https://frosthead.com

A tudósok újradefiniálják a kilogrammat, és rázkódnak a mérési rendszerünkön

A három pár kulcsnyitáshoz szükséges boltozatba zárva, Sèvres városában, Párizstól délnyugatra, egy kilogramm van. Valójában ez a Kilogram, a Kilogram Nemzetközi Prototípusa (IPK), az a kilogramm, amellyel az összes többi kilogrammnak mérnie kell, Le Grand K. Ez a platina-irídium ötvözet henger három védőüveg csengő alá, hőmérsékleti és páratartalom-szabályozott környezetben helyezkedik el, széfben, hat hivatalos példány mellett, a Sèvres földalatti boltozatában.

„Ha ledobná, akkor is kilogramm lenne, de az egész világ tömege megváltozik” - mondja Stephan Schlamminger, a fizika a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézetnek (NIST) Gaithersburgban, Maryland.

Az IPK csak kb. 40 évenként lép fel a boltozatából, amikor a golflabda méretű öntvényt, amely meghatározás szerint pontosan egy kilogramm 1889 óta van, a világ más országaival megosztott példányok kalibrálására használják. De van egy probléma. Az IPK- boltban hat témoin, vagy „tanú”, a hivatalos példány. Az évek során, amint azt a ritka esetek is mutatják, amikor a Le Grand K-t és tanúit megmérik, az IPK tömege „sodródott”.

IPK A Kilogramm Nemzetközi Prototípusa (IPK). (Fénykép a BIPM jóvoltából)

A legtöbb tanú mostanában valamivel többet sújt - mikrogramm vagy gramm milliomodnyi -, mint az IPK (bár a példányok többsége tömegebb volt kezdeni). Azt mondhatnád, hogy az IPK veszít tömegben, csak nem mondhatod ezt, mert az IPK változatlanul és megrázkódhatatlanul egy kilogramm . Ezenkívül a fizikusok még azt sem tudják, hogy az IPK hosszú távon elveszíti-e a tömegét vagy növekszik-e a tömeg, csak hogy a levegőből összegyűjtött észrevétlen anyagmennyiségek miatt lassan sodródik, vagy egy mérlegelés közben dörzsölik, vagy a az IPK ezüstözött felülete az egyik apró fürdés közben.

Mint el tudod képzelni, ez a perces sodródás sok fejfájást okoz a tudósoknak - nem is beszélve az iparágakról, amelyek a kis és pontos tömegmérésre támaszkodnak, mint például a gyógyszergyárak.

"Jelenleg a kilogrammot egy adott anyag tömegének tekintik" - mondja Ian Robinson a dél-londoni Nemzeti Fizikai Laboratóriumból (NPL). "És ha ezt a dolgot megsemmisítik, megváltoztatják, vagy bármi más, akkor kínos."

Kilogrammos tömegek Az egyik NIST platina-iridium IPK-példánya, a K92, rozsdamentes acél kilogrammos tömeggel a háttérben. (Jennifer Lauren Lee / NIST)

Szerencsére a világ metrológusainak megoldása van: a kilogrammot természetes, univerzális állandóval határozza meg. A Nemzetközi Egységrendszer (SI) egységeinek nagy részét az univerzális állandók alapján határozták meg, mint például a mérő, amely hivatalosan a vákuumban a fénysebességgel megtett hossz 1 / 299, 792, 458 másodperc. Ez a meghatározás természetesen a másodikra ​​támaszkodik, amelyet az elektromágneses sugárzás meghatározott frekvenciájának (ebben az esetben mikrohullámú) 9 192 631 770 periódusának határoznak meg, amely a cézium-133 atom külső elektronjának átmenetet idézi elő (váltás kvantumból a „centrifugálás fel” és a „centrifugálás” vagy fordítva mérése).

