Пересмотр СИ 2019 года

Определение единиц кг, А, К и моль

Система СИ после определения 2019 года: основные единицы, определенные в терминах физических констант и других основных единиц. Здесь в определении используется среднее . ${\displaystyle a\rightarrow b}$ ${\displaystyle a}$ ${\displaystyle b}$

Система СИ после 1983 года, но до переопределения 2019 года: определения основных единиц в терминах других основных единиц (например, метр определяется как расстояние, пройденное светом за определенную долю секунды ) , с использованием констант природы и артефактов для их определения (например, масса IPK для килограмма и тройная точка воды для кельвина).

В 2019 году четыре из семи основных единиц СИ, указанных в Международной системе величин, были переопределены в терминах естественных физических констант, а не человеческих артефактов, таких как стандартный килограмм . ^{[1] [2]} Начиная с 20 мая 2019 года, 144-й годовщины Метрической конвенции , килограмм , ампер , кельвин и моль теперь определяются путем установки точных числовых значений, выраженных в единицах СИ, для постоянной Планка ( h ), элементарного электрического заряда ( e ), постоянной Больцмана _(kB ) и постоянной Авогадро ( N _A ) соответственно. Секунда , метр и кандела ранее были переопределены с использованием физических констант . Четыре новых определения были направлены на улучшение СИ без изменения значения каких-либо единиц, обеспечивая преемственность с существующими измерениями. ^{[3] [4]} В ноябре 2018 года 26-я Генеральная конференция по мерам и весам (CGPM) единогласно одобрила эти изменения, ^{[5] [6]} которые Международный комитет по мерам и весам (CIPM) предложил ранее в том же году, определив, что ранее согласованные условия для изменения были выполнены. ^{[7] : 23} Эти условия были выполнены в ходе серии экспериментов, в ходе которых константы были измерены с высокой точностью относительно старых определений СИ, и стали кульминацией десятилетий исследований.

Предыдущее крупное изменение метрической системы произошло в 1960 году, когда была официально опубликована Международная система единиц (СИ). В это время метр был переопределен: определение было изменено с прототипа метра на определенное количество длин волн спектральной линии излучения криптона-86 , что сделало его выводимым из универсальных природных явлений. ^{[Примечание 1]} Килограмм оставался определенным физическим прототипом, оставляя его единственным артефактом, от которого зависят определения единиц СИ. В это время СИ, как согласованная система , была построена вокруг семи основных единиц , степени которых использовались для построения всех других единиц. С переопределением 2019 года СИ построена вокруг семи определяющих констант , что позволяет строить все единицы непосредственно из этих констант. Обозначение основных единиц сохраняется, но больше не является существенным для определения единиц СИ. ^[4]

Метрическая система изначально была задумана как система измерения, которая выводилась из неизменных явлений, ^[8] но практические ограничения потребовали использования артефактов — прототипа метра и прототипа килограмма — когда метрическая система была введена во Франции в 1799 году. Хотя они были разработаны для долговременной стабильности, прототип килограмма и его вторичные копии показали небольшие изменения массы относительно друг друга с течением времени; они не считаются адекватными для растущей точности, требуемой наукой, что побудило к поиску подходящей замены. Определения некоторых единиц были определены измерениями, которые трудно точно реализовать в лаборатории, например, кельвин , который был определен в терминах тройной точки воды . С переопределением 2019 года СИ стала полностью выводимой из природных явлений, при этом большинство единиц основано на фундаментальных физических константах .

Ряд авторов опубликовали критические замечания по поводу пересмотренных определений; их критика включает предположение о том, что предложение не смогло устранить последствия разрыва связи между определением дальтона [ ^{Примечание 2]} и определениями килограмма, моля и постоянной Авогадро .

Фон

Базовая структура СИ разрабатывалась в течение примерно 170 лет с 1791 по 1960 год. С 1960 года технический прогресс позволил устранить такие недостатки СИ, как зависимость от физического артефакта для определения килограмма.

