ще се проведе между 13 и 16 ноември

Историята, науката и дипломацията имат предстояща среща във Версай, за да предефинират килограмите и други мерки, които в момента не са толкова неизменни, колкото бихме си помислили

Той е защитен от три стъклени камбани в подземен свод в покрайнините на Париж и се държи под три ключа, чието пазене отговаря на трима различни хора: това е теглото, което служи като универсален стандарт за определяне на това какво е килограм. Тази история звучи толкова деветнадесети век, защото е така. От 19-ти век този цилиндър служи като еталон за измерване на теглото, но след няколко дни това ще се промени.

наука

Генералната конференция за теглилки и мерки (CGPM), която се провежда във Версай между 13 и 16 ноември, ще бъде научно и дипломатическо събитие, което ще направи история: през 21 век физическите обекти вече не са валидни за получаване на точни измервания.

„Има корупция, инбридинг и непотизъм“: говорят маргинализираните испански науки

Трябва да прегледате историята малко, за да я разберете. На 20 май 1875 г. представители на 18 държави подписват Конвенцията за метрото в Париж, a договор, който установява мерните единици за дължина и тегло, десетичната метрична система, която по-късно беше разширена, за да събере всички физически измервания, които днес са групирани в Международната система от единици (SI).

Испанският представител, Карлос Ибаниес де Иберо, беше първият президент на Международния комитет за теглилки и мерки, който оттогава отговаря за осигуряването на еднаквост на мерните единици, представяйки предложения, които могат да подобрят системата.

Орган за вземане на решения обаче е Генералната конференция, която сега се събира за двадесет и шести път. Първата му сесия, през 1889г, служи за избор на международните прототипи на метрото (пръчка, съставена от сплав от платина и иридий) и килограма (цилиндър от същия материал). Няколко екземпляра бяха раздадени на държавите-членки, за да служат като национални стандарти, а други останаха в Париж.

Международното бюро за теглилки и мерки (BIPM, със съкращението си на френски), разположено в Севр, в покрайнините на френската столица, продължава да съхранява тези съкровища. В действителност моделът на метрото запазва първоначалната си функция до 1960 г. и вече е предефиниран няколко пъти: в днешно време това, което е метър, се установява като функция от скоростта на светлината. Килограмовият модел обаче ще остане в сила до 20 май следващата година - това е Международният ден на метрологията за отбелязване на Конвенцията от 1875 г. - когато споразумението, което ще бъде одобрено, сега влиза в сила.

"Исторически етап"

„Това е ключовата година след две разочаровани конференции в който е направен опит за ревизия, ще има преди и след, това е исторически крайъгълен камък ", заявява пред Teknautas José Ángel Robles Carbonell, научен директор на Испанския център по метрология (CEM) и единственият испански представител на конференцията заедно с партньорът му Жозе Мануел Бернабе.

СЕМ, автономен орган на Министерството на промишлеността, търговията и туризма, е технически субект, отговарящ за метрологията в Испания. Това означава, че носите юридическа отговорност по отношение на измервателните уреди, нещо, което засяга гражданите по въпроси като камери за скорост. В допълнение, тя поддържа национални стандарти за измерване, провежда изследвания и предлага индустриални услуги за калибриране в повече от 10 000 квадратни метра, които заемат нейните 82 лаборатории, разположени в шест сгради, разположени в Tres Cantos (Мадрид).

Това е ключовата година след две разочаровани конференции, в които беше направен опит за преразглеждане, ще има преди и след, това е исторически етап

„През 19-ти век те смятаха, че някои свойства на планетата са неизменни“, затова метърът, десет милионна от разстоянието на меридиана на Париж от Северния полюс до Екватора, което беше изчислено математически чрез извършване на измервания по онази въображаема линия между Дюнкерк и Барселона. Това беше отразено в платинената и иридиевата лента на BIPM. „Днес обаче знаем, че физическите артефакти вече не са валидни“, казва Роблес.

Дъмбелът, който отслабва

Най-добрият пример е самият цилиндър, който служи като международен прототип на килограма, известен също под съкращението IPK. След преживяването на Втората световна война - Севр се ползва със специален дипломатически статут, който дори нацистите са уважавали- е калибриран през 1946 г. и отново на друга значима дата, 1989 г. Изненадата е, че той е загубил 50 микрограма (0,00005 грама).

"Това е незначително дори за нас. Никой, дори метрологичните лаборатории от най-високо ниво, не са били засегнати по какъвто и да е начин от тези 50 микрограма за повече от век", казва физикът Естефания де Мирандес, единственият испански член на BIPM, който участва по пряк начин при предефиниране. „Важността е във факта, че нямаме контрол върху потенциалното изменение на масата на прототипа в бъдеще и това не е задоволително“, добавя той.

През 1989 г. се оказа, че парадигмата за килограм е загубила 50 микрограма от последното измерване

Вариацията е това, което тежи една снежинка и причините за нея не са известни със сигурност. "Може да се дължи на натрупване на въглеводороди някои копия или може да се дължи на a прототип загуба на маса поради триене с опората. Но това е само спекулация ”, признава физиката. Истината е, че всеки материал е изложен на поглъщане или загуба на молекули и точно това може да се е случило в случай на референтното тегло или неговите копия. Тъй като точността, от която науката се нуждае от толкова много вариации, беше много сериозна причина за безпокойство.