De a kilogramm, a műtárgy által meghatározott utolsó megmaradt egység, ma is makacsul ellenállt az újradefiniálásnak. November 16-án, a súlyok és mértékek általános konferenciájának 26. ülésén 60 tagállam képviselõi gyűlnek össze Sèvresben, hogy szavazzanak a kilogramm újrafogalmazásáról Planck állandója alapján - egy szám, amely a fényhullám gyakoriságát a egy foton energiája abban a hullámban. És Richard Davis, a Nemzetközi Súly- és Mérési Iroda (BIPM) fizikusa szerint „jelentős többséget várnak el”.

(UPDATE: 2019. május 20-án hivatalosan hatályba léptek a Nemzetközi Egységrendszer változásai, beleértve a kilogramm, az amper, a kelvin és a vakond új meghatározásait.)

Max Planck és Albert Einstein

1879-ben az IPK-t a nemesfém-társaság, a Johnson Matthey londoni bírója vette át. A 20 éves Max Planck a termodinamika második törvényéről szóló értekezését védte , és Albert Einstein született. Noha a két tudós életük során nem ismerte ezt, a gravitáció alapvető fizikájával és a kvantummechanikával foglalkozó kollektív munkájuk megalapozná a kilogramm 21. századi meghatározását.

Szóval mi az állandó Planck? "Alapvető szinten nehéz megmondani" - mondja Davis.

Planck állandója nagyon kicsi szám: 6, 62607015 x 10 -34, pontosabban, ahogyan azt a november 16-i ülés hivatalosan meghatározza. 1900-ban Max Planck kiszámította a csillagokból származó fénymodellek számát, a csillagok energiáját és hőmérsékletét egyeztetve az elektromágneses sugárzás spektrumával (együttesen fekete test sugárzással). Abban az időben a kísérleti adatok azt sugallták, hogy az energia semmilyen értéken nem folyik szabadon, hanem kötegekben vagy kvantákban található - amiből a kvantummechanika nevezi -, és Plancknek ki kellett számítania ezeknek a kötegeknek az értékét, hogy illeszkedjen a fekete test sugárzási modelljéhez.

Einstein és Planck Öt Nobel-díjas balról jobbra: Walther Nerst, Albert Einstein, Max Planck, Robert Millikan és Max von Laue összegyűltek egy vacsorára, amelyet 1931-ben von Laue házigazdája rendezett. (Public Domain)

Öt évvel később, Albert Einstein közzétette a speciális relativitáselmélet elméletét, amelyet a híres E = mc 2 egyenletként fejezzenek ki (az energia megegyezik a tömeg és a fény négyzetének sebessége és egy epipánia, hogy az energia alapvetően az összes az univerzum anyaga). Azt is kiszámította az elektromágneses energia egyetlen alapvető kvantumának - ma fotonnak hívják - elméleti értékét, amely Planck-Einstein kapcsolatot eredményez, E = h v . Az egyenlet azt állítja, hogy a foton (E) energiája megegyezik Planck állandójának (h) az elektromágneses sugárzás frekvenciájának szorzata ( v, amely inkább a görög szimbólum, mint a „v”).

„Tudod, hogy van egy foton energiája, ami h v, de tudod, hogy van egy tömeg energiája, amely mc 2 . [Tehát], E = h v = mc 2 . Itt láthatja, hogyan lehet h-t (Planck-állandó), v-t [hullámfrekvencia] és c-t [a fény sebessége] kiszámítani. ”- mondja David Newell, a NIST fizikusa.

De ez nem az egyetlen hely, ahol Planck állandója megjelenik. A szám szükséges a fotoelektromos hatás leírásához, amelyen a napelemek alapulnak. Ezt Niels Bohr atommodelljében is használják, és még a Heisenberg bizonytalanság elveiben is megjelenik.

- Olyan, mintha azt mondanánk, nos, mi van Pi-vel? - mondja Davis. - Mi a Pi? Nos, ez egy kör kerülete, osztva a kör átmérőjével. De aztán Pi mindenütt megjelenik a matematikában. Az egész az egész.

