ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

Всемирный день метрологии. Международная система единиц стала фундаментально лучше

14.05.2019

Баннер ВДМ 2019-01.jpg

С 20 мая 2019 года,  во Всемирный день метрологии, килограмм больше никогда не будет определяться как физический объект. Его новое определение будет основано на постоянной Планка, величине, которую можно встретить в природе, и от природы неизменной, что можно проверить в любое время, в любой точке мира. Значение единицы не претерпит изменений, но ее новое определение обеспечит  более точные измерения и их высокую надежность в будущем.

В 1875 году было принято решение, что килограмм будет равен блоку из сплава платины и иридия, также известному как международный эталон килограмма (МПК). Он был изготовлен в 1889 году, и с тех пор  находится под надёжной защитой в хранилище в Париже, Франция.

Эталон был достаточно точен и подходил для многих целей, но требования науки ужесточились с точки зрения точности, особенно  если речь идет о высоких технологиях,  медицинских и фармацевтических исследованиях. Более того физический эталон чувствителен к повреждениям и воздействию окружающей среды, например, температуры.

В ноябре прошлого 2018 года метрологи со всего мира собрались в Париже, родине МПК, чтобы проголосовать за переопределение Международной системы единиц (SI), которое вступает в силу 20 мая 2019 года.   Это результат многолетних исследований в различных областях науки.  В целом,  меняются определения четырёх из семи базовых единиц SI - килограмм, ампер, кельвин и моль. С этого момента  они будут основываться на постоянных величинах: Постоянная Планка (h), элементарный заряд (е),  Постоянная Больцмана (kB) и Постоянная Авогадро (NA), соответственно.
Российские ученые наряду со своими коллегами из других стран, включая США, Канаду, Германию, Францию, Испанию и Японию, принимали участие не только в теоретических исследованиях, проводимых на этапах реформирования, но и в международных проектах.

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) и его научно-исследовательские метрологические институты реализовали комплекс работ для перспективного развития первичных эталонов основных единиц.

Уже в 2017 году были достигнуты все запланированные показатели, а некоторые даже в большем объеме, по проектам, связанным с переопределением единиц массы, температуры и электрического напряжения - Масса-ФФК, Кельвин, Вольт, Температура-ФФК-Больцман. В том же году завершились исследования и разработка эталонов в рамках целевой госпрограммы. А это 21 проект, связанный с модернизацией эталонной базы на соответствие самым последним современным требованиям. Российским метрологам удалось увеличить точность и расширить диапазоны измерений физических величин в большинстве областей науки и техники, включая область критических технологий. Сегодня точностные и технические параметры разработанных в нашей стране эталонов и измерительного оборудования продолжают находиться на уровне аналогов национальных метрологических институтов промышленно-развитых стран, таких как Германия, США, Япония и др. Что само по себе говорит о безусловном сохранении Россией «метрологической независимости» и авторитетных международных позиций в этой сфере.  

Новая система SI не повлечет изменений в повседневной жизни простых пользователей приборов измерений. Им не придется заниматься их перекалбировкой.

«Новой» калибровки потребует только та измерительная техника, которая используется в точнейших научных исследованиях. Этой категории потребуется получить новую единицу от первичного эталона. Поэтому основная часть работ будет заключаться в модернизации базы государственных первичных эталонов, включая изменения их конструкции и техник сличения.

Справочные данные о процессе переопределения:

Первая «знаковая» фиксация состоялась в 1983 году. Значение скорости света в вакууме было связано с новым определением метра. И точность последующих измерений длины повысилась на полтора-два порядка, поскольку стала равна точности измерений времени. Полученные результаты дали и экономический эффект – были прекращены все программы измерения скорости света в вакууме, поскольку его значение стало известным по определению.

В 2005 году исследователи определились в выборе еще трех констант, что стало стартом реформы системы. Постоянная Планка выступила как определяющая единицы массы, элементарный электрический заряд – единицы силы тока, постоянная Больцмана – термодинамической температуры.

После завершения в 2018 году работ по определению килограмма, который связали с постоянной Авогадро, процесс реформирования был завершен.

Возврат к списку

Отдел внешних коммуникаций

Ирина Борисовна
Свирская