Може да се наложи килограмът да отиде на диета. Международният стандарт, метална цилиндрична форма, която определя основната единица маса, е събрал десетки микрограма маса от повърхностно замърсяване, според ново проучване.

наука

В резултат на това всяка държава, която има една от тези стандартни маси, има малко по-различна дефиниция на килограма, което може да отхвърли научни експерименти, които изискват много прецизни измервания на теглото или международна търговия със силно ограничени предмети, които са ограничени по тегло, като радиоактивни материали.

Но озонът и ултравиолетовата светлина могат да се използват за почистване на килограмите, без да ги увреждат, предполага изследването.

Техниката на почистване, описана в януарския брой на списание Metrologia, в крайна сметка може да бъде широко възприета като начин за поддържане на основната единица маса по-последователна. [Какво е това? Отговорите на вашите въпроси по физика]

Освен това, тъй като използва „оборудване, до което човек би могъл да дойде без твърде много време и пари“, това е практична техника, която може да бъде широко възприета, каза Ричард Дейвис, метролог, който се консултира с Международното бюро за тежести и мерки в Париж, който не участва в проучването.

Общ стандарт

Килограмът е приет за първи път като международен стандарт в Конвенцията за измервателния уред през 1875 г. По това време учените са разочаровани от липсата на последователен, стандартен начин за измерване на масата с висока точност.

За да разрешат проблема, учените създадоха цилиндрична маса маса, наречена международен прототип килограм (IPK) от платина и платинено-иридиева сплав. Цилиндърът, който тежи приблизително 2,2 паунда (1 килограм), е дефиницията на килограма. Килограмът е една от седемте стандартни международни базови мерни единици.

През 1880-те години около 40 от тези прототипи килограми са били разпределени в държави, подписали Конвенцията за измерване, каза съавторът на изследването Питър Къмпсън, метролог от университета в Нюкасъл в Обединеното кралство.

Мръсни тежести

Още тогава учените осъзнаха, че замърсителите могат да покрият килограмовата повърхност. За да се опитат да противодействат на този ефект, те направиха масите в цилиндри, които имат по-малка повърхност, за да придобият прах и отломки. IPK се съхраняват във филтриран лабораторен въздух при постоянна температура и налягане, но няма начин да бъдат напълно изолирани от замърсяването и замърсяването на въздуха, каза Къмпсън пред LiveScience.

За да ги почисти, опитен техник ще разтрие цилиндрите с кожа от дива коза, потопена в алкохол. Но тъй като всяка страна почиства своите килограми по различен начин и по различно време, всеки килограм в света се изключва с различно, неизвестно количество.

Почистване на килограма

За да види как килограмът напълнява, екипът на Къмпсън използва техника за изобразяване, наречена рентгенова спектроскопия, за да разгледа повърхности, подобни на тези на IPK. Тези повърхности улавяха десетки микрограма въглерод и замърсяване с живак за десетилетие. И въпреки че няколко десетки микрограма не са много, това е важно за измерване на неща като радиоактивни материали, каза Къмпсън.

Въглеродът вероятно идва от изгорелите газове на автомобила, докато замърсяването с живак се е случило, тъй като термометрите и барометрите, пълни с живак в лабораториите, понякога се счупват.

Екипът също така установи, че използването на обработка с озон и ултравиолетова светлина може надеждно да разруши връзките между въглеродните атоми на повърхността, като отнема постоянно количество замърсяване на базата на въглерод. Живакът обаче вероятно е там, за да остане, каза Къмпсън.

Въпреки че има и други методи, "методът на UV озона наистина е единственият, който се конкурира с ръчното триене", каза той.

Основни константи

В дългосрочен план обаче повечето учени искат да се измъкнат от дефинирането на килограма въз основа на парче метал. Вместо това по някакъв начин трябва да се основава на основен природен закон, каза Дейвис.

„Мисля, че определението ще бъде променено през следващите пет до 10 години“, каза Дейвис пред LiveScience.

Една от възможностите е използването на електромагнитно устройство, което последователно произвежда същото количество сила, от която масата може да се изчисли, каза Къмпсън.

Бележка на редактора: Тази статия е актуализирана в 12:30 ч. Източно време на 7 януари, за да се изясни разликата между теглото и масата.

Последните новини

Live Science е част от Future US Inc, международна медийна група и водещ дигитален издател. Посетете нашия корпоративен сайт.