A kulcs, amely Planck állandóját a kilogrammhoz köti, az egysége, a joule-másodperc vagy J · s. Az állandó megkapja ezt az egyedi egységet, mivel az energiát džaulokban és a frekvenciát Hertzben (Hz), vagy ciklusonként másodpercenként mérik. A džaula egyenlő egy kilogramm szorozásával, a négyzetméter szorzatával, a másodperc négyzetével (kg · m 2 / s 2 ), tehát néhány okos méréssel és számítással elérhetik a kilogrammat.

De mielőtt meggyőzheti a világot a standard tömegegység meghatározásának megváltoztatásáról, a mérései jobban lehetnek a tudomány története során valaha készült legjobb eredmények. És ahogyan Newell állítja: "valami abszolút mérése rohadt nehéz."

Mérés a méréshez

Gyakran magunknak vesszük, hogy egy másodperc egy másodperc, vagy egy méter egy méter. Az emberi történelem nagy részében azonban az idő, hossz és tömeg mérése meglehetõsen önkényes volt, amelyet a helyi szokások vagy uralkodók szeszélyei határoztak meg. Az egyik első rendelet, amely szerint a nemzeti méréseket szabványosítani kell, 1215-ben jött a Magna Carta-ban, amely kimondja:

„Legyen egy intézkedés a bor számára egész királyságunkban, egy mérleg az ale és egy intézkedés a kukoricához, nevezetesen a„ londoni negyed ”; és egy szélesség festett, nemesacélos vagy féltónusú kendőkhöz, nevezetesen a karok két ellája. Legyen ugyanaz a súlyokkal, mint a méretekkel. ”

A megvilágosodást követően azonban, amikor a tudósok elkezdték kibontani a világegyetem fizikai korlátait, nyilvánvalóvá vált, hogy a különböző mértékű mérési szabványok komoly akadályt jelentenek a faj fejlődéséhez. A tudósok a 18. és 19. században elterjedtek az egész világon, mindent megmérve a Föld pontos alakjától a naptól való távolságig - és minden alkalommal egy német lachtert (körülbelül két méter, régiótól függően) kellett összehasonlítani egy angolnal. udvarban (amely létezésének nagy részében is változott), a bizonytalanságok és a félreértések bővelkedtek.

Az első méteres szabvány másolata, amelyet egy épület alapjába pecsételnek a Párizsban, a 36 rue de Vaugirard-ban. Az első méteres szabvány másolata, amelyet egy épület alapjába pecsételnek a Párizsban, a 36 rue de Vaugirard-ban. (Ken Eckert / Wikimedia Commons CC 4.0)

A franciák végül forradalommal bírtak, nemcsak a politikát, hanem az intézkedéseket is. Ahogy a 18. század lezárult, a becslések szerint a Francia Királyságnak körülbelül negyedmillió változó egysége volt, ami lehetetlenné teszi mindegyik nyomon követését. A francia forradalom elején kialakult Nemzeti Alkotmányos Közgyűlés sürgette, hogy a Francia Tudományos Akadémia új hosszúság-mértékegységet állítson elő, amely az ország hivatalos mércéjévé válik: a tízmilliódaként meghatározott mérőműszer. az északi sark és az Egyenlítő közötti távolság.

A francia matematikusok és Jean Baptiste csillagászok, Joseph Delambre és Pierre Méchain vezetésével végzett földmérési expedíció háromszögesen meghatározta ennek a hosszúságnak egy részének a távolságát, amely Dunkirk-tól Barcelonaig terjed, hogy kiszámítsa az új mérőt. A felmérési méréseket 1798-ban fejezték be, és az új szabványt hamarosan elfogadták Franciaországban.

