발에서 지하 Gaithersburg,Maryland,밝은 흰색 실험실 필요로 하는 세 가지 별도의 키 입력,미국 매장의 소중한 컬렉션을 소장하고 작은 빛나는 금속 실린더는 그대로의 질량에서 모든 것을 이 나라입니다.

그들은 아름다운 미러를 완료하고,저항 충동이 있습니다. 내가 그들을 만진다면,나는 내 피부의 기름으로 그들을 오염시키고 잠재적으로 체중을 늘릴 수 있었다. 여기 Nist(National Institutes Of Standards And Technology)의”킬로그램의 골키퍼”인 패트릭 애보트(Patrick Abbott)는 이것이 매우 나쁠 것이라고 말합니다.

현재 킬로그램은 매우 간단한 정의:그것은 대량의 덩어리는 플래티넘-이리듐 합금는 보관에서 국제사무국의 무게 측정 서비스를 제공,이후 프랑스 1889. 그것은 국제 프로토 타입 킬로그램(일명. 큰 K 거나,르 그랑 K),그리고 그것은 많은 사본을 포함하여 세상 칠 NIST 에서 게이더스버스—는 것을 교정하는 데 사용되는 것을 확인 온 세상이 하나의 시스템에서의 측정합니다.

다음은 K4 라고 불리는 NIST 의 사본 중 하나이며,19 세기에 Big K 가 만들어진 것과 동일한 금속 조각으로 위조되었습니다.Nist 에서 패트릭 애보트(Patrick Abbott)는”킬로그램의 골키퍼”입니다.”

잘 살펴보십시오. 왜냐하면 곧 킬로그램에 대한이 129 세의 표준이 바뀔 것이기 때문입니다.

,금요일에 과학자들은 전 세계에서 만나는 일반 회의에서의 무게 및 측에서 베르사유,프랑스,그리고 투표를 변화의 정의는 킬로그램 이하로 묶는,유니버설정에서 자연입니다. 변경 사항은 2019 년 5 월 20 일에 발효됩니다.

변화의 중요한 이유 중 하나는 큰 K 가 일정하지 않다는 것입니다. 그것은 생성 된 이래로 약 50 마이크로 그램(속눈썹의 질량에 대해)을 잃어 버렸습니다. 그러나 실망스럽게도 Big K 가 질량을 잃어 버리면 현재의 정의에 따라 여전히 정확히 1 킬로그램입니다.

Big K 가 변경되면 다른 모든 것을 조정해야합니다. 또는 더 나쁜 경우:Big K 가 도난 당하면 우리 세계의 대량 측정 시스템이 혼란에 빠질 것입니다.

투표 금요일,세계 최고의 측정 과학자들은 선택을 부착하는 것 킬로그램을 Planck 상수,기본적인 개념에서 양자 역학을 수 있는지,그 변경에 여기 지구에서의 우주.이것은 과학적 승리 이상의 것입니다. 그것은 철학적이기 때문에,너무에게서 배운 것은 NIST 과학자들은 일 년에 재정 및 전화 이 순간의 가장 흥미로운 시간 그들의 전체 경력.

새로운 정의,총회에 가중치는 조치를 완료되면 원래 꿈의 측정 시스템을 채택되었는데,프랑스 혁명입니다. 단위 또는 SI 의 국제 시스템으로 진화 한 미터법 시스템은”모든 시간 동안,모든 사람들을 위해 설계되었습니다.재정의와 관련된 NIST 과학자 인 Stephan Schlamminger 는”

“객체는 항상 변합니다. 새로운 정의와 함께,그는”우리는”지구상의”물체에서 하늘에있는 물건으로 간다.”

그리고 그것은 축하 할 가치가있는 것입니다. 세계에서 모든 것을 항상이 될 것으로 보인 유출,이러한 과학자들은 지금 합리적이고 킬로그램은 결코 변하지 않을 것입니다.

