Das Kilogramm kann neu definiert werden

Eines der kultigsten Hunks aus Metall in der Welt soll eine Herabstufung zu bekommen.

Die offizielle metallischen Zylinders, die definiert, die Masse von einem Kilogramm kann bald zugunsten einer Messung vorgesehen werden, die durch fundamentale Konstanten der Natur definiert ist.

Die Ei-Größe-Legierung von Platin und Iridium, bekannt als "Le Grand K" hat in einem hermetisch verschlossenen Raum in Paris seit 1879 saß. Le Grand K dient als der Maßstab, mit dem alle anderen Kilogramm verglichen werden. [Die 9 massivsten Zahlen in Existenz]

Hinter Schloss und Riegel

Aber Le Grand K hat seine Schwächen. Zum einen muss es in drei Bell Gläsern, in einem klimatisierten Raum, unter mehrere Schlösser und Schlüssel untergebracht. Die geringste Fleck von Staub oder Fleck von Schweiß oder Rückstände könnte sein Gewicht zu verändern oder korrodieren seiner Oberfläche, verändert seine Masse.

Die Stück Metall ist nur alle 40 Jahre herausgenommen, mit ähnlichen Repliken aus der ganzen Welt verglichen werden.

"Das Problem mit den Kilogramm in Paris ist, dass es so kostbar ist, dass Menschen nicht wollen, es zu benutzen", sagte Stephan Schlamminger, ein Physiker an das National Institute of Standards and Technology (NIST) in Gaithersburg, Maryland, in einer Erklärung.

Naturkonstanten

Also jahrelang Physiker einen schwer bestimmbare Traum gejagt haben: ersetzen das physische Kilogramm mit einem inhärenten Eigenschaften der Natur, wie die Geschwindigkeit des Lichts, die Wellenlänge der Photonen und die Planck Konstante (auch als h-Bar), die die Energie einer Welle verbindet trägt mit seiner Frequenz der Schwingung. Wissenschaftler konnten die Planck-Konstante verwenden, um die Energie einer Welle mit Einsteins berühmte E vergleichen = Mc ^ 2 Gleichung; auf diese Weise würden sie Masse allein durch die physikalischen Konstanten bestimmen.

Leider hat niemand bisher die Planck-Konstante, ein Maß an Präzision zu messen, die konkurrieren könnte, was erreicht worden ist, mithilfe von Le Grand K als Maßstab.

Aber Forscher machen Fortschritte, und bei dem derzeitigen Tempo, glauben, dass sie das Kilogramm, sobald 2018 neu definieren können. In der neuen Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Review of Scientific Instruments gemessen Schlamminger und seine Kollegen die Planck-Konstante, ein hohes Maß an Präzision mit der NIST-4-Watt-Waage, eine anspruchsvolle Skala, die eine Gewicht misst durch die elektromagnetische Kraft, die es ausgleicht. Die elektromagnetische Kraft kann dann verwendet werden, um die Planck-Konstante zu berechnen.

Mit dieser Methode ermittelt das Team die Planck-Konstante auf eine Unsicherheit von 34 Teile pro Milliarde. Dadurch auch Linien auch mit was anderen Teams berechnet haben.

Eine separate Experiment messen die Atome in einem Silizium-Kugel hat Plancksche Konstante bis zu einer Unsicherheit von 20 Teile pro Milliarde, berechnet, während die besten Watt-Messung eine Unsicherheit von nur 19 Teile pro Milliarde erreicht hat.

Alle Teams müssen ihre Messungen der Planck-Konstante, die allgemeine Konferenz auf Gewichten und Massen bis Juli 2017 vorlegen; ein Computer berechnet dann eine Neudefinition des Kilogramms, der diese Messungen am besten entspricht.

All diese harte Arbeit ist unwahrscheinlich, um wahrgenommen zu werden, wenn Menschen auf ihre Waage Schritt.

"Es ist das frustrierend Teil über eine Metrologe", sagte Schlamminger. "Wenn Sie Ihren Job richtig machen, sollte niemand bemerken."

Auch nachdem das Kilogramm seiner Verjüngungskur bekommt, sagte Le Grand K voraussichtlich nicht völlig vergessen werden, Schlamminger.

"Es ist ein solches Symbol und es hat eine reiche Geschichte der Messung. Ich glaube nicht, dass Menschen es einfach in den Müll werfen", sagte er.