A mérőeszköz alapvető mértékegységet képviselt, meghatározva a liter (1000 köbcentiméter) és még a kilogramm (egy liter víz tömege) meghatározását is. 1875-re a világ készen állt a metrikus rendszer elfogadására, és abban az évben a Meter-egyezményben a 17 nemzet képviselői aláírták a Meter-szerzõdést, létrehozva a Nemzetközi Súly- és Mérnöki Irodát, és új tömeg- és hosszszabványokat írva elõ. platina-irídium ötvözetben öntve, meghatározva a világ mérőjét és kilogrammját.

Mivel azonban a 20. századi hullám olyan tudósok, mint Planck és Einstein, kezdték botlani és táplálkozni a fizika newtoni szerkezetén, felfedezni az új törvényeket a kozmosz szélessége és az atom alapjai között, ennek megfelelően frissíteni kellett a mérési rendszert. . 1960-ra megjelent a Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI), és a világ minden országa metrológiai intézményeket hozott létre, hogy folyamatosan finomítsák hét alapvető mértékegységünk hivatalos meghatározásait: méter (hosszúság), kilogramm (tömeg), második (idő) ), amper (elektromos áram), kelvin (hőmérséklet), mol (az anyag mennyisége) és candela (fényesség).

Szilícium gömb A tiszta szilícium-28 atomok Avogadro gömbje. A gömb és az egyszilícium-28 atom térfogatának mérésével a meteorológusok megmérhetik a gömbön lévő egyetlen atom tömegét, és egy módszer segítségével kiszámíthatják a molban lévő atomok számát, az úgynevezett Avogadro számot, amely képes a Planck állandó kiszámításához. (Fénykép a BIPM jóvoltából)

Ezekből az alapegységekből az összes többi egység kiszámítható. A sebességet méterben másodpercenként mérik, amelyet mph-ra és más sebességre lehet konvertálni; a feszültséget az áramerősség és az ellenállás amprumában mérjük; és az udvar meghatározása most arányos egy méter 0, 9144 értékével.

Ma, mint a 18. században, az ilyen mérések finomítása a tudományos képességek élvonalában áll. Bár a kilogramm újradefiniálása valószínűleg nem változtatja meg mindennapi életét, a pontosabb mérési rendszer meghatározásának végső hatása gyakran széles körben elterjedt és mély.

Vegyük például a másodikt. 1967 óta a másodperc meghatározása a mikrohullámú lézer frekvenciáján alapszik, és e pontosság nélkül a GPS-technológia lehetetlen lenne. Minden GPS-műholdas atomórát hordoz, kritikusan helyesbítve azt, hogy az idő végtelenül, de mérhetően lassabban halad műholdainkon, amikor nagy sebességgel keringnek a Földön - ezt a hatást az Einstein relativitáselmélete megjósolta. Az új meghatározás nélkül nem tudtunk helyesbíteni ezeket a másodperces apró frakciókat, és ahogy növekedtek, a GPS-mérések egyre távolabb és távolabb haladnak, a Google Maps-től a GPS-vezérelt lőszerekig, csak a tudományos fantasztikától.

A második és a GPS közötti kapcsolat feltárja a metrológia és a tudomány alapvető összefonódását: a kutatás haladása új mérési szabványokat igényel és lehetővé tesz, és ezek az új mérési szabványok lehetővé teszik a fejlettebb kutatásokat. Az, hogy ez a ciklus végül mi fajunkba kerül, nem ismeretes, de a mérőoszlop halála és a második résznek egy napi hányadosának meghatározása után egyértelmű: az IPK a giljotin mellett van.