킬로그램의 간략한 역사

뭔가 무게가 무엇인지 어떻게 알 수 있습니까? 나는 알고있다,명백한 대답이있다:당신은 그것을 규모에 넣었다.

그러나 갈 때에는 식료품점이고 무게가 번들의 사과,어떻게 그 규모를 알고는 파운드의 과일 같은 느낌?질량 측정이 의미가 있으려면 고정 된 비교 점이 필요합니다. 그 사과는 무언가보다 더 많거나 적은 무게가 필요합니다. 혼란을 피하기 위해,그리고 우리 경제가 기능 할 수있게하려면,그 무언가가 보편적으로 인식되어야합니다.

귀하의 식료품 점에서 저울은 저울로 보정 된 저울로 보정 된 저울로 보정 된 저울로 보정되었습니다. 그리고 그 모든 교정은 NIST 의 창자에서 바로 여기까지갑니다. 일관하는 무게 그 조치에 대한 문제보다 더 많은 식료품:상상하는 경우 보잉을 알아낼 수 없을 정확하게 어떤 비행기의 무게,또는 제약 산업 수 없을 결정은 정확한 질량이 작은 잠재적으로 치명적인 복용량의 약입니다.

미국에서는 여전히 제국 단위를 사용합니다:파운드와 온스. 하지만 정말,우리의 모든 측정에서 파생됩니다 국제 단위계나 SI,사용하는 미터,킬로그램으로 기본적인 단위의 길이와 질량.

미국에서 질량에 관해서,모든 것은 정확하게 1 킬로그램의 무게로 가공 된이 퍽 모양의 실린더로 되돌아 간다. 공식적으로 미국에서는 1 파운드가 0.45359237 킬로그램으로 정의됩니다. 발은 0.3048 미터로 정의됩니다.그러나 시스템이 항상 그렇게 질서 정연하지는 않았습니다. 프랑스 혁명과 미터법의 발명 이전에,세계의 무게와 측정 시스템은 혼란스럽고 힘들지 않은 혼란이었습니다.BBC 의 Madhvi Ramani 는”여행 할 때마다 우리가 통화를 위해하는 것처럼 측정을 위해 다른 전환을 사용해야하는 세상을 상상해보십시오. “이 사건이었기 프랑스 혁명은 18 세기 후반에,어디에 무게와 다양한 조치 뿐만 아니라 국가에서 국가에 있지만,또한 국가이다.”

프랑스 혁명에 대해 버렸고,오래된 고대,혼란이 계층구조에서 남대와의 변 사회과 평등한 원칙에 마음입니다.

에서 영감을,혁명 과학자들이 시간에 시작하고 싶어 신선하고,새로운,일관성 있는 측정 시스템,기초 단위에 있지 않는 임의의 규정에서 왕이지만,자연입니다. 목표는”모든 시간 동안,모든 사람들을위한 측정 시스템을 만드는 것이 었습니다.”

따라서,국제적 설립되었다 프랑스에서 1800 년대 후반에는 미터의 표준 단위 길이하게 만들었습니다 천만 분 거리의 북극에서 적도 많았습니다. 그램에서 영감을 받은 밀도의 물은:그것은 거의 동일하의 질량은 1 입방미터의 물에서 개최 4°C

전파하는 이러한 새로운 단위—는지 확인하는 세계에서 모두 이해—그 발명자의 측정 시스템을 결정을 만드는 물리적 객체 구현 하고 정의합니다. 그들은 정확히 1 미터 길이가되도록 금속 막대를 제작했습니다. 그들은 1 킬로그램 또는 1,000 그램의 질량을 나타 내기 위해 큰 K 를 만들었습니다.

19 세기 이래로 오래된 미터법의 모든 물리적 유물은 자연의 일정한 힘에 부착 된 측정으로 대체되었습니다. 미터는 원래 지구의 크기의 비율로 정의되었습니다. 그러나 세상의 모양조차도 영구적이지 않습니다. 지옥,지구는 심지어 영구적이지 않을 수도 있습니다. 그래서 오늘날 미터는 빛의 속도에 의해 정의됩니다. 두 번째는 원소 세슘의 원자의 움직임에 부착된다.

