Точная оценка числа Авогадро поможет дать новое определение килограмма

Точная оценка числа Авогадро поможет дать новое определение килограмма

Международный коллектив ученых предложил усредненное значение числа Авогадро, рассчитанное на основе их предыдущих экспериментов. Поскольку это число связано со многими важными константами физики, оно имеет большое значение для нового определения понятия килограмма, которое планируют представить в 2018 году. О работе ученых сообщается в журнале Journal of Physical and Chemical Reference Data.

Число (или постоянная) Авогадро — это физическая величина, численно равная количеству частиц (атомов, молекул, ионов, электронов) в одном моле вещества. Ученые уже два раза уточняли это число, подсчитывая количество атомов в шаре из чистого кремния-28 весом в один килограмм. При кристаллизации кремний образует кубические решетки из восьми атомов. Это и позволяет вычислить количество атомов в шаре по соотношению общего объема кристалла и объема каждого атома кремния. Последнюю величину рассчитывают, измеряя кубическую решетку.

В 2011 году исследователи получили значение числа Авогадро с точностью до 30 атомов на миллиард, в 2015 году — с точностью до 20 атомов на миллиард. Однако сохраняющаяся неопределенность заставила ученых усреднить оба показателя в один: 6,02214082(11) на 10 в 23-й степени. Число в скобках обозначает погрешность в определении последней цифры.

Ценность нового определения в том, что оно помогает пересмотреть определение килограмма. Сейчас он является единицей массы, равной массе международного прототипа килограмма, который хранится в Международном бюро мер и весов под Парижем. Чтобы избавиться от привязки к единичному объекту, метрологи в 2011 году решили определить килограмм на основе постоянной Планка.

Именно поэтому значение данной постоянной должно быть рассчитано с максимальной точностью. Ее можно вывести из числа Авогадро (и наоборот) — следовательно, точное определение постоянной Авогадро помогает конкретизировать константу Планка. Кроме того, выведенные из этих постоянных определения килограмма должны будут оказаться почти одинаковыми.

В конечном счете переопределение килограмма сделает высокоточные измерения более доступными для лабораторий по всему миру. «В метрологии крайне важно обеспечить независимость и демократию — чтобы ни одно государство и ни одна лаборатория не стали монополистами», — отметил один из авторов исследования Джованни Мана (Giovanni Mana).