„Немислимо е, че тази несигурност не може да бъде подобрена - казва Роблес, - имаме нужда от референция, която е стабилна във времето, което не зависи от обекти и което е възпроизводимо чрез експерименти ".

Така че физиците търсят универсални константи, които позволяват да се правят измервания по всяко време и навсякъде с максимална надеждност. Например една от тези константи е скоростта на светлината и Ето защо тя е била използвана за предефиниране на метрото. Както казва научният директор на СЕМ, става въпрос за „отделяне на определението за единица от нейното практическо материализиране“.

Сменете 4 от 7-те мерни единици

SI се състои от седем основни единици. Освен на килограм и метър, са второ (измерва времето), усилвател (интензивността на електрическия ток), Келвин (температурата), къртица (количеството на веществото) и свещ (интензитет на светлината).

Второто, кандела и измервателният уред вече имат задоволителни дефиниции - поне засега, тъй като например в случай на време в даден момент в близко бъдеще оптичните часовници ще изместят атомните - така че учените са работили няколко години в други четири.

Резултатът е, че за ампера ще се вземе предвид елементарният заряд на електрона; за келвина - константата на Болцман; за бенката, константата на Авогадро; и накрая, любимата ни тежест, заключена в избата на Севр, ще бъде заменена от константата на Планк.

„Преминавайки към дефиниция, основана на основни константи, контролът върху стабилността на дефиницията е пълен. Разбира се, тогава ще е необходимо експериментите, които прилагат това определение, също да бъдат стабилни и това е друг въпрос ", казва физикът от офиса в Париж.

Приносът на Испания е от основно значение в експериментите, свързани с измерването на температурата през келвина с помощта на константата на Болцман, в която са работили както СЕМ, така и Университетът във Валадолид.

Испания участва активно в ревизията на келвина, който измерва температурата, но не и килограма

В новата дефиниция за килограм Испания не е участвала пряко, защото за да получат константата на Планк изследователите използват баланса на Ват, инструмент, който сравнява механичната мощност с електромагнитната мощност чрез отделни експерименти и който разходи за поддръжка от един милион евро година.

Търсенето на всички нови референции се ръководи от идеята, че вариацията по отношение на текущия модел е минимално възможната, включително новия килограм, така че нищо няма да се промени за практически цели: "Килограм ще остане килограм за всичко”. Сбогом на мечтата да отслабнете, без да правите нищо.

Всъщност единствените пряко засегнати ще бъдат учените, работещи по този въпрос. Дори индустрията с най-висока точност няма да се налага да прави корекции, тъй като в днешно време работи най-много от порядъка на 100 микрограма. С други думи, на 20 май 2019 г. абсолютно нищо няма да се случи. „За метролозите, които работят на най-високо ниво, ще е необходимо да се направят някои цифрови корекции на техните инструменти, но това ще бъде направено само веднъж, по време на приемането, и тогава няма да се налага да се прави нищо повече“, пояснява Естефания де Мирандес.

Важно за нанотехнологиите

Предефинирането на мерните единици с помощта на константи обаче вече беше спешно пред предстоящите предизвикателства, породени от нанонауката и нанотехнологиите в лицето на квантовата революция, особено по въпроси като електрическите сигнали. The по-малките частици започват да имат значение. Всъщност има области в разработка, които бяха сравнително „спрени“ в очакване на новите мерни единици, според Роблес, който е индустриален инженер.

С развитието на технологиите и изключителната точност на измерванията във всички области, ще видим невероятни резултати през следващите десетилетия, като изключителната прецизност на GPS системите. Освен това неизбежната автоматизация на много процеси ще го направи желателно: „Нека си представим, че глобите се определят от автоматични автомобили и че няколко сантиметра определят дали сте паркирали добре или сте в забранена зона ".

Въпреки това, в краткосрочен план нашият ежедневен живот няма да бъде засегнат, с изключение на някои малки странични ефекти. "Определенията на учебниците ще трябва да бъдат променени и учителите ще трябва да ги обясняват, като говорят за универсалните константи ”, казва експертът. Хайде, те ще усложнят още малко живота ви. В този смисъл Роблес признава, че е загрижен от оскъдното разкритие, което е направено в Испания по този въпрос в сравнение с други страни.

Има само три държави в света, които преминават метричната система олимпийски: Бирма, Либерия и САЩ

Независимо от всичко, „реформата няма правна стойност“, пояснява Естефания де Мирандес, следователно „тя не е задължителна за никоя държава и всяка решава суверенно дали иска да я приеме“. Повечето национални закони на страните-членки и асоциираните държави в Генералната конференция обаче вече включват споменаване, което да включва резолюциите на този орган.

Трите държави, които преминават темата

Така че е предвидимо, че промяната ще бъде универсална, с изключение на трите страни по света, които преминават изцяло Международната система от единици: Бирма, Либерия и САЩ. Пропускат го, тъй като SI е „едно от постиженията на 20-ти век, въпреки че не му придаваме стойността, която има“, казва Роблес.

В действителност такива малки разногласия могат да бъдат катастрофални. През септември 1999 г. сондата "Марс климат орбитър" се разби в Марс. 125 милиона долара от времето, похарчено в най-тъпата грешка в историята на НАСА. Какво се беше случило? Контрол на Земята Използвах метричната система и кораба англосаксонската система.