Развитие СИ

В первые годы Французской революции лидеры Французского национального учредительного собрания решили ввести новую систему измерений, основанную на принципах логики и природных явлений. Метр был определен как одна десятимиллионная расстояния от Северного полюса до экватора, а килограмм — как масса одной тысячной кубического метра чистой воды. Хотя эти определения были выбраны, чтобы избежать права собственности на единицы, их нельзя было измерить с достаточным удобством или точностью, чтобы иметь практическое применение. Вместо этого были созданы реализации в форме mètre des Archives и kineticme des Archives , которые были «лучшей попыткой» выполнить эти принципы. ^[9]

К 1875 году использование метрической системы стало широко распространенным в Европе и Латинской Америке ; в том же году двадцать промышленно развитых стран встретились на Метрической конвенции , которая привела к подписанию Метрического договора , в соответствии с которым были созданы три органа для хранения международных прототипов килограмма и метра и регулирования сравнений с национальными прототипами. ^{[10] [11]} Это были:

• CGPM (Генеральная конференция по мерам и весам, Conférence générale des poids et mesures ) – Конференция собирается каждые четыре-шесть лет и состоит из делегатов стран, подписавших конвенцию. Она обсуждает и изучает меры, необходимые для обеспечения распространения и совершенствования Международной системы единиц, и одобряет результаты новых фундаментальных метрологических определений.
• CIPM (Международный комитет мер и весов, Comité international des poids et mesures ) – Комитет состоит из восемнадцати выдающихся ученых, каждый из разных стран, назначенных CGPM. CIPM собирается ежегодно и занимается консультированием CGPM. CIPM создал ряд подкомитетов, каждый из которых занимается определенной областью интересов. Один из них, Консультативный комитет по единицам (CCU), консультирует CIPM по вопросам, касающимся единиц измерения. ^[12]
• BIPM (Международное бюро мер и весов, Bureau international des poids et mesures ) — Бюро обеспечивает надежное хранение международных прототипов килограмма и метра, предоставляет лабораторные помещения для регулярных сличений национальных прототипов с международным прототипом и является секретариатом CIPM и CGPM.

Первая ГКМВ (1889) официально одобрила использование 40 прототипов метров и 40 прототипов килограммов, изготовленных британской фирмой Johnson Matthey, в качестве стандартов, предписанных Конвенцией о метре. ^[13] Прототипы метр № 6 и килограмм KIII были обозначены как международные прототипы метра и килограмма соответственно; ГКМВ сохранила другие копии в качестве рабочих, а остальные были распространены среди государств-членов для использования в качестве их национальных прототипов. Примерно раз в 40 лет национальные прототипы сравнивались и калибровались по международному прототипу. ^[14]

В 1921 году Метрическая конвенция была пересмотрена, и мандат CGPM был расширен для предоставления стандартов для всех единиц измерения, а не только массы и длины. В последующие годы CGPM взяла на себя ответственность за предоставление стандартов электрического тока (1946), светимости (1946), температуры (1948), времени (1956) и молярной массы (1971). ^[15] 9-я CGPM в 1948 году поручила CIPM «сделать рекомендации по единой практической системе единиц измерения, пригодной для принятия всеми странами, присоединившимися к Метрической конвенции». ^[16] Рекомендации, основанные на этом мандате, были представлены 11-й CGPM (1960), где они были официально приняты и получили название « Système International d'Unités » и ее аббревиатуру «SI». ^[17]

Импульс к переменам

Существует прецедент изменения основополагающих принципов определения основных единиц СИ; 11-я ГКМВ (1960) определила метр СИ в терминах длины волны излучения криптона-86 , заменив предыдущую метрическую линейку СИ, а 13-я ГКМВ (1967) заменила первоначальное определение секунды , которое было основано на среднем вращении Земли с 1750 по 1892 год, ^[18] на определение, основанное на частоте излучения, испускаемого или поглощаемого при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 . 17-я ГКМВ (1983) заменила определение метра 1960 года на определение, основанное на секунде, дав точное определение скорости света в единицах метров в секунду . ^[19]

Массовый дрейф с течением времени национальных прототипов K21–K40 , а также двух родственных копий международного прототипа : K32 и K8(41). ^{[Примечание 3]} Все изменения массы относятся к IPK. ^[20]

С момента их изготовления, дрейфы достигаютБыло обнаружено 2 × 10−8 килограммов (20 мкг) в год в национальных прототипах килограммов относительно международного прототипа килограмма (IPK). Не было возможности определить, набирали ли массу национальные прототипы или IPK терял массу. ^{[21] Метролог} Ньюкаслского университета Питер Кампсон с тех пор определил поглощение паров ртути или углеродное загрязнение как возможные причины этого дрейфа. ^{[22] [23]} На 21-м заседании CGPM (1999) национальным лабораториям было настоятельно рекомендовано исследовать способы разрыва связи между килограммом и конкретным артефактом.

