Най-точните везни в света и как работят

NIST

Сега, когато килограм не е свързан с физическата му форма, може да се измери навсякъде. Поне това е теорията за разработката на прототипно устройство, наречено Kibble, създадено от учени от Националния институт за стандарти и технологии (NIST) в Гейтерсбург, Мериленд. Идеята узрява от десетилетия, но сега тя е по-близка от всякога.

Извън Съединените щати, Англия и няколко други страни, които все още използват единици на империя (като крака и мили), по-голямата част от планетата използва Международната система от единици (SI). Известна е и като метричната система, която от векове използва физически ориентири спрямо стойността на определена единица - например един и същ килограм. Въпреки това, не толкова отдавна, физическият стандарт беше премахнат и вместо това сега се изчислява килограм, използвайки константата на Планк.

„След фиксирането на константата на Планк, масата може да бъде изчислена директно на всяко ниво и килограм вече може да се счита само за исторически уникален стандарт“, обяснява водещият автор Леон Чао и неговият екип от NIST в своята статия.

Kibble е невероятно точна машина за претегляне. Той получи името си в чест на Брайън Киббъл от Националната физическа лаборатория на САЩ (NPL), който през 1975 г. разработи концепцията за това устройство. Според NIST при Kibble "теглото на изпитваната маса се компенсира точно от силата, генерирана от преминаването на електрически ток през намотка от жица, потопена в околното магнитно поле". Машината измерва тока и напрежението в намотката, резултатът от които се изразява във ватове, SI единици. Този резултат е еквивалентен на механичната сила на измерената маса. Всъщност тя свързва измерената маса с електромагнитните величини чрез константата на Планк.

Между другото, развитието на тези електронни везни продължава от 80-те години. Преди няколко години екипът създаде друг прототип от конструктора LEGO:

Но сега, когато константата на Планк се превърна в универсална константа за определяне на килограми, устройството придоби ново значение. Въпреки че пълноразмерните везни Kibble могат да заемат цели стаи, новата, по-малка версия има височина около 0, 5 метра и ще струва $ 50 000. Разбира се, не всеки може да купи такъв мащаб в кухнята си, но това е безполезно. Точността на такъв апарат е полезна предимно за индустрии, където са важни изключително точни измервания, като фармацевтични продукти или изчислителна физика.

Харесва ли ви статията?

Най-интересните новини от света на науката: свежи открития, снимки и невероятни факти във вашата поща. добре Съгласен съм с правилата на сайта Благодаря. Изпратихме потвърждение на вашия имейл.

Препоръчано

Аляска се стопява 100 пъти по-бързо, отколкото мислехме: грандиозно изтичане на времето
2019
Самолет за деня: Savoia-Marchetti S.55
2019
Пускане на огън: Не всеки Бикфорд шнур
2019