История килограмма

История килограмма

7 апреля 1795 года во Франции было утверждено официальное определение грамма, новой единицы массы, под которой стали понимать вес кубического сантиметра чистой воды, находящегося при температуре 0°С.

Он пока ещё не стал килограммом, а назывался  grave,  от латинского слова  gravitas,

  что означает «вес».

Так его назвал в 1793 году французский аристократ и известный французский учёный Антуан Лоран Лавуазье, состоявший в комиссии по определению мер

В 1889 году, спустя почти сто лет, эталон килограмма заменили на небольшого размера цилиндр платиново-иридиевого сплава, который по сей день является главным эталоном этой меры массы.

Как бы парадоксально это ни звучало, но вы только задумайтесь: это единственная вещь, которая весит точно один килограмм.

После того, как Бюро Мер и Весов определило значение килограмма, они создали еще несколько дубликатов эталона.

Они были не совсем точно такими же, но их отличия тщательно задокументировали, чтобы в будущем их можно было сравнить друг с другом. 

Это единственная среди семи (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела) единица в Международной системе единиц, которая имеет приставку «кило».

• Но когда в 1948 году дубликаты решили собрать обратно вместе, и измерить их массу заново, оказалось что все они отличаются. Несмотря на то, что хранились они в одинаковых условиях, а доступа к ним практически ни у кого не было.
• Самое главное — эта разница в массе увеличивалась со временем. Это выяснилось уже в 1992, когда все дубликаты были снова собраны вместе для взвешивания. Разница была невелика — примерно в 40 микрограммов. Но она была! 

  Масса цилиндров платиново-иридиевого сплава нестабильна и меняется со временем.

Почему эталон, меняет своё значение со временем? 

Физические объекты, даже находясь в стерильных условиях, могут терять атомы (фактически испаряться) или, напротив, впитывать молекулы из окружающего воздуха. Кроме этого, идеально точный килограммовый цилиндр все равно припадает пылью и грязью.

А при чистке цилиндра частицы сплава стираются, и эталонный килограмм теряет свой вес. Отмечается, что за прошедшее столетие масса эталона изменилась на несколько десятков микрограммов.

Масса эталона меняется. Это проблема. Но ученые нашли выход!

• Создать кремниевую сферу такой же массы.

• Учёные рассчитают количество атомов кремния в этой сфере.
• Форму сферы используют потому, что это простейшая форма, объём которой можно легко подсчитать, зная её диаметр. Ей проще всего придать «идеальную» форму.

Поскольку килограмм определится не физическим объектом, а количеством атомов Кремния-28 в определённом объёме, эталон массы наконец станет константой, а не переменной!