Метрологи исследовали несколько альтернативных подходов к переопределению килограмма на основе фундаментальных физических констант. Среди прочих, проект Авогадро и разработка весов Киббла (известных как «ватт-весы» до 2016 года) обещали методы косвенного измерения массы с очень высокой точностью. Эти проекты предоставили инструменты, которые позволяют альтернативные способы переопределения килограмма. ^[24]

В отчете, опубликованном в 2007 году Консультативным комитетом по термометрии (ККТ) при МКМВ, отмечалось, что их текущее определение температуры оказалось неудовлетворительным для температур ниже20 К и для температур выше1300 К. Комитет пришел к выводу, что постоянная Больцмана обеспечивает лучшую основу для измерения температуры, чем тройная точка воды, поскольку она преодолевает эти трудности. ^[25]

На своем 23-м заседании (2007) CGPM поручил CIPM исследовать использование естественных констант в качестве основы для всех единиц измерения, а не артефактов, которые тогда использовались. В следующем году это было одобрено Международным союзом чистой и прикладной физики (IUPAP). ^[26] На заседании CCU, состоявшемся в Рединге, Соединенное Королевство , в сентябре 2010 года, были в принципе согласованы резолюция ^[27] и проект изменений в брошюру SI, которые должны были быть представлены на следующем заседании CIPM в октябре 2010 года. ^[28] На заседании CIPM в октябре 2010 года было установлено, что «условия, установленные Генеральной конференцией на ее 23-м заседании, еще не полностью выполнены. ^{[Примечание 4]} По этой причине CIPM не предлагает пересмотр SI в настоящее время». ^[30] Однако МКМВ представил резолюцию для рассмотрения на 24-й Генеральной конференции по мерам метрологии (17–21 октября 2011 г.) с предложением согласиться с новыми определениями в принципе, но не внедрять их до тех пор, пока не будут окончательно проработаны детали. ^[31] Эта резолюция была принята конференцией, ^[32] и, кроме того, CGPM перенесла дату 25-го заседания с 2015 на 2014 год. ^{[33] [34]} На 25-м заседании 18–20 ноября 2014 года было установлено, что «несмотря на [прогресс в необходимых требованиях], данные пока не кажутся достаточно надежными для того, чтобы CGPM приняла пересмотренную систему SI на своем 25-м заседании», ^[35] таким образом, отложив пересмотр до следующего заседания в 2018 году. Измерения, достаточно точные для соответствия условиям, были доступны в 2017 году, и переопределение ^[36] было принято на 26-м заседании CGPM (13–16 ноября 2018 года).

Определение констант

После успешного переопределения метра в 1983 году в терминах точного числового значения скорости света, Консультативный комитет по единицам BIPM (CCU) рекомендовал, а BIPM предложило, чтобы четыре дополнительные константы природы были определены так, чтобы иметь точные значения. Это: ^{[Примечание 5]}

• Постоянная Планка h равна точно6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴  джоуль-секунда (Дж⋅с) .
• Элементарный заряд e равен в точности1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹  кулонов (Кл) .
• Постоянная Больцмана k равна точно1,380 649 × 10 ⁻²³  джоуля на кельвин (Дж⋅К ⁻¹ ) .
• Постоянная Авогадро N A _равна точно6,022 140 76 × 10 ²³  обратный моль (моль ⁻¹ ) .

Переопределение сохраняет неизменными числовые значения, связанные со следующими константами природы:

• Скорость света c равна точно299 792 458  метров в секунду (м⋅с ⁻¹ ) ;
• Частота перехода сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 Δ ν _Cs равна точно9 192 631 770  герц (Гц) ;
• Световая эффективность монохроматического излучения частоты5,40 × 10 ¹⁴  Гц (540 ТГц ) – частота зеленого света, приблизительно соответствующая пиковой чувствительности человеческого глаза – К _кд (где нижний индекс «кд» обозначает канделу), равна в точности683 люмен на ватт (лм⋅Вт ⁻¹ ) .

