30 марта 2009, 17:27

«Эталонный» килограм полегчал

При очередном контрольном взвешивании платиново-иридиевый эквивалент килограмма оказался на 30 микрограмм легче нормы.
Многие страны хранят в специальных научных заведениях прототипы основных единиц измерения – килограмма и метра. Однако их прародители, созданные еще в XIX веке, находятся во Франции в Парке де Сент-Клоуд на юго-западе Парижа, где расположено Международное Бюро мер и весов (BIPM - Bureau International des Poids et Mesures).

«Архивный метр» давно был заменен, и теперь измерение этой единицы производится относительно длины волны изотопа криптона-86 в вакууме. А вот эталон килограмма до сих пор остается универсальным средством проверки для всех локальных прототипов килограмма. Металлический цилиндр из специального сплава платины и иридия был отлит в 1878 году. Его параметры относительно английской системы считаются постоянными: высота полтора дюйма, диаметр полдюйма, а вес – 2,2046 фунта.

Прототип хранится в многослойном стеклянном чехле, между стенками которого создан вакуум. Эталон иногда извлекает при сравнении его с национальными килограммами, но при этом он всегда остается герметично изолированным.

Все эталонные единицы мира регулярно доставляются в BIPM для проведения калибровки. Эта процедура занимает четыре дня, в течение которых их вес проверяется с точностью до долей микрограмма. Так поступили и с национальным килограммом Ирландии, доставленным спецрейсом для сверки.

В ходе проверки хранители с удивлением обнаружили: разница между двумя эталонами составляет 30 микрограмм, что можно считать достаточно большой погрешностью в вопросах всемирных стандартов. Пока еще не удалось определить – полегчал ли международный килограмм, или набрал вес его ирландский потомок. Одинаково возможен любой из этих вариантов, как и оба одновременно.

В первом случае можно предположить, что атомы металла отрывались с поверхности эталона в результате электромагнитных процессов в структуре сплава. Второй вариант также допустим, поскольку под действием тех же сил килограмм мог «притянуть» к себе какие-либо нейтральный атомы из окружающей среды.

Это первое обнаруженное расхождение между международным и национальным эталонами за все время существования Бюро мер и весов. Даже в период 1988-92 гг., когда по результатам 51-й Международной метрической конференции проводилась массовая проверка национальных эталонов, подобная разница не была обнаружена ни с одним килограммом.