Naujienos ir renginiai

Atgal

Naujienos

2019. 01. 23

Kaip keičiamos Tarptautinės sistemos SI vienetų apibrėžtys

2018 metų lapkričio 16 dieną Versalyje Generalinės svarsčių ir matų konferencijos (Conférence Générale des Poids et Mesures, CGPM) 26-ojo posėdžio metu buvo priimtas istorinis sprendimas, įteisinantis naujas septynių pagrindinių Tarptautinės sistemos SI (Système International d'Unités) vienetų – sekundės, metro, kilogramo, ampero, kelvino, kandelos ir molio – apibrėžtis.
 
Taip pat buvo patvirtintos ir su šiais vienetais susijusios patikslintos fundamentalių konstantų vertės, paskelbtos Tarptautinio svarsčių ir matų biuro (Bureau International des Poids et Mesures, BIPM) leidinyje „Metrologia“.
 
Toliau pateiktos senosios, dabar galiojančios, bei naujosios pagrindinių SI vienetų apibrėžtys, kurios įsigalios 2019 m. gegužės 20 d. – Pasaulinę metrologijos dieną: 
 
 
Sekundės: 
a) senoji: sekundė yra spinduliuotės, atitinkančios kvantinį šuolį tarp cezio 133 atomo pagrindinės būsenos dviejų hipersmulkiosios sandaros lygmenų, 9 192 631 770 periodų trukmei;

b) naujoji: sekundė (simbolis - s) yra SI sistemos laiko vienetas. Jis apibrėžiamas nustatant, kad dažnio ∆νCs – kvantinio šuolio tarp cezio-133 atomo pagrindinės būsenos dviejų hipersmulkiosios sandaros lygmenų dažnio – skaitinė vertė yra fiksuota ir lygi 9 192 631 770, dažnį išreiškus vienetu Hz, kuris lygus s-1.

Metro: 
a) senoji: metras yra kelio, kurį šviesa vakuume nukeliauja per 1 / 299 792 458 sekundės laiko intervalą, ilgis;

b) naujoji: metras (simbolis – m) yra sistemos SI ilgio vienetas. Jis apibrėžiamas nustatant, kad šviesos greičio vakuume c skaitinė vertė yra fiksuota ir lygi 299 792 458, greitį išreiškus vienetu m/s, kur sekundė apibrėžiama remiantis ∆νCs verte.

  

Kilogramo: 
a) senoji: kilogramas yra masės vienetas; jis lygus Tarptautinio kilogramo prototipo masei;

b) naujoji:  kilogramas (simbolis – kg), yra sistemos SI masės vienetas. Jis apibrėžiamas nustatant, kad Planko konstantos h skaitinė vertė yra fiksuota ir lygi 6,626 070 15 × 10-34, Planko konstantą išreiškus vienetu J s, kuris lygus kg m2 s-1, kur metras ir sekundė yra apibrėžti remiantis c ir ∆νCs vertėmis.

  

Ampero: 
a) senoji: amperas yra tokia nuolatinė srovė, kuri, tekėdama tiesiais lygiagrečiais begalinio ilgio ir nykstamai mažo skerspjūvio laidininkais, esančiais 1 m atstumu vienas nuo kito vakuume, sukurtų tarp šių laidininkų jėgą, lygią 2 x 10–7 niutono vienam ilgio metrui;

b) naujoji: amperas (simbolis – A) yra sistemos SI elektros srovės stiprio vienetas. Jis apibrėžiamas nustatant, kad elementariojo krūvio e skaitinė vertė yra fiksuota ir lygi 1,602 176 634·10-19, elementarųjį krūvį išreiškus vienetu C, kuris lygus A s, sekundę apibrėžiant remiantis ∆νCs verte.

  

Kelvino: 
a) senoji: kelvinas (K), termodinaminės temperatūros vienetas, lygus vandens trigubojo taško termodinaminės temperatūros 1/273,16 daliai;

b) naujoji: kelvinas (simbolis – K) yra sistemos SI termodinaminės temperatūros vienetas. Jis apibrėžiamas nustatant, kad Bolcmano konstantos k skaitinė vertė yra fiksuota ir lygi 1,380 648×10-23, Bolcmano konstantą išreiškus vienetu J K-1, kuris lygus kg m2 s-2 K-1, kilogramą, metrą ir sekundę apibrėžiant remiantis h, c ir ∆νCs vertėmis.

  

Molio: 
a) senoji: 1) molis (mol) yra sistemos, turinčios tiek elementariųjų dalelių, kiek yra atomų 0,012 kg anglies 12, medžiagos kiekis; 2) kai naudojamas molis, turi būti nurodyta, kokios yra elementariosios dalelės. Tai gali būti atomai, molekulės, jonai, elektronai, kitos dalelės arba apibrėžtos tokių dalelių grupės;

b) naujoji: molis (simbolis – mol) yra sistemos SI medžiagos kiekio vienetas. Vieną molį sudaro tiksliai 6,022 140 76 × 1023 elementariųjų dalelių. Šis skaičius yra fiksuota Avogadro konstantos NA skaitinė vertė, išreikšta vienetu mol-1 ir vadinama Avogadro skaičiumi.

  

Kandelos: 
a) senoji: kandela (cd) yra šaltinio, spinduliuojančio vienspalvę 540 × 1012 Hz dažnio spinduliuotę ir turinčio 1/683 vato steradianui spinduliavimo intensyvumą nurodyta kryptimi, šviesos intensyvumas ta kryptimi;

b) naujoji: kandela (simbolis – cd) yra sistemos SI šviesos stiprio kuria nors kryptimi vienetas. Jis apibrėžiamas nustatant, kad 540 × 1012 Hz dažnio vienspalvės spinduliuotės šviesinio veiksmingumo Kcd skaitinė vertė yra fiksuota ir lygi 683, ir šviesinį veiksmingumą išreiškus vienetu lm W-1, kuris lygus cd sr W-1, arba cd sr kg-1 m-2 s3, kilogramą, metrą ir sekundę apibrėžiant h, c ir ∆νCs vertėmis.

  
 
Pagrindinių SI vienetų verčių atkūrimo technologijos ir rekomendacijos yra pateiktos BIPM svetainėje.
 
Istorinė sistemos SI reforma yra ilgamečio ir kruopštaus mokslininkų darbo nustatant fundamentaliųjų konstantų vertes geriausiu įmanomu tikslumu rezultatas. Ją įgyvendinus galutinai atsisakyta Tarptautinio kilogramo prototipo, kuris 130 metų atliko pirminio masės etalono vaidmenį. Patvirtintos naujos vienetų apibrėžtys leidžia nacionaliniams metrologijos institutams bei paskirtosioms laboratorijoms atkurti vienetų vertes pasitelkus įvairesnes technologijas. Taip pat atveriamos plačios perspektyvos kurti naujoms SI vienetų atkūrimo technologijoms, kurias galima būtų naudoti ne tik Žemėje, bet ir kosmose. Išsamiau: technologijos.lt.