지금은 킬로그램 만 여전히 물리적 객체에 의해 정의됩니다.

그래서 킬로그램의이 새로운 정의는 무엇입니까? 조금 멍청하기 때문에 자신을 준비하십시오.

과학의 재정 킬로그램 측면에서의 플랑크는 일정한 설명했

금요일 투표 일반적인 회의에 무게 측정이 만장일치로 통과. 그러나 변경 사항은 2019 년 5 월까지 적용되지 않습니다. 변화가 올 때,여기에서는 킬로그램을 정의됩에서 국제 시스템의 단위:

킬로그램에 대한 상징 kg,의 SI 단위는 단위 질량. 그것은 정의를 복용하여 고정의 수치 Planck 상수 h 하 6.626 070 15×10-34 표현하는 경우에 단위 J s 은 다음과 같이 계산됩니다 kg m2s-1 는 미터와 두번째 측면에서 정의 c∆vCs.

도대체 뭐야?프랑스의 금속 덩어리보다 설명하기가 훨씬 어렵습니다. 그러나 시도해 봅시다.

기본적으로,일반 회의에 무게 측정 될 것이의 값을 고정 플랑크는 일정한 방법에 대해 설명하는 비트가 가장 작은 물질의 방출에 있는 에너지 개별 단계 또는 덩어리(라는 퀀텀).

금요일 투표로 플랑크 상수는 이제 영원히 6.62607015×10-34m2kg/s 로 설정됩니다.

이 재정의 노력이 수십 년이기 때문에 Planck 상수는 작은입니다(시작이 소수점은 다음 제 33)을 계산하는 슈퍼 작은 마진 오류가 있습니다. 작업에 필요한 측정을 신중하게 엄청나게 복잡한 기계라고 사료 균형을(아래에 더 많은)뿐만 아니라,관찰의 매우 라운드의 영역 실리콘입니다.

그 설명은 wonky 처럼 보일 수 있습니다. 그리고 그것은이다. 하지만 더 나은 그것을 감사하는 데 도움이 됩니 어떻게 보는 미터 전 세계의 표준 단위 길이었을 재정의 관점에서의 빛의 속도로 예 왜 필요했다.

미터는 원래 프랑스의 국제 중량 및 측정 국의 막대 길이로 정의되었습니다. (그런 다음 특정 파장의 방사선과 동일하도록 재정의되었습니다.)다시 말하지만,이 정의의 문제점은 부정확 한 것이 었습니다. 그것은 우주의 변하지 않는 속성에 근거하지 않았습니다.반면에 빛의 속도는 초당 변하지 않는 299,792,458 미터입니다. 당신이 어디에 있더라도 과학자들은 똑같이 머물러 있다고 믿습니다. (적어도,그것이 변화한다면,그것은 우리가 물리학에 대해 알고있는 대부분의 모든 것을 뒤엎을 것입니다.)

1983 년까지 물리학 자들은 빛의 속도를 측정하는 데 정말로 능숙 해졌습니다. 그래서 그들은 그것을 영구히 만들기 위해 미터의 길이를 영원히 고정시키는 데 사용했습니다. 방법은 다음과 같은 그들의 재정립하는 계기가 될 거리에 있는 여행은 진공에서 1/299,792,458 의 두 번째입니다. 본질적으로 미터의 정의는 이제 빛의 속도의 정의로 구워집니다.

이시이:과학자했는 임의의 길이 측정에 의해 발명 인간과 부착을 보편적인 상수입니다. 우리의 지저분한 인간 측정은 그들의 지저분한 인간성을 초월했습니다;그들은 영원한 진리로 혼합되었습니다.

