы SI выражались различными способами: эталонными образцами, свойствами материала, специальными методиками измерений и установленными техническими условиями.
Например, секунда определялась как 1/86400 средних солнечных суток, а сила света называлась “свечой” и приравнивалась к одной канделе. Эталон килограмма представлял собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм. Он сделан из платино-иридиевого сплава (90% платины, 10% иридия). Размер прототипа примерно соответствует мячу для гольфа. Эталон хранится в Международном бюро мер и весов во Франции.
Международная система физических величин была принята по всему миру. Со временем претерпела некоторые изменения, в частности секунда, метр и кандела выражены через константы. В наши дни система SI является современным вариантом метрической системы. Она используется больше, чем другие системы, как в науке и технике, так и в обыденной жизни.
Историческое событие произошло 16 ноября 2018 года: в соответствии с решением 26-й Генеральной конференции по мерам и весам, проходившей во Франции, принято решение о пересмотре основных единиц в системе SI. Под новое определение попали ампер, килограмм, кельвин и моль. Как уже отмечалось, эти новшества вступят в силу с мая 2019 года. Что изменится? Все единицы системы SI будут переопределены через константы, такие как частота сверхтонкого расщепления основного состояния атома цезия-133, скорость света в вакууме, постоянная Планка, элементарный электрический заряд, постоянная Больцмана, число Авогадро, световая эффективность монохроматического излучения.
— Проблема с эталоном килограмма заключалась в том, что любые материалы могут терять атомы или, наоборот, пополняться ими из окружающего пространства, — привел пример Александр Зайцев. — Учеными установлено, различные официальные копии эталонного килограмма отличались по весу от международного эталона. Разница могла достигать 60 микрограммов. Такие изменения произошли за долгие годы с момента создания копий. Проблема была решена за счет того, что единицу измерения определили через другую физическую постоянную. В частности, в новом определении килограмма использована постоянная Планка.
Новые определения для единиц измерения и эталонов никак не отразятся на жизни обывателей, отметил специалист. Один килограмм сахара в магазине останется тем же килограммом сахара. Весы будут взвешивать овощи и мясо с той же точностью, что и раньше. Но эти определения важны для ученых, потому что в научных исследованиях должна соблюдаться идеальная точность формулировок и измерений. Новые эталоны позволят обеспечить высочайший уровень точности в различных способах измерений: в любом месте и времени, в любом масштабе и без потери точности.
С мая 2019 года мир перейдет на новую систему измерений. В чем заключаются новшества и как отразятся на повседневной жизни, рассказали в Гомельском центре стандартизации, метрологии и сертификации.