Wissenschaftler haben die Definition des Kilogramms verändert. Derzeit wird es durch das Gewicht eines Platinbarrens namens „Le Grand K“ definiert, der in einem Safe in Paris eingeschlossen ist.
Am Freitag stimmten Forscher, die sich in Versailles trafen, dafür, ein Kilogramm in Bezug auf einen elektrischen Strom zu definieren.
Die Entscheidung wurde auf der Generalkonferenz für Maße und Gewichte getroffen.Aber einige Wissenschaftler, wie Perdi Williams am National Physical Laboratory in Großbritannien, haben gemischte Gefühle über die Veränderung geäußert.
„Ich bin noch nicht allzu lange bei diesem Projekt, aber ich fühle eine seltsame Verbundenheit mit dem Projekt“, sagte sie.
„Ich denke, es ist so eine aufregende Sache und dies ist ein wirklich großer Moment. Also bin ich ein bisschen traurig darüber . Aber es ist ein wichtiger Schritt nach vorne und so wird das neue System viel besser funktionieren. Es ist auch eine wirklich aufregende Zeit, und ich kann es kaum erwarten, dass es passiert.“
Entschuldigung, dieser Twitter-Beitrag ist derzeit nicht verfügbar.
Warum das Kilogramm töten?
Le Grand K steht seit 1889 an der Spitze des internationalen Systems zur Messung von Gewichten. Mehrere enge Repliken wurden hergestellt und rund um den Globus verteilt.
Aber das Master-Kilogramm und seine Kopien wurden gesehen, um sich zu ändern – immer so leicht – als sie sich verschlechterten. In einer Welt, in der genaue Messungen in vielen Bereichen wie der Arzneimittelentwicklung, der Nanotechnologie und der Präzisionstechnik von entscheidender Bedeutung sind, hatten die Verantwortlichen für die Aufrechterhaltung des internationalen Systems keine andere Wahl, als über Le Grand K hinauszugehen zu einer robusteren Definition.
Wie falsch ist Le Grand K?
Die Fluktuation beträgt etwa 50 Teile in einer Milliarde, weniger als das Gewicht einer einzelnen Wimper. Aber obwohl es winzig ist, kann die Änderung wichtige Konsequenzen haben. Kommen ist eine elektrische Messung, die Dr. Stuart Davidson, Leiter der Massenmesstechnik bei NPL, sagt, ist stabiler, genauer und egalitärer.“Wir wissen aus dem Vergleich des Kilogramms in Paris mit allen Kopien des Kilogramms, die es auf der ganzen Welt gibt, dass es Diskrepanzen zwischen ihnen und Le Grand K selbst gibt“, sagte er.
„Dies ist aus wissenschaftlicher Sicht nicht akzeptabel. Auch wenn Le Grand K im Moment zweckmäßig ist, wird es nicht in 100 Jahren sein.“
Wie funktioniert das neue System?
Elektromagnete erzeugen eine Kraft. Schrottplätze verwenden sie auf Kränen, um große Metallobjekte wie alte Autos anzuheben und zu bewegen. Der Zug des Elektromagneten, die Kraft, die er ausübt, hängt direkt mit der Menge des elektrischen Stroms zusammen, der durch seine Spulen fließt. Es besteht also ein direkter Zusammenhang zwischen Elektrizität und Gewicht.Im Prinzip können Wissenschaftler also ein Kilogramm oder ein anderes Gewicht als die Menge an Elektrizität definieren, die benötigt wird, um dem Gewicht entgegenzuwirken (Gravitationskraft, die auf eine Masse wirkt).
Sie können auch mögen:
- ‚Anti-vaxxers‘ in US windpocken Ausbruch
- Geheimnis der wombats‘ cubed poop enthüllt
- Die remote UK gemeinschaft leben off-grid
Hier ist der knifflige Teil
Es gibt eine Größe, die Gewicht auf elektrischen Strom bezieht, genannt Plancks Konstante – benannt nach dem deutschen Physiker Max Planck und bezeichnet mit dem Symbol h.
Aber h ist eine unglaublich kleine Zahl, und um sie zu messen, baute der Wissenschaftler Dr. Bryan Kibble eine supergenaue Waage. Die Kroketten-Waage, wie sie bekannt geworden ist, hat einen Elektromagneten, der auf einer Seite der Waage nach unten zieht, und ein Gewicht – sagen wir ein Kilogramm – auf der anderen Seite.
Der elektrische Strom, der durch den Elektromagneten fließt, wird erhöht, bis die beiden Seiten perfekt ausbalanciert sind.
Indem die Forscher den Strom, der durch den Elektromagneten fließt, mit unglaublicher Präzision messen, können sie h mit einer Genauigkeit von 0,000001% berechnen.
Dieser Durchbruch ebnete den Weg für die Absetzung von Le Grand K durch „die kleine h“.
Was sind die Vorteile des neuen Systems?
Alle paar Jahrzehnte mussten alle Replik-Kilogramm der Welt mit Le Grand K verglichen werden. Das neue System, jetzt, wo es angenommen wurde, wird es jedem mit einer Kroketten-Balance ermöglichen, ihre Gewichte jederzeit und überall zu überprüfen, so Dr. Ian Robinson von NPL.
„Es fühlt sich wirklich gut an, an diesem Punkt zu sein. Ich denke, es ist die richtige Entscheidung. Sobald wir dies getan haben, wird es auf absehbare Zeit stabil sein „, sagte er.
Folgen Sie Pallab auf Twitter