새로운,빛 정의 미터는 파리의 오래된 미터 표준과 같은 길이입니다. 그러나 파리의 오래된 표준과는 달리,이제 미터의 정의는 결코 변할 수 없습니다.

플랑크 상수와 같은 일이 일어나고 있습니다. 빛의 속도와 마찬가지로 플랑크 상수는 결코 변하지 않을 보편적 인 진리입니다.

설정함으로써 최종 값의 Planck 상수의 단위는 포함 킬로그램처럼,단위의 빛의 속도로 포함 미터 크기의 킬로그램은 영원히 안정적입니다. 당신은 또한 그것을 다음과 같이 생각할 수 있습니다:킬로그램은 영원히 쉬게 될 플랑크 상수에 고정되어 있습니다.

(아마도 당신이 자세히 읽었다면,여기에 닭고기와 계란 문제가 조금 있다는 것을 알았을 것입니다. 빛의 속도의 측정도 단위”미터”를 포함하는 경우 어떻게 빛의 속도의 관점에서 미터를 정의하고자합니까? 그것은 플랑크 상수에 대해서도 똑같은 것입니다:그것은 그 단위에 킬로그램을 포함합니다. 짧은 대답:이것이 이러한 문제에 대해 일하는 사람들이 박사 학위를 가진 이유입니다.)

Kibble 균형 기계를 만드는 이것이 가능한 모든

새 킬로그램의 관점에서 플랑크되었다 거대한 도전 중 하나는 수십 년 동안을 완료합니다.

하나 들어,과학자들은 플랑크 상수를 매우 정확한 정도로 측정 할 수 있어야했습니다. 빛의 속도에 대한 우리의 추정치가 큰 오차 마진을 가졌다면 미터를 측정하는 신뢰할 수있는 앵커가 아닐 것입니다. 플랑크도 마찬가지입니다.

한 과학자들은 NIST 에서뿐만 아니라 몇 가지 다른 연구소,세계를 사용하고있는 기계라고 사료 잔액(로 와트 밸런스)을 정확하게 측정하는 플랑크는 일정한을 충분한 정도로 사용할 수 있습을 재정의하는 킬로그램.

킬로그램 기준과 마찬가지로 키블 밸런스는 NIST 의 지하 깊숙히 자리 잡고 있습니다. 그것이 내장된 콘크리트 바닥에 있는 그대로 그 위에 건축의 기초하여 더 나은 분리의 민감한 장비에서 어떤 진동의 나머지 부분에서 시설이 있습니다. 나를 착용해야 플라스틱 net 을 통해 내 머리와 신발을 보기 때문에 그것이 어떤 비트의 파편 수 밖으로 던져 보정이 있습니다.

경우 빅토리아 내장했기 주차 그것은 양조장에서,나는 그것을 상상는 다음과 같이 보일 것이다.

키블 밸런스는 단순한 질량 밸런스와 다소 비슷하게 작동합니다. 그 중 하나는 여자 정의 보유 그녀의 손에:그것은 두 가지는 팬에 균형을 중심 지점입니다. 간단한 균형은 프라이팬 각각에서 두 개의 가중치를 동일시하는 목표로 비교합니다.

kibble balance—늦은 발명가 인 영국의 물리학 자 Bryan Kibble 의 이름을 따서 명명 된—비슷한 일을하지만 양자 기계적 트위스트를 사용합니다. 그것은 물체의 질량에 의해 가해지는 기계적 에너지를 동등한 양의 전기 에너지와 동일시합니다.

질량과 전력을 동일시하기 위해 키블 밸런스가 산출하는 공식은 복잡합니다. (NIST 과학자들은 설명하기 위해 아래 표시된 화이트 보드에 나를 데려왔다.)

무엇이 중요한 것은 그 방정식—중에 모든 변수에서 재생을 포함하는 질량,속도,중력,자기,전기—거짓말 Planck 상수입니다. 그리고이 기계를 사용하여 과학자들은 플랑크를 위해 해결할 수있었습니다. 수학을 밖으로 작동하기 때문에,아인슈타인이 가르치와 우리의 가장 유명한 식 E=mc2,질량 및 에너지는 기본적으로 다른 식의 동일한 것입니다.

