Уточнение и переопределение: Надежная база
«Заповеди» физики обновляются каждые четыре года, когда международный Комитет по данным для науки и техники (CODATA) выпускает очередной сборник уточненных значений более чем 300 основных физических констант и коэффициентов перевода. Текущую их версию, датированную 2010 г., можно увидеть по ссылке — в набор входят и такие известные постоянные, как скорость света в вакууме, и куда более экзотические — такие, как комптоновские длины волн для различных элементарных частиц.
Значения многих из них то и дело уточняются, а методы определения совершенствуются: вспомним хотя бы недавнее достижение по уточнению постоянной тонкой структуры («Почти прозрачный углерод»). Помимо нее, в сборнике 2010 г., который был обнародован 19 июля, уточнены цифры постоянной Планка (определяющей связь энергии излучения и его частоты — она составляет 6,62606957*10−34), числа Авогадро (количество частиц в моле вещества — 6,02214129*1023) и постоянной Больцмана (связывающая температуру и энергию — 1,3806488*10−23). «Развитие идет в верном направлении, — говорит один из членов CODATA Питер Мор (Peter Mohr), — и дает все более твердую основу для научных изысканий».
Речь идет не только о получении все большего числа знаков после запятой. Планы ученых гораздо важнее: переопределить некоторые базовые физические величины, которые до сих пор определяются «по старинке». Взять хотя бы килограмм, о котором мы писали в заметке «Круглее круглого»: он и сегодня привязан к эталону, хранящемуся под Парижем в Международном бюро мер и весов. Глубокая связь различных физических констант друг с другом позволяет опираться на более твердую почву — ампер, моль, килограмм и Кельвин можно переопределить на основе «естественных единиц измерения», не связываясь ни с каким конкретным и преходящим предметом.
Именно к этой цели движутся метрологи, готовясь к масштабному пересмотру всей системы единиц СИ, который может состояться уже в 2015 г. Ампер планируется связать с зарядом электрона, Кельвин — с постоянной Больцмана, килограмм — с константой Планка. А для этого и требуются максимально точные цифры, которые к 2015 г. будут обновлены еще как минимум один раз.
Подробнее о метрологии читайте в нашей популярной статье «Высшая мера».
По публикации Nature News