A Kibble Egyensúly

NIST-4 A NIST-4 Kibble mérleg, amelyet a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet üzemeltet. A korábbi Kibble mérlegekkel ellentétben a NIST-4 egy mérlegkorongot használ, amely szíjtárcsa, és inkább egy görgőként működik. Az egyenleg Planck állandóját 13 milliárd részrész bizonytalanságon belül mérte. (Jennifer Lauren Lee / NIST)

A fizikusok évtizedek óta tudják, hogy a kilogrammot definiálhatják Planck állandója alapján, ám a közelmúltban nem volt olyan fejlett a metrológia, hogy olyan pontosan mérjék a számot, hogy a világ új definíciót fogadjon el. 2005-re a NIST, az NPL és a BIPM tudósok egy csoportja, akiket Newell „öt bandának” neveztek, elindította a kérdést. Az erről szóló cikkük a következő: „A kilogramm újradefiniálása: egy döntés, amelynek ideje eljött .

„Úgy gondolom, hogy mérföldkő papír” - mondja Newell. "Nagyon provokatív volt - idegesítette az embereket."

A tanulmányban azonosított Planck-állandó mérésének egyik kulcsfontosságú technológiája a wattmérleg, amelyet Bryan Kibble fogalmazott meg először az NPL-ben 1975-ben. (A 2016. évi halála után a wattmérleget Bryan Kibble tiszteletére Kibble-mérlegnek nevezték át.)

A Kibble egyensúly alapvető szinten egy olyan technológia fejlődése, amely több mint 4000 évvel ezelőtt nyúlik vissza: egyensúlymérleg. Ahelyett, hogy egy tárgyat egy másikkal szemben mérlegelnének a kettő összehasonlítása érdekében, a Kibble mérleg lehetővé teszi a fizikusok számára, hogy a tömeget mérjék a feltartásához szükséges elektromágneses erő mennyiségével.

"Az egyensúly úgy működik, hogy egy áramot egy erőteljes mágneses mezőben átvezetnek egy tekercsen, és ez erőt generál, és ezt az erőt felhasználhatod egy tömeg súlyának kiegyensúlyozására" - mondja Ian Robinson, az NPL, aki a Bryan Kibble-rel dolgozott az első watt-egyenlegek 1976-tól kezdődően.

A mérleg két üzemmódban működik. Az első, a mérési vagy erő mód, a tömeget kiegyensúlyozza egyforma elektromágneses erővel. A második üzemmód, sebesség- vagy kalibrálási mód, motor segítségével mozgatja a tekercset a mágnesek között, miközben a tömeg nincs egyensúlyban, olyan elektromos feszültséget generálva, amely megadja a mágneses erő erősségét, az elektromos erő méréseként kifejezve. Ennek eredményeként a tömeg erője a mérési módban megegyezik a sebesség üzemmódban generált elektromos erővel.

Két elektromos erő, Brian Josephson és Klaus von Klitzing munkájának eredményeként az elektromos erő kiszámítható Planck állandójának függvényében. 1962-ben Josephson leírta a feszültséghez kapcsolódó kvantum-elektromos hatást, és von Klitzing 1980-ban mutatta be az ellenállás kvantumhatását. A két felfedezés lehetővé teszi a Kibble-mérleg elektromos erő számítását kvantummérések alapján (Planck-állandó felhasználásával)., amely viszont egyenértékű a kilogrammos tömeggel.

A Kibble mérlegen kívül az „öt bandája” egy másik módja a Planck állandó kiszámításának egy másik módjáról - gyakorlatilag tiszta szilícium-28 atomok gömbjeinek ragasztásával, amelyek az emberiség által a legtökéletesebben kerek tárgyak. Meg lehet mérni az egyetlen atom térfogatát és tömegét a gömbön, amely lehetővé teszi a metrológusoknak és a vegyészeknek, hogy finomítsák az Avogadro-állandót (az entitások száma egy mol), és az Avogadro számából kiszámítható a Planck-ek már ismert egyenletekkel.

„Ehhez kétféle módszerre van szükség, hogy megbizonyosodjon arról, hogy egyetlen módszerrel nincs rejtett probléma” - mondja Robinson.

