킬로그램은 더 이상 문제가되지 않습니다. 대신 빛과 에너지에 대한 추상적 아이디어입니다.
오늘 (5 월 20 일) 물리학 자들은 프랑스의 한 방에 2.2 파운드 (1 킬로그램) 무게의 130 년 된 백금 이리듐 실린더 인 구 킬로그램을 대체했습니다. 가벼운 입자와 플랑크 상수 (우주의 기본 특징).
어떤 의미에서 이것은 대단하고 (놀랍게도 어려운) 업적입니다. 킬로그램은 이제 영원히 고정됩니다. 실린더가 원 자나 원자를 잃어 버리면 시간이지나면서 변할 수 없습니다. 즉, 인간은 원시 과학의 관점에서이 질량 단위를 우주 외계인에게 전달할 수 있습니다. 킬로그램은 이제 단순한 진실이며, 실린더를 가지고 다니지 않고도 우주 어디에서나 휴대 할 수있는 아이디어입니다.
그리고 아직도… 그래서 무엇? 실제로, 새로운 킬로그램은 이전 킬로그램과 똑같이 수십억 분의 1의 무게로 무게가 나가고 있습니다. 어제 93 킬로그램 (204 파운드) 무게라면 오늘과 내일은 93 킬로그램입니다. 몇 가지 좁은 과학적 적용에서만 새로운 정의가 차이를 만들 것입니다.
여기서 가장 흥미로운 점은 실제로 대부분의 사람들이 킬로그램을 사용하는 방식이 바뀌지 않는다는 것입니다. 엄청나게 질량 단위를 정의하는 것이 어려웠습니다.
다른 기본 세력은 기본 현실의 측면에서 오랫동안 이해되어왔다. 두 번째? NIST (National Institute of Standards and Technology)에 따르면, 진자 시계의 스윙으로 정의되었습니다. 그러나 과학자들은 세슘 133의 원자가 9,192,631,770 사이클의 마이크로파 방출을 통과하는 데 걸리는 시간을 1 초로 이해합니다. 미터? 그것이 1 / 299,792,458 초의 초에 빛이 이동하는 거리입니다.
그러나 질량은 그렇지 않습니다. 우리는 보통 무게로 킬로그램을 측정합니다. 그러나 이는 실제 계량을 수행하는 위치에 따라 달라지는 측정입니다. 프랑스에있는 그 실린더는 달로 가져 가면 무게가 훨씬 작아지고 지구의 다른 곳으로 가져 가면 조금 더 작아집니다.
NIST가 설명 하듯이, 새로운 킬로그램은 질량과 에너지 사이의 기본 관계를 기반으로합니다. 즉, 아인슈타인의 E = mc ^ 2에서 부분적으로 설명 된 관계는 에너지가 빛의 속도의 질량 배의 제곱과 같다는 것을 의미합니다. 질량은 에너지로 또는 그 반대로 변환 될 수 있습니다. 그리고 질량과 비교하여 에너지는 별개의 용어로 측정하고 정의하기가 더 쉽습니다.
그것은 E = mc ^ 2보다 더 오래된 또 다른 방정식 덕분입니다. NIST에 따르면 물리학 자 Max Planck은 1900 년에 E = hv임을 보여 주었다. 그는 작은 규모에서 에너지가 단계적으로 만 오르 내릴 수 있음을 보여주었습니다. E = hv는 에너지가 "v"-광자와 같은 일부 입자의 주파수- "h"를 곱한 값-6.62607015 × 10 ^ min34 (플랑크 상수라고도 함)를 의미합니다.
E = hv의 "v"는 항상 1, 2, 3 또는 6,492와 같은 정수 여야합니다. 분수 또는 소수는 허용되지 않습니다. 따라서 에너지는 본질적으로 이산 적이며 "h"(6.62607015 × 10 ^ minus34) 단위로 올라가거나 내려갑니다.
새로운 킬로그램은 E = mc ^ 2와 E = hv를 결합합니다. 이를 통해 과학자들은 우주의 변함없는 특징 인 플랑크의 상수로 질량을 정의 할 수 있습니다. 국제 과학 연구소 연합은 Planck의 상수를 가장 정밀하게 측정하기 위해 수십억 분의 일에 이르렀습니다. 새로운 킬로그램의 질량은 원자 시계에 사용 된 세슘 133 원자와 동일한 주파수에서 진동하는 1.4755214 곱하기 10 ^ 40 광자의 에너지에 해당합니다.
규모를 유지하는 것이 가장 쉬운 것은 아닙니다. 그러나 아이디어로 백금 이리듐 합금 실린더보다 훨씬 휴대 성이 뛰어납니다.
