2019 г. переопределение основных единиц СИ
В 2019 году четыре из семи основных единиц СИ, указанных в Международной системе величин , были переопределены с точки зрения естественных физических констант, а не человеческих артефактов, таких как стандартный килограмм . [1] [2] Начиная с 20 мая 2019 г., в 144-ю годовщину Метрической конвенции , килограмм , ампер , кельвин и моль теперь определяются путем установки точных числовых значений, выраженных в единицах СИ, для постоянной Планка ( h ) . , элементарный электрический заряд ( e ),постоянная Больцмана ( k B ) и постоянная Авогадро ( N A ) соответственно. Секунда , метр и кандела ранее были переопределены с использованием физических констант . Четыре новых определения направлены на улучшение SI без изменения значения каких-либо единиц, обеспечивая преемственность с существующими измерениями. [3] [4] В ноябре 2018 года 26-я Генеральная конференция по мерам и весам (CGPM) единогласно одобрила эти изменения, [5] [6] которые Международный комитет мер и весов(CIPM) предложил ранее в том же году после определения того, что ранее согласованные условия для изменения были выполнены. [7] : 23 Этим условиям удовлетворяла серия экспериментов, в которых измерялись константы с высокой точностью по сравнению со старыми определениями СИ, и это стало кульминацией десятилетий исследований.
Предыдущее крупное изменение метрической системы произошло в 1960 году, когда была официально опубликована Международная система единиц (СИ). В это время метр был переопределен: определение было изменено с прототипа метра на определенное число длин волн спектральной линии излучения криптона-86 , что сделало его выводимым из универсальных явлений природы. [Примечание 1] Килограмм по-прежнему определяется физическим прототипом, оставляя его единственным артефактом, от которого зависят определения единиц СИ. В это время СИ, как целостная система , была построена вокруг семи основных единиц ., мощности которого были использованы для построения всех остальных агрегатов. С переопределением 2019 года СИ строится на основе семи определяющих констант , что позволяет создавать все единицы непосредственно из этих констант. Обозначение основных единиц сохраняется, но больше не является обязательным для определения единиц СИ. [4]
Метрическая система первоначально была задумана как система измерения, выводимая из неизменных явлений, [8] но практические ограничения вынудили использовать артефакты – прототип метра и прототип килограмма – когда метрическая система была введена во Франции в 1799. Хотя он был разработан для долговременной стабильности, масса прототипа килограмма и его вторичных копий со временем претерпела небольшие изменения по отношению друг к другу; они не считаются подходящими для растущей точности, требуемой наукой, что побуждает к поиску подходящей замены. Определения некоторых единиц были определены измерениями, которые трудно точно реализовать в лаборатории, такими как кельвин ., которая была определена в терминах тройной точки воды . С переопределением 2019 года СИ стала полностью выводимой из природных явлений, при этом большинство единиц основано на фундаментальных физических константах .
Ряд авторов опубликовали критические замечания по поводу пересмотренных определений; их критика включает предпосылку о том, что в предложении не учтено влияние разрыва связи между определением дальтона [Примечание 2] и определениями килограмма, моля и постоянной Авогадро .
Базовая структура SI разрабатывалась в течение примерно 170 лет между 1791 и 1960 годами. С 1960 года технологические достижения позволили устранить недостатки SI, такие как зависимость от физического артефакта для определения килограмма.