Tábla A NIST-en levő fehér tábla elmagyarázza, hogyan lehet a Kibble-mérleg egy mechanikai méretet (egy kilogramm tömegét) elektromos méréssel (a kilogramm megtartásához szükséges elektromos áram erővel, Planck-állandó függvényében kifejezve) azonosítani. (Jay Bennett)

A kilogramm újradefiniálása érdekében - amely változás 2019. május 20-án kerül beépítésre - a Súly- és Mérnöki Általános Konferencia legalább három kísérletet igényelt a Planck-állandó kiszámításához, legfeljebb 50 rész / milliárd rész bizonytalanságig, az egyik amelynek kiszámítania kell az értéket 20 milliárd rész pontossággal. A nemzetközi szilíciumgömb erőfeszítése elég pontos lett ahhoz, hogy csak 10 milliárd rész bizonytalanságot érjen el, és négy Kibble-mérleg szintén megadta az értékeket a szükséges bizonytalanságon belül.

Ezen intézkedések eredményeként a kilogrammon kívül sokkal többet fog változni.

Az egységek új nemzetközi rendszere

A kilogramm újradefiniálásán túl a Súly- és Mérnöki Általános Konferencia (CGPM) 26. ülésén rögzített értéket kell meghatározni a Planck-állandóra, amelynek eredményeként a Nemzetközi Egységrendszer 1960-as létrehozása óta a legnagyobb átalakulást hajtja végre. Korábban a Planck állandóját folyamatosan mérték, átlagolva a világ többi mérésével, és néhány évente listát adtak a kutatóintézeteknek.

"Senki sem fogja megmérni a Planck állandóját, miután ez a [szavazás] lejárt, mert annak értékét meghatározzuk" - mondja Davis.

A Planck állandó mellett az Avogadro állandót állandó értéken kell beállítani, csakúgy, mint az elemi töltést ( e, egy proton töltése) és a víz hármas pontját (az a hőmérséklet, amelyen a víz szilárd anyagként létezhet)., folyadék vagy gáz, 273, 16 Kelvin fok vagy 0, 01 ° C).

A Planck állandó abszolút értékként történő meghatározásával a tudósok elfordulnak a hagyományos mechanikai mérésektől és kvantum-elektromos mérések sorozatát fogadják el, hogy meghatározzuk alapvető egységeinket. Miután az állandót meghatározták, felhasználható az atomszinttől a kozmikusig terjedő tömegtartomány kiszámításához, megmaradva annak szükségessége, hogy az IPK-t kisebb mérhető részekre vagy hatalmas tömegekre kell méretezni.

"Ha van tárgy, akkor csak egy ponton rögzíti a skálát" - mondja Schlamminger. "És egy alapvető állandó nem érdekli a skálát."

Mark II Kibble mérleg Ian Robinson a Mark II Kibble mérleggel. Az Egyesült Királyságban a Nemzeti Fizikai Laboratórium (NPL) által épített Mark II-t később a kanadai Nemzeti Kutatási Tanács (NRC) szerezte meg, ahol Planck konstansának a mérésére használták, a bizonytalanság 9 milliárd rész közötti pontosságán belül. (Kép az NPL jóvoltából)

A Planck állandó állandójának új értéke megváltoztatja az elektromos egységeink meghatározásait, például az 1948-os amper meghatározását. A fizikusok már régóta használják a Josephson és von Klitzing hatásokat az elektromos értékek pontos kiszámításához, ám ezek a mérések nem képezhetik az SI részét, amíg egyik változójuk - a Planck-állandó - rögzített értéke.

„Mindig ragaszkodik ahhoz, hogy ha meg akarom szerezni az SI voltamet vagy az SI ohmomat, akkor át kellett mennem a kilogrammon. Át kellett mennem egy mechanikus egységen, hogy megszerezzem az elektromos egységemet ”- mondja Newell. "Nagyon 19. századnak tűnt, és volt."

Most az elektromos egységeket fogják felhasználni a kilogramm megszerzésére.

