Адрес e-mail:

Итоги конференции «Новая международная система единиц СИ»

13 мая в МФТИ прошла конференция «Новая международная система единиц СИ», организованная физтех-школой электроники, фотоники и молекулярной физики. Данное мероприятие приурочено к вступлению в действие с 20 мая новой редакции определений основных единиц СИ: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, кандела, моль. Такое решение было принято 16 ноября 2018 года на 26-м заседании Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ).

С вводным докладом, в котором была описана история систем единиц и последние достижения по переопределению килограмма, выступил заместитель руководителя Росстандарта Сергей Голубев. Специалисты ВНИИОФИ и ИРЭ РАН рассказали об особенностях новых определений кельвина, ампера и моля, а также экспериментальных исследованиях, сопутствовавших их проработке. Это 4 основные единицы, определения которых 20 мая 2019 года изменяются кардинальным образом.

По словам Сергея Голубева: «Пропагандирование современных достижений метрологической науки и привлечение талантливой и квалифицированной молодежи в метрологию является приоритетной задачей Росстандарта».

«Выбор МФТИ в качестве места проведения данного мероприятия не случаен, – отметил директор ФЭФМ МФТИ член-корреспондент РАН Виктор Иванов. – Последние изменения в метрологии связаны с применением достижений квантовой физики и потребностями перспективных технологий, а Физтех и создавался именно для развития высокотехнологичных отраслей науки и техники на основе фундаментальных академических знаний. Кроме того, МФТИ активно сотрудничает с научными институтами Росстандарта, и в нашей физтех-школе уже более 10 лет успешно работает кафедра нанометрологии и наноматериалов. Мы уверены, что данная конференция особенно полезна для изучающих физику студентов и преподавателей физики, использующих новые знания в образовательном процессе. Ведь о введении новой международной системы единиц СИ и связанных с этим физических соотношений и инструментов в учебниках физики пока не написано».

«Особенностью нового определения системы единиц СИ является отсутствие каких-либо ограничений на конкретный экспериментальный способ их воспроизведения, – сказал директор ВНИИОФИ Андрей Батурин, – Это позволяет на практике применять любой способ построения эталонов, который, опираясь на принятые значения фундаментальных констант, воспроизводит единицу с требуемой потребителю точностью, поэтому с развитием науки и техники удовлетворение потребности в высокой точности измерений, особенно в области сверхмалых или сверхбольших значений величин, не потребует пересмотра базовых определений».

Прошедшее мероприятие вызвало большой интерес как среди студентов, так и среди преподавателей МФТИ, а также гостей – преподавателей школ и вузов, сотрудников профильных организаций. Было анонсировано учебно-методическое пособие «Размерность и подобие», подготовленное доцентом кафедры теоретической физики МФТИ М.Г. Ивановым, в котором излагаются общие принципы построения систем единиц и на доступном для старшеклассников и студентов уровне описаны новые определения международной системы единиц СИ.

После конференции был проведен круглый стол «Реформа системы СИ и единицы измерения в школе», посвященный решению важной проблемы по использованию в школьном образовании актуальных знаний и самых современных достижений науки и техники, в частности, знаний и достижений в области развития международной системы единиц СИ.

 

Историческая справка.

Международная система единиц (СИ) впервые принята на 11-м заседании Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) в 1960 году и является естественным развитием метрической системы мер, зародившейся в XVIII в. Часть основных единиц этой системы была привязана к эталонным объектам, искусственно созданным человеком. До последнего времени таким объектом оставался Международный прототип килограмма (МПК), который был изготовлен в 1889 году в виде платиноиридиевого цилиндра и передан на хранение в Международное бюро мер и весов (МБМВ). Так как «килограмм» не связан ни с каким природным инвариантом, то МПК мог быть утрачен при стихийном бедствии или испорчен без возможности восстановления. Кроме этого, за 100 лет сличений МПК с его копиями (которые хранятся в нескольких метрологических институтах стран-подписантов Метрической конвенции) появилось постепенно увеличивающееся расхождение на уровне 50 мкг.

Среди метрологов всегда существовало стремление перейти в определениях единиц к природным объектам, а не искусственно созданным артефактам. В связи с этим в 1967 году определение секунды было сформулировано с привязкой к свойствам атомов – к периодам излучения, соответствующего переходу между сверхтонкими уровнями атома цезия-133. А в 1983 году впервые единица СИ – единица длины «метр» – была определена путем фиксации точного значения физической константы – скорости света в вакууме.

Успехи второй половины XX века в изучении квантовых электрических эффектов, в частности эффекта Джозефсона и квантового эффекта Холла, привели к тому, что с 1990 года практические рекомендации по точному воспроизведению величины вольта и ома основаны на указанных выше квантовых эффектах, а основная величина СИ – ампер – воспроизводится косвенным образом.

Учитывая сложившуюся ситуацию с развитием фундаментальной науки и экспериментальной техники, в 2005 г. на 94-м заседании Международного комитета по мерам и весам (МКМВ) была принята Рекомендация о подготовительных мерах по переопределению килограмма, ампера, кельвина и моля с их привязкой к точно известным (фиксированным, т. е. имеющим нулевую неопределённость) значениям фундаментальных констант. Набор констант для переопределений был установлен в составе постоянной Планка, элементарного электрического заряда, постоянной Больцмана и постоянной Авогадро. В 2017 г. международный Комитет по численным данным для науки и техники (CODATA) на основании результатов исследований, проведённых в метрологических институтах, подготовил и опубликовал согласованные значения этих констант.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li
Яндекс.Метрика