เซ็กซี่บาคาร่า ปรับปรุงหน่วยเมตริกของมวล

การนับจำนวนที่แม่นยำของ Avogadro ช่วยเพิ่มความ เซ็กซี่บาคาร่า พยายามในการกำหนดกิโลกรัมใหม่ระบบเมตริกกำลังอยู่ระหว่างการปรับปรุงครั้งใหญ่  

ในความพยายามที่จะให้การวัดที่แม่นยำในทุกสเกล นักวิทยาศาสตร์กำลังเตรียมที่จะกำหนดหน่วยพื้นฐานสี่หน่วยใหม่ภายในสิ้นปี 2018 การเปลี่ยนแปลงนี้จะส่งผลต่อกิโลกรัม การวัดฐานของมวล และสมาชิกสุดท้ายของระบบหน่วยสากล กำหนดโดยวัตถุทางกายภาพ ขณะนี้กำลังดำเนินการตรวจสอบและปรับแต่งการวัดปริมาณธรรมชาติพื้นฐาน เช่น ตัวเลขอโวกาโดร เพื่อใช้ในการกำหนดนิยามทางคณิตศาสตร์ใหม่ให้กับกิโลกรัม

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2432 เป็นต้นไป 

มาตรฐานสำหรับมวลคือโลหะแพลตตินัมและอิริเดียมขนาด 1 กิโลกรัมที่ Bureau International des Poids et Mesures ในเมืองแซฟร์ ประเทศฝรั่งเศส แม้ว่ามาตรฐานนี้จะได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะสกปรกหรือเสียหาย Michael Stock นักฟิสิกส์จากสำนักงานฝรั่งเศสกล่าว “วัตถุสิ่งของใดๆ สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา” เขากล่าว

นักฟิสิกส์ David Newell จากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ในเมือง Gaithersburg รัฐ Md. กล่าวว่าเป็นการยากที่จะปรับขนาดมาตรฐานทางกายภาพนี้ให้เหลือมวลที่น้อยมาก เช่นเดียวกับอิเล็กตรอน

นักวิทยาศาสตร์ตั้งเป้าที่จะให้คำจำกัดความใหม่แก่กิโลกรัมโดยพิจารณาจากค่าคงที่ทางกายภาพพื้นฐานของธรรมชาติ งานนี้ต้องการการวัดค่าคงที่ของพลังค์ที่แม่นยำสูง ซึ่งเชื่อมโยงพลังงานและความถี่เข้าด้วยกัน ค่าคงที่ของพลังค์ —  ปัจจุบันคำนวณ  เป็น 6.626070040 x10 -34จูลวินาทีโดย CODATA ซึ่งเป็นคณะกรรมการของสภาวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศในกรุงปารีส — สามารถใช้วัดและอธิบายมวลได้ เนื่องจากทั้งสองอย่างนี้เชื่อมโยงกันทางคณิตศาสตร์ผ่านค่าคงที่ธรรมชาติอีกตัวหนึ่ง ความเร็วของ แสงสว่าง. นักวิจัยกำลังใช้คำจำกัดความทางกายภาพที่มีอยู่ของกิโลกรัมเพื่อวัดค่าคงที่ของพลังค์ได้อย่างแม่นยำที่สุด จากนั้น ค่านี้สามารถกำหนดเป็นหินและใช้เพื่อกำหนดมวลในอนาคต  

ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า เครื่องชั่งแบบวัตต์ นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดค่าคงที่ของพลังค์ได้โดยตรงโดยใช้มาตรฐานมวลและกระแสไฟฟ้าที่ทราบอย่างแม่นยำ เมื่อค่าคงที่ของพลังค์ได้รับการแก้ไขแล้ว เครื่องชั่งวัตต์จะใช้ค่าคงที่ของพลังค์ในการคำนวณมวลที่ไม่รู้จัก

ในอีกแนวทางหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์นับจำนวนอะตอมในทรงกลมซิลิคอนขนาด 1 กิโลกรัมที่บริสุทธิ์อย่างยิ่ง วิธีนี้จะกำหนดจำนวนอะตอมในหน่วยกิโลกรัม ซึ่งสามารถใช้ในการกำหนดหน่วยมวล เทคนิคนี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณค่าพื้นฐานที่แตกต่างกัน ค่าคงที่อะโวกาโดร (หรือตัวเลขของอโวกาโดร) ค่าคงที่นี้อธิบายจำนวนประมาณ 6.02 x 10 23ของหน่วยต่อโมล ซึ่งเป็นหน่วยเมตริกสำหรับปริมาณของสาร (โมลคือมวลของสารเท่ากับน้ำหนักอะตอมหรือน้ำหนักโมเลกุลที่แสดงเป็นกรัม) ค่าคงที่อะโวกาโดรที่แม่นยำสามารถนำมาใช้ในการคำนวณและยืนยันค่าคงที่ของพลังค์ได้

