Международный прототип килограмма

С 1889 года масса килограмма определяется с помощью объекта, известного как международный прототип килограмма (IPK), или, как его назвали французы, Le Grand K. Килограмм стал килограммом благодаря этому эталону: цилиндру из платинового сплава, который хранится в Международном бюро мер и весов на окраине Парижа.

Международный прототип килограмма находится в хранилище на нижнем этаже Международного бюро мер и весов в Севре, Париж, где он не подвержен какому-либо воздействию. Для доступа к этому драгоценному цилиндру, спрятанному под тремя стеклянными колпаками, требуется три ключа, и только два из них хранятся во Франции.

С момента его создания в 1889 году (он был изготовлен в Лондоне, а затем перевезён во Францию) цилиндр вынимали из футляра раз в 40 лет, чтобы можно было сравнить его массу с копиями, которые находятся в разных уголках земного шара. Это деликатный процесс, поскольку углеводороды на кончиках пальцев или влага в воздухе могут загрязнить первозданную поверхность эталона, что может привести к незначительному изменению массы.

Но международный прототип килограмма по определению не может менять свою массу, даже если она со временем изменялась. В конце концов, это официальный эталон, и поэтому его масса всегда равна одному килограмму, даже если он на самом деле набирает или теряет вес. Однако его копии подвержены заметным изменениям по сравнению с оригиналом.

За прошедшее столетие масса большинства копий увеличилась по сравнению с оригиналом, но эти расхождения невообразимо малы. В среднем за 100 лет прирост составляет около 50 микрограммов (миллионных долей грамма). Возможно, конечно, и то, что оригинал теряет массу по сравнению со своими копиями или что происходит и то и другое. В любом случае, для большинства из нас это не повод для беспокойства, поскольку изменение массы равно примерно весу крыла мухи.

Тем не менее, для людей, чья работа заключается в контроле и определении этих параметров, даже вес крылышка мухи — неприемлемое изменение. Необходимо было что-то с этим делать. В последние годы были предприняты шаги по изменению определения килограмма. И вот тут-то всё становится очень сложным.

Вместо того чтобы полагаться на платиновый цилиндр в стеклянном сосуде в Париже, учёные хотят привязать будущий килограмм к постоянной Планка. Это фиксированная величина, связанная с E=MC² и квантовой теорией, определяющая количество энергии, переносимой одной частицей света, или фотоном. И это только самая упрощённая версия.

Всё это осуществляется под пристальным вниманием Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM) и международной группы, известной как Рабочая группа по фундаментальным константам Комитета по данным для науки и техники (CODATA). Вместе они найдут значение, позволяющее по-новому определить килограмм с точки зрения фундаментальных констант природы.

С 2019 года международный прототип килограмма больше не служит эталоном килограмма.

Полезно знать

Международное бюро мер и весов находится в парке Сен-Клу, в Севре, в пригороде к юго-западу от Парижа. Добраться туда можно на метро по линии 9 до «Пон-де-Севр», затем на автобусах № 171, 169, 179 или 426 до второй остановки «Парк Сен-Клу».

Часы посещения не публикуются, поэтому рекомендуем связаться с бюро и узнать о возможности посещения. В Городке науки и индустрии в Париже выставлена точная копия международного прототипа килограмма.