Новите определения в SI
Новите определения в SI са предложени от Международния комитет по мерки и теглилки в проекта за резолюцията на XXVI Генералната конференция по мерки и теглилки, състояла се на 13 – 16 ноември 2018 г. В проекта се предвижда да се преформулират определенията на основните единици от SI[1]. Новата SI бе формално одобрена с гласуване на 16 ноември 2018 г. и влезе в сила на 20 май 2019 г.
Запазват се седемте основни мерни единици: секунда, метър, килограм, ампер, келвин, мол и кандела. От тях килограм, ампер, келвин и мол се преформулират така, че в определенията им да се използват числовите стойности на следните константи: константа на Планк и константа на Болцман, елементарен електрически заряд и число на Авогадро. Секундата, метърът и канделата вече са изразени чрез константи, затова техните определения само се уточняват. Тези изменения подобряват SI, без да се изменят големините на единиците, което осигурява съвместимост със съществуващите измервания.[2]
Новата SI използва фундаменталните физически константи като основа за определяне на основните единици от SI, което например означава, че се прекратява използването на платинено-иридиевия еталон на килограма за официалното определение на килограма в системата SI.
Съдържание на измененията редактиране
Международната система единици, SI, включва 7 основни единици за измерване – секунда, метър, килограм, ампер, келвин, мол, кандела – и ред производни единици.[3] Преди измененията килограмът се определяше като масата на един конкретен еталон – международния прототип на килограма. Това определение притежаваше някои недостатъци. Другите основни единици не бяха привързани към конкретни артефакти, но някои определения също се оказаха неудобни (и освен това сами по себе си се опираха на определението за килограм).[4]
Промените непосредствено засягат определенията на килограма, ампера, келвина и мола: сега тези единици се определят чрез фиксираните стойности на елементарния електрически заряд и константите на Планк, Болцман и Авогадро. Определенията за секунда, метър и кандела по същество остават предишните (ако не се смята това, че определението за кандела се опира на определението за килограм, което се промени), обаче за да се спази стилово единство на определенията, формално бяха заменени всички стари определения. Освен това, отменени са препоръчаните за реализация на волта и ома фиксирани стойности на константата на Джоузефсън KJ-90 и костантата на фон Клицинг RK-90[5]
Спазва се приемствеността в SI: в резултат на промените големината на всички единици за измерване не са се изменили; числената стойност на резултатите от измерванията, изразени в старите единици, по този начин, също не се променят (освен някои електрически величини, за което става дума по-нататък). Обаче някои величини, които преди бяха определени точно, станаха експериментално определяни. Масите на всички еталони на килограма, възходящи към международния прототип на килограма, придобиха допълнителна грешка от 10 μg, тъй като масата на самия прототип сега е равна на 1 kg именно с такава грешка[6]. Измерените стойности и скалите за напрежения и съпротивления се промениха с част от порядка а 10−7 и 10−8, съответно, обаче това е свързано не с изменението на определенията на основните единици, а с това, че преди за реализация на единиците за напрежение и съпротивление се препоръчваха фиксирани стойности на константите на Джоузефсън и фон Клицинг, които не бяха съгласувани с останалата SI[7].
Въпреки че международният прототип на килограма вече не служи като еталон на килограма като единица от SI, той все още се съхранява в Бюрото за мерки и теглилки, максимално защитен от външни въздействия.[8]
Новото определение на SI редактиране
Международната система единици, SI, е система от единици, в която:[9]
- честотата на лъчението, съответстващо на прехода между две свръхфини нива на основното състояние на атома на цезий-133 ΔνCs, е равна точно на 9 192 631 770 Hz;
- скоростта на светлината във вакуум c е равна точно на 299 792 458 m/s;
- константата на Планк ℎ е равна точно на 6,626 070 15×10−34 kg·m2·s−1;
- елементарният електрически заряд e е равен точно на 1,602 176 634×10−19 A·s;
- константата на Болцман k е равна точно на 1,380 649×10−23 J/K;
- константата на Авогадро NA е равна точно на 6,022 140 76×1023 mol−1;
- светлинната ефективност Kcd на монохроматично излъчване с честота 540⋅1012 Hz е равна точно на 683 lm/W.
На това определение може да се даде форма на набор от определения на основните единици.[10] Този набор от определения е даден в статията Основни единици.
Източници редактиране
- ↑ Draft Resolution A. On the revision of the International System of Units (SI), архив на оригинала от 19 септември 2019, https://web.archive.org/web/20190919050548/https://www.bipm.org/utils/en/pdf/CGPM/Convocation-2018.pdf#page=31, посетен на 16 ноември 2018
- ↑ Kühne, Michael. Redefinition of the SI // Keynote address, ITS9 (Ninth International Temperature Symposium). NIST, 22 март 2012. Архивиран от оригинала на 2013-06-18. Посетен на 1 март 2012.
- ↑ Брошура SI, 9-о изд. – BIPM, 2019. ISBN 978-92-822-2272-0
- ↑ Michael Stock, Richard Davis, Estefanía de Mirandés and Martin J T Milton „The revision of the SI—the result of three decades of progress in metrology“ Metrologia, 2019 vol. 56
- ↑ Брошура SI, 9-о изд. – BIPM, 2019. ISBN 978-92-822-2272-0
- ↑ Note on the impact of the redefinition of the kilogram on BIPM mass calibration uncertainties // Посетен на 2019-06-09.
- ↑ CCEM Guidelines for Implementation of the ‘Revised SI’ // Посетен на 2019-06-09.
- ↑ FAQs: Frequently Asked Questions about the revision of the SI // Архивиран от оригинала на 2019-06-29. Посетен на 2019-06-12.
- ↑ Брошура SI, 9-о изд. – BIPM, 2019. ISBN 978-92-822-2272-0
- ↑ Брошура SI, 9-о изд. – BIPM, 2019. ISBN 978-92-822-2272-0
Външни препратки редактиране
- SI Redefinition // NIST. Посетен на 25 март 2019. (на английски)