หลังจากทำความสะอาด ขัดใหม่ และวัดขนาดซิลิคอนออร์บที่ใช้สำหรับการตรวจวัดครั้งก่อน ทีมนักวิจัยนานาชาติรายงานค่าคงที่อะโวกาโดรใหม่ในเมโทร โลเกีย ในเดือนมีนาคม เมื่อค่าใหม่และความไม่แน่นอนของค่านั้นถูกนำมาเฉลี่ยกับการคำนวณครั้งก่อน ค่าคงที่ Avogadro ออกมาเป็น 6.02214082 x 10 23ต่อโมลที่มีความไม่แน่นอน 18 ส่วนในพันล้าน นักวิทยาศาสตร์รายงาน 14 กรกฎาคมในวารสารข้อมูลอ้างอิงทางกายภาพและเคมี ตัวเลขนี้น้อยกว่าค่าคงที่ที่ NIST อธิบายในปัจจุบันเพียงเล็กน้อย — 6.022140857 x 10 23ต่อโมล

เอียน โรบินสัน นักมาตรวิทยาแห่ง National Physical Laboratory ในเมืองเทดดิงตัน ประเทศอังกฤษ กล่าวว่า ความสมดุลของวัตต์และเทคนิคการนับอะตอมทำให้ค่าคงที่ของพลังค์เกือบจะเหมือนกัน โดยมีความไม่แน่นอนต่ำกว่า 20 ส่วนในหนึ่งพันล้านส่วน การวัดผลเพิ่มเติมยังอยู่ในระหว่างดำเนินการ

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2018 

ผู้แทนจากต่างประเทศในการประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยน้ำหนักและมาตรการจะตัดสินใจว่าจะอนุมัติคำจำกัดความใหม่ของกิโลกรัมหรือไม่ ตามแผนที่มีอยู่ หลายคนเชื่อว่าการกำหนดนิยามใหม่จะเกิดขึ้นในเวลานี้ Stock กล่าว แม้ว่าจะไม่มีอะไรรับประกันได้ก็ตาม

เนื่องจากการคำนวณอย่างรอบคอบของนักวิจัยได้คำนึงถึงคำจำกัดความของมวลที่มีอยู่ การนิยามใหม่จึงไม่ควรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการวัดที่สังเกตได้ “ถ้าเราทำงานอย่างถูกต้อง จะไม่มีใครสังเกตเห็น” นิวเวลล์กล่าว แต่การวัดมวลในอนาคตน่าจะมีเสถียรภาพ โรบินสันกล่าว

ในขณะที่การกำหนดกิโลกรัมใหม่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดในอนาคต Stock กล่าว นักวิทยาศาสตร์ยังหวังที่จะกำหนดหน่วยอื่น ๆ รวมถึงโมลและเคลวินซึ่งวัดอุณหภูมิ การกำหนดนิยามใหม่เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าคงที่อื่นๆ รวมถึงค่าคงที่ Avogadro การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในครั้งเดียวจะจำกัดจำนวนครั้งที่ต้องเปลี่ยนตำราเรียน Stock กล่าว

นิยามใหม่จะไม่เป็นจุดสิ้นสุดของการแสวงหาระบบเมตริกที่สมบูรณ์แบบ Newell กล่าว “นักมาตรวิทยาจะทำการวัดให้ถูกต้อง และผลที่ตามมาก็คือพวกเขาไม่เคยเสร็จสิ้นการวัดของพวกเขา” 

Lavery กล่าวว่าการสาธิตเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมความเร็วสูง ในขณะที่การรักษาความยุ่งเหยิงในระยะทางที่ไกลกว่านั้นอาจเป็นไปไม่ได้ เขากล่าวว่าช่วงสองสามกิโลเมตรก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างเครือข่ายควอนตัมในเมืองที่มีประชากรหนาแน่น เช่น เวียนนา เซ็กซี่บาคาร่า / ร้านอาหาร