이제 당신은 생각하고 있을지도 모릅니다: 키블 밸런스는 플랑크 상수를 정의한 지금 무엇을합니까?

글쎄,그것은 지금 플랑크 상수의 관점에서 킬로그램의 질량을 알고 있기 때문에 프랑스에서 큰 K 의 필요성을 대체합니다. 고 정확한 측정을 유지하는 방법을 킬로그램은 여전히 킬로그램,하는 데 사용할 수 있는 객체의 무게를 확인들의 대용량에 따라 새로운 표준입니다.

“지금 당장의 안정성에 대한 우리의 품질 보증은 합의에 기반을두고 있습니다.”라고 Abbott 은 말합니다. “우리는 그것이 변하지 않을 것이라고 말한다. Kibble 균형에 대한 우리의 품질 보증은 전 세계에 의해 엄격하게 측정 된 자연의 상수를 기반으로한다는 것입니다. 그리고 우리는 그것이 변하지 않는다는 것을 압니다. 그것은 세상의 모든 차이입니다.”

무게와 측정의 민주화가 진행되고있다

아직도 나와 함께?

경우 호도 그것을 통해,여기에 무슨 이 모든 변경으로 귀결:우리는 더 이상 필요 없는 정부가 미국,프랑스,누가 또는 국제 관리를 알려주는 킬로그램입니다. 그것을 실현할 수있는 적절한 장비를 가진 사람이 이용할 수있는 우주의 근본적인 진리가 될 것입니다.이론 상으로는 누구나 키블 밸런스를 구축 할 수 있습니다. (나는 도중에 소형화 된 것들이 있다고 들었다.)”그들이 할 수 있을 구축,실험 및 측정할 수 있습니다 어떤 질량,그들이 원하는 어떤 물자든지,그냥 넣어에 균형과 당신의 가치를 얻을,질량을 절대의 관점에서,Planck 상수,”Darine El 하다드행자 사료 균형을 실험에서 NIST,말합니다. 키블 밸런스는”절대 측정”을 허용한다고 그녀는 말합니다.앞으로 제조 업계는 교정을 위해 nist 에 무게와 스케일을 보낼 필요가 없습니다. 그들은 공장 바닥에 키블 균형을 가질 수있었습니다. 그 빛에서,새로운 정의는 더 민주적입니다—전 세계에 걸쳐 자유롭게 사용할 수 있고 프랑스의 한 사건에 갇히지 않은 정의.그러나 변경 사항에는 몇 가지 큰 단점이 있습니다. “사람들은 미터법을 이해조차하지 못합니다.”라고 애보트는 말합니다. “키블 균형을 어떻게 설명 할 예정입니까?”정의의 복잡성은 과학에 대해 배우고 자하는 사람들에게 턴 오프가 될 수있다. 초등학생은 금속 덩어리가 킬로그램의 무게라는 것을 이해할 수 있지만 양자 역학은 무엇입니까?

Schlamminger 는 새로운 정의가 기술적으로 더 복잡하지만”철학적으로 더 간단합니다.”킬로그램은 곧 우주의 근본적인 물리학에 의해 정의 될 것이고,어떤 인간의 기계화가 아닙니다.

Schlamminger 가 창립 단어의 측정 시스템”모든간에,모든 사람들을 위해,”에 문신 그의 팔이 함께 자리 숫자의 Planck 상수입니다. 그것이 그가 이상을 얼마나 강하게 믿는지입니다. 그는이 작품을”프랑스 혁명으로 시작된 호를 마무리하는 것으로 본다.”그리고 그것은 완성과 금요일에 투표는 킬로그램은 지금 영원한 모든 시간,그리고 모든 사람들을 위한.