"Az emberek beszélnek, ó, ez a kilogramm újradefiniálása, de azt hiszem, ez valójában hiányzik egy fontos pontról" - mondja Schlamminger. - Visszatérjük ezeket az elektromos egységeket az SI-be.

Minden ember számára, minden idők számára

Több mint fél tucat Kibble mérleg van a világon, és sok ország, Dél-Amerikától Ázsiáig építi meg a sajátját - mivel ha egyszer a tudósok rendelkeznek, megvan az eszköz a kilogrammhoz való hozzáféréshez és sok más alapvető egységhez és intézkedéshez természet. A kilogramm többé nem korlátozódik egy boltozatra, ahol csak kevés embernek van privilégiuma, hogy bármikor hozzáférjen hozzá, és mindenki fél annyira, hogy megérintse, hogy nem használják, hanem fél évszázadonként egyszer.

"Jelenleg azt jelenti, hogy mit tehetünk, az a tömeg meghatározásának módjának terjesztése az egész világon" - mondja Robinson.

Azoknak a tudósoknak, akiknek munkáját ez a változás befolyásolja, az új Nemzetközi Egységrendszer csupán történelmi esemény.

„Még mindig attól tartok, hogy ez mind álom, holnap felébredek, és ez nem igaz” - mondja Schlamminger. "Azt hiszem, ez befejezi azt az ívet, amelyre az emberek már a francia forradalom előtt gondolkodtak, és az az ötlet volt, hogy minden ember számára minden alkalommal méréseket végezzünk."

Lego Balance Stephan Schlamminger a Kibble egyensúlyt egy működő Lego-modellel magyarázza a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézetben (NIST) Gaithersburgban, Maryland. (Jay Bennett)

„Ez volt életem egyik legfontosabb eleme” - mondja Klaus von Klitzing a Max Planck Intézetből, akinek állandóját rögzített értékként fogják megerősíteni az új SI eredményeként. "Ez csodálatos. Ezeket a kvantum-egységeket egyesítjük ... az új SI-egységekkel, és ezért ez egy csodálatos helyzet. "

Az univerzum leírására szolgáló alapvető értékeink ilyen változásai nem fordulnak elő gyakran, és nehéz elképzelni, hogy mikor kell megismétlődni. A mérőt 1960-ban, majd 1984-ben újra meghatározták.

A második 1967-ben került újradefiniálásra. „Ez most forradalmi változás volt” - mondja Davis. "Az örökkévalóságban élő emberek az időt a Föld forgása alapján megmondták, és hirtelen egy cézium atom vibrációjára váltottuk."

Nem azt kell mondani, hogy a második újradefiniálása alapvető változás volt-e az emberi érthetőségben, mint a kilogramm újradefiniálása, nem azt kell mondani, de a másodikhoz hasonlóan az újradefiniált kilogramm kétségkívül figyelemre méltó pillanat a fajunk fejlődésében.

"Megszabadulni az utolsó tárgytól ... ez a történelmi dolog" - mondja Davis. „A mérési szabványok ezeken a tárgyakon alapulnak, valójában, mivel bárki is tudja. A neolit ​​időkben az ásatások olyan szabványokat mutatnak - standard hosszúságot, standard tömeget -, amelyek apró darab chert vagy szikla, vagy ilyesmi. És tehát az emberek évezredek óta ezt csinálják, és ez az utolsó. ”

Az SI újra megváltozik, bár elsősorban a már végtelen bizonytalanságok csökkentése, vagy egy másik fény hullámhosszra vagy kémiai mérésre való átváltás céljából, amely egyre-kissé pontosabb. A jövőben még hozzáadhatunk egységeket az SI-hez azokhoz az értékekhez, amelyeket még nem gondoltunk meghatározni. De soha többé nem tesszük meg azt, amit most csinálunk, hogy hagyjuk hátra őseink megértését, és átvegyünk egy új mérési rendszert.

A tudósok újradefiniálják a kilogrammat, és rázkódnak a mérési rendszerünkön