Специальный прибор превращает квантовое определение килограмма в реальную массу

Ученые изобрели прибор, который измеряет массу через постоянную Планку, пишет sciencenews.org со ссылкой на IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement.

Раньше килограмм был равен массе специального металлического цилиндра, который хранился под Парижем. 20 мая килограмм стал определяться по квантово-механическому числу, известному как постоянная Планка.

Используя это новое определение, ученые из Национального института стандартов и технологий в Гейтерсберге (штат Мэриленд) создали уменьшенную версию устройства, называемого весами Киббла, для непосредственного измерения массы в несколько граммов через постоянную Планку.

Полномасштабные весы Киббла требуют своего собственного лабораторного помещения, их создание стоит миллионы долларов, а управлять ими может только доктор наук. Новые весы Киббла размером с чемодан, имеет высоту чуть более полуметра и стоят около 50 000 долларов. Это делает их доступными, например, для фармацевтических компаний, которые должны точно дозировать небольшие дозы лекарств.

Традиционные весы работают, сравнивая массу в двух половинках. Но весы Киббла сравнивают массу с электромагнитной силой, необходимой для удержания этой массы. Некоторые электромагнитные величины, такие как напряжение и сопротивление, могут быть привязаны к квантовым измерениям, включающим постоянную Планку, связывающую эту величину с массой объекта.

Поскольку постоянная Планка имеет одинаковое значение везде, исследователи могут напрямую измерять массу в любом месте и в любое время, не ссылаясь на парижский артефакт.

Новый прибор вдохновлен Legos. По словам инженера-механика Леона Чао, исследователи ранее сделали весы «Lego Kibble», чтобы помочь людям понять, как работают инструменты. Этот опыт «подсознательно посадил семя».

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (3 votes)
Источник(и):

Научная Россия