Брайан Питер Киббл (20 октября 1938 – 28 апреля 2016) был британским физиком и пионером метрологии . Он был изобретателем весов Киббла , усовершенствованной версии современных весов , разработанных для реализации единицы массы СИ , килограмма .
Киббл родился в Леткомб-Реджисе (ранее в Беркшире , теперь часть Оксфордшира ) у Эллен и Герберта Киббла. Его отец был сержантом полиции. Он был младшим из четырех детей. С раннего возраста он любил ремонтировать электрические и механические устройства. Он учился в школе Абингдон с 1950 по 1957 год, где был старостой и добился значительных успехов в учебе. Он выиграл множество призов по физике, математике и науке и был награжден стипендией Беннетта. Он был членом Дебатного и Ройсского общества, а также играл за хоккейную и регбийную команды. [1]
Он был награжден открытой стипендией для изучения естественных наук в колледже Иисуса в Оксфорде . Там он встретил свою будущую жену Энн Гринфилд, и они поженились в 1964 году, в том же году, когда он получил степень доктора философии по атомной спектроскопии . У них было двое детей, Никола и Стивен. [2] [3]
Киббл переехал в Канаду после получения степени доктора философии в качестве постдокторанта в Университете Виндзора , Онтарио . Два года спустя он вернулся в Англию и провел следующие тридцать лет в Национальной физической лаборатории (NPL) в Теддингтоне в качестве старшего научного сотрудника. [2] [3]
В 1970 году вместе с Г. Дж. Хантом он измерил гиромагнитное отношение протона , что выявило предыдущие ошибки и значительно улучшило работу над определением ампера в системе СИ . Реализация ампера была сделана с помощью баланса тока , устройства, которое трудно использовать и которое содержит присущие ему проблемы, включая необходимость точного измерения размеров катушек. [3] [4] [5]
Киббл работал с Гревиллом Рейнером над коаксиальными мостами переменного тока и вычисляемым конденсатором, из которого можно было бы реализовать Ом , опубликовав работу в 1984 году. [6] До этого он был занят проблемами с балансом тока и имел идеи по его улучшению. Поддержанный в своих размышлениях во время визита Роберта Д. Каткоски из Национального института стандартов и технологий США, Киббл изобрел баланс ватт с подвижной катушкой в 1975 году. В 1978 году в Национальной физической лаборатории с Яном Робинсоном и Рэем Смитом был построен баланс ватт Mark I. Была сделана более точная реализация ампера, поэтому баланс тока был заменен. Это развитие привело к принятию на международном уровне общепринятых констант Джозефсона и фон Клитцинга в 1990 году, что устранило любые дальнейшие обоснования для национальных представлений этих значений, которые ранее препятствовали торговле. Международные группы разработали свои собственные версии баланса. [3] [7] [4]
В 1990 году были построены ватт-весы Mark II с целью измерения постоянной Планка достаточно точно, чтобы переопределить единицу СИ килограмма из фундаментальных констант . Такой прибор уравнивает одну силу с другой, в частности вес [обычно один килограмм] тестовой массы и силу, создаваемую электрическим током в движущейся катушке в магнитном поле . Величина направленной вверх силы на катушке контролируется изменениями тока. Мощность движущейся массы равна произведению тока и разности потенциалов , измеренной в катушке, отсюда и термин « ватт-весы » (поскольку единицей СИ мощности является ватт (Вт)). [3] [7]
Чтобы устранить неточности, вызванные измерениями катушки и магнита, второй шаг включает перемещение катушки с определенной скоростью через магнитное поле — без присутствия тестовой массы или приложенного тока — и измерение индуцированной разности потенциалов . Ток измеряется с помощью резистора , используя постоянную фон Клитцинга через квантовый эффект Холла , а разность потенциалов измеряется с помощью эффекта Джозефсона . Электрическую мощность можно измерить с помощью постоянной Планка и времени , что означает, что единицы СИ длины и времени могут быть связаны с массой вместе с постоянной Планка, что в конечном итоге устраняет необходимость использования платино-иридиевого цилиндра, хранящегося в Международном бюро мер и весов (BIPM) в Париже, для реализации единицы СИ килограмма. [7]
16 ноября 2018 года на заседании Генеральной конференции по мерам и весам в Версале , Франция, представители 60 стран проголосовали за реформу единиц СИ на постоянной основе. Килограмм будет теперь определяться с использованием постоянной Планка. [8]
Киббл ушел из NPL в 1998 году, но продолжил работать в этой области в NPL, Physikalisch-Technische Bundesanstalt в Брауншвейге , BIPM, а также посетил множество других метрологических учреждений по всему миру со своей женой Энн. С 2009 года он писал для журнала IEEE Instrumentation and Measurement Magazine . В 2010 году он опубликовал книгу Coaxial Electrical Circuits for Interference-Free Measurements совместно с Юргеном Шурром и Шакилом Аваном. [3]
В 2014 году Киббл и Робинсон написали статью в Metrologia, в которой показали, как построить точные весы Киббла, чтобы побудить других метрологов по всему миру построить свои собственные. Его последняя лекция в NPL состоялась в марте 2016 года. [3] [2] [9]
Киббл любил играть на кларнете, судить хоккейные матчи и заниматься генеалогией. [2]
Через два месяца после смерти Киббла на заседании Консультативного комитета по единицам МКМВ ватт-весы были переименованы в весы Киббла в честь их изобретателя и разработчика. [10]