Lenta.ru

Похожие новости:
Путин: деятельность научных организаций нуждается в анализе
Владимир Путин считает необходимым создать в стране национальную систему объективного анализа работы всех научных подразделений. "Я бы хотел подчеркнуть: национальную систему объективной оценки. Наряду с ведомственной оценкой - активно привлекать профессиональных экспертов. Причем система оценки ..
2013-04-30 1431 0 Научные открытия
-1
Американские математики получили самое большое простое число
Американские математики, участвующие в проекте GIMPS, получили самое большое известное простое число — оно состоит из 17 миллионов цифр, его открытие позволит получить новые стойкие шифры, сообщает РИА Новости со ссылкой на сайт проекта. Новое простое число, относящееся к классу ..
2013-02-7 1854 0 Научные открытия
0
Ученые нашли доступ к памяти человека
Мы часто задаемся вопросом, почему человек может предчувствовать опасность и доброту или вообще просто вмиг забывать полученную информацию. Ученые много лет проводили многочисленные исследования, но точного ответа никто дать так и не смог. Новое исследование головного мозга было опубликовано ..
2014-02-05 2340 0 Научные открытия
0
В Китае сделано новое открытие о нейтрино
Международная исследовательская группа, работающая в лаборатории по изучению нейтрино при Даяваньской АЭС в Южном Китае,  опубликовала первые результаты открытия относительно последней и самой неуловимой части давней головоломки: как нейтрино, по видимости, могут исчезать, когда они двигаются.Удивительное открытие приоткрыло путь ..
2012-03-16 3326 3 Научные открытия
-1
Японский математик заявил о доказательстве АВС-гипотезы
Японский математик Шиничи Мотидзуки (Shinichi Mochizuki) заявил о доказательстве знаменитой ABC-гипотезы, считающейся одним из ключевых утверждений в теории чисел. Свое доказательство он изложил в серии из четырех работ (1,2, 3 и 4), краткое изложение которыхприводит Nature News. Работы были выложены ..
2012-09-11 1648 0 Научные открытия
0
Японские физики-ядерщики нашли магическое число
Японские ученые утверждают, что нашли новое так званое «магическое число» — ключ к определению, когда ядро атома становиться стабильным. В ядерной физике магические числа — ряд натуральных чётных чисел, соответствующих количеству нуклонов в атомном ядре, при котором ..
2013-10-16 3335 3 Научные открытия
2
Число Пи нашли в квантовой механике
Физик Карл Хаген и математик Тамар Фридман из Рочестерского университета в штате Нью-Йорк вывели формулу для числа Пи из квантовой механики. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Journal of Mathematical Physics. В своей работе ученые использовали вариационный принцип для определения ..
2015-11-12 2384 0 Научные открытия
3
Ученые провели самые масштабные квантовые вычисления
Американские и канадские ученые провели самое масштабное вычисление при помощи квантового компьютера на настоящий момент. Им удалось посчитать так называемые двухцветные числа Рамсея. Препринт статьи появился на сайте arXiv.org. Теория Рамсея, названная в честь английского математика Франка Рамсея, ..
2012-01-14 2494 0 Научные открытия
1
Ученые сделали революционные открытия в области стволовых клеток
Французские ученые доказали, что некоторые стволовые клетки продолжают жить и делиться даже после смерти человека. Согласно исследованиям, этот период может составлять от нескольких часов до нескольких недель. Так, например, стволовые клетки мышечной ткани способны ..
2012-06-15 2571 0 Научные открытия
0
Математики обнаружили странности в поведении простых чисел
Математики из Стэнфорда Каннан Саундарараджан и Роберт Лемке Оливер обнаружили неожиданную закономерность в поведении простых чисел. Свою гипотезу, подкрепленную некоторым количеством эмпирических вычислений, ученые изложили в препринте на сайте arXiv.org.Основным объектом изучения выступала последовательность простых ..
2016-03-14 4121 0 Научные открытия
1
Японские ученые предрекают уничтожение страны
Пересмотренная оценка потенциального воздействия морского землетрясения может практически уничтожить Японию.По данным экспертов-сейсмологов, большая часть тихоокеанского побережья страны может быть затоплена цунами высотой более 20 метров.Как пишут в воскресенье японские СМИ, созванная правительством ..
2012-04-1 1808 0 Научные открытия
0
Ученые провели опыты над фотонами света
До недавнего времени рекордное количество запутанных квантовых измерений фотонов равнялось 11, но группе учёных из Institute for Quantum Optics and Quantum Information под руководством Антона Зеилингера и Марио Крена удалось увеличить данный рекорд почти в 10 раз. Их работа поможет в обеспечении ..
2014-04-07 2226 0 Научные открытия
-3
Головной мозг человека начинает стареть уже в 45 лет
Как заявили учёные из Великобритании, головной мозг человека начинает терять интеллектуальные способности уже в возрасте 45 лет, а не 60, как считалось ранее.Команда лондонских исследователей провела десятилетний эксперимент, в ходе которого группы мужчин и женщин в возрасте от 45 до 75 лет регулярно проходили тестирование на определение способности ..
2012-03-16 2687 0 Научные открытия
0
Создана первая масштабируемая реализация квантового алгоритма
Физики из Массачусетского технологического института в США и Инсбрукского университета в Австрии создали квантовый компьютер, который впервые допускает масштабирование при реализации квантового алгоритма Питера Шора. Исследование ученых опубликовано в журнале Science.Ученые спроектировали и построили квантовый компьютер из пяти атомов ..
2016-03-04 1593 0 Научные открытия
3
«Японский Перельман» согласился объяснить главнейшую тайну математики
Синъити Мотидзуки из Киотского университета в Японии, которого некоторые сравнивают с российским ученым Григорием Перельманом, в декабре 2015 года согласился объяснить своим коллегам предложенное научному сообществу три года назад решение самой большой тайны в математике — сформулированной ..
2015-10-08 3144 0 Научные открытия
1