Định nghĩa kilogram - Phần 3

Yêu cầu đổi mới

Nếu toàn bộ tiêu chuẩn mà cộng đồng đo lường quốc tế thiết lập cho những đại lượng đo nhất định được đáp ứng và có sự nhất trí giữa các phòng thí nghiệm khác nhau, thì kilogram – cùng với ba đơn vị SI khác – sẽ được định nghĩa lại vào năm 2018. Kilogram từ đó sẽ được định nghĩa theo một đại lượng cơ học lượng tử gọi là hằng số Planck (h), nó sẽ được gán cho một giá trị cố định chính xác dựa trên những phép đo tốt nhất thu được trên khắp thế giới.

Tuy nhiên, việc đạt tới mục tiêu ấy sẽ đòi hỏi rất nhiều công sức trong thời gian ngắn chỉ vài ba năm sắp tới. Các phép đo h sẽ phải được thực hiện với sai số trong vùng lân cận 20 phần triệu. Các giá trị cân watt sẽ phải ăn khớp tốt với giá trị thu được bởi một phương pháp khác: định nghĩa kilogram bằng cách đếm số nguyên tử có trong một quả cầu silicon. Các nhà nghiên cứu sẽ phải chứng minh rằng các phép đo h, cũng như sự hiện thực hóa kilogram, có thể được thực hiện một cách đáng tin cậy và lặp lại được.

Nhưng như thế vẫn chưa đủ. Các nhà khoa học sẽ còn cần phát triển một phương pháp đáng tin cậy chuyển các số đo cân watt thực hiện trong chân không (để loại trừ các hiệu ứng nổi từ phần không khí thế chỗ khối lượng thử) thành các chuẩn sẽ được sử dụng trong không khí. Mặc dù một số tổ chức có thể xây dựng cân watt của riêng họ, nhưng việc thẩm định dùng cho lĩnh vực nhà nước, thương mại, và học thuật – cũng như sự phổ biến rộng rãi của kilogram mới – sẽ được thực hiện bằng các chuẩn vật chất.

Kilogram có thể được định nghĩa theo số nguyên tử chứa trong một quả cầu silicon

Kilogram có thể được định nghĩa theo số nguyên tử chứa trong một quả cầu silicon

NIST, trung tâm quốc gia có nhiệm vụ gìn giữ và phổ biến các đơn vị SI cho nước Mĩ, sẽ giữ một vai trò quan trọng trong sự ra đời của kilogram mới. Dưới đây là một số hoạt động liên quan đến mục tiêu định nghĩa lại kilogram.

  • Cân watt NIST. Một thiết bị mới, NIST-4, hứa hẹn độ chính xác chưa có tiền lệ. Khi hoạt động trọn vẹn, nó sẽ là chuẩn khối lượng chính thức cho nước Mĩ.
  • Khối lượng và hằng số Planck. Định nghĩa kilogram theo bất biến này của tự nhiên liên hệ hoạt động cân đo bình thường trong cửa hàng tạp hóa với lĩnh vực cơ học lượng tử.
  • Giải pháp silicon. Dự án Avogadro quốc tế mang lại một cách thay thế để định nghĩa kilogram: bằng cách đếm số nguyên tử trong một quả cầu silicon-28 cực kì tinh khiết.
  • Phổ biến Kg mới. Cân watt hiện thực hóa khối lượng trong chân không. Nhưng thế giới thương mại vẫn cần dựa trên các chuẩn khối lượng chế tạo trong không khí.

Nguồn: NIST


<< Phần 2 | Phần 4 >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Những bài học thiên văn ngắn (Phần 3)
18/06/2018
Trái Đất quay tròn xung quanh Mặt Trời theo một vòng trònMô hình nhật tâm sơ khai Là nhà thiên văn học và nhà toán học xứ
Những bài học thiên văn ngắn (Phần 2)
18/06/2018
Rõ ràng Trái Đất không chuyển độngMô hình địa tâm Là một trong những nhà triết học có sức ảnh hưởng nhất ở phương
Gia đình Stephen Hawking sẽ phát giọng nói của ông về phía một lỗ đen
17/06/2018
Người thân của Stephen Hawking dự định phát bản ghi giọng nói của ông về phía một lỗ đen, trong khi tro cốt của ông được
7 điều có thể bạn chưa biết về tia gamma
12/06/2018
Tia gamma là loại bức xạ giàu năng lượng nhất, nó có đủ năng lượng để đi xuyên rào chắn bằng kim loại hoặc bê tông.
Thí nghiệm Fermilab khẳng định bằng chứng cho neutrino vô sinh
05/06/2018
Các nhà vật lí làm việc với Thí nghiệm Mini Booster Neutrino (MiniBooNE) tại Fermilab ở Mĩ vừa công bố những kết quả mới mà
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 12)
29/05/2018
Cách hiểu Copenhagen Phần lớn nền tảng lí thuyết cho vật lí lượng tử trong thập niên 1920 được thiết lập dưới sự lãnh
Lần đầu tiên đo được áp suất nội của proton
21/05/2018
Sử dụng máy gia tốc electron tại Phòng thí nghiệm Jefferson ở Virginia, Mĩ, các nhà vật lí đã lập thành công bản đồ phân bố
Ai là người thực hiện thí nghiệm hai khe đầu tiên với electron độc thân?
18/05/2018
Trong vật lí học, thí nghiệm nào là đẹp nhất? Đây là câu hỏi mà Robert Crease đã nêu ra với độc giả tạp chí Physics World

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com