Семь определяющих констант СИ , приведенных выше, выраженные через производные единицы ( джоуль , кулон , герц , люмен и ватт ), переписываются ниже через семь основных единиц (секунда, метр, килограмм, ампер, кельвин, моль и кандела); ^[4] также используется безразмерная единица стерадиан ( символ ср):

• ч =6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴  кг⋅м ² ⋅с ⁻¹
• е =1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹  А⋅с
• к =1,380 649 × 10 ⁻²³  кг⋅м ² ⋅К ⁻¹ ⋅с ⁻²
• Н _А =6,022 140 76 × 10 ²³  моль ⁻¹
• с =299 792 458  м⋅с ⁻¹
• Δ ν _Cs = Δ ν ( ¹³³ Cs) _hfs =9 192 631 770  с ⁻¹
• К _кд =683 кд⋅ср⋅с ³ ⋅кг ⁻¹ ⋅м ⁻²

В рамках переопределения Международный прототип килограмма был отменен, а определения килограмма, ампера и кельвина были заменены. Определение моля было пересмотрено. Эти изменения привели к переопределению основных единиц СИ, хотя определения производных единиц СИ в терминах основных единиц остались прежними.

Влияние на определения базовых единиц

После предложения CCU тексты определений всех базовых единиц были либо уточнены, либо переписаны, сменив акцент с определений типа явной единицы на определения типа явной константы. ^[38] Определения типа явной единицы определяют единицу в терминах конкретного примера этой единицы; например, в 1324 году Эдуард II определил дюйм как длину трех ячменных зерен , ^[39] а с 1889 по 2019 год килограмм определялся как масса Международного прототипа килограмма. В определениях типа явной константы константе природы присваивается определенное значение, и определение единицы возникает как следствие; например, в 2019 году скорость света была определена как точно299 792 458 метров в секунду. Длина метра могла быть получена, поскольку секунда уже была независимо определена. Предыдущие ^[19] и 2019 ^{[4] [37]} определения приведены ниже.

Второй

Новое определение второго понятия фактически совпадает с предыдущим, с той лишь разницей, что условия, при которых применяется это определение, определены более строго.

• Предыдущее определение : Второе — это продолжительность9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
• Определение 2019 года : Секунда, символ s, является единицей времени СИ. Она определяется путем принятия фиксированного числового значения частоты цезия, Δ ν _Cs , невозмущенной частоты сверхтонкого перехода основного состояния атома цезия-133, ^{[Примечание 6]} как9 192 631 770 , если выразить в единице Гц , что равно с ⁻¹ .

Второе можно выразить непосредственно через определяющие константы:

1 с = ⁠9 192 631 770/ΔνCs​_​⁠ .

метр

Новое определение метра по сути совпадает с предыдущим, с той лишь разницей, что дополнительная строгость в определении секунды распространилась и на метр.

• Предыдущее определение : Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за промежуток времени ⁠1/299 792 458⁠ секунды.
• Определение 2019 года : Метр, символ m, является единицей длины в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения скорости света в вакууме c как299 792 458 , если выразить в единицах м⋅с ⁻¹ , где секунда определяется через частоту цезия Δ ν _Cs .

Метр может быть выражен непосредственно через определяющие константы:

1 м = ⁠9 192 631 770/299 792 458⁠ ⁠с/ΔνCs​_​⁠ .

Килограмм

Весы Киббла , которые использовались для измерения постоянной Планка в терминах международного прототипа килограмма. ^[40]

Определение килограмма кардинально изменилось: от артефакта ( международного прототипа килограмма ) оно превратилось в константу природы. ^[41] Поскольку постоянная Планка связывает энергию фотона с частотой фотона, новое определение связывает килограмм с массовым эквивалентом энергии фотона на определенной частоте.

• Предыдущее определение : Килограмм — единица массы; он равен массе международного прототипа килограмма.
• Определение 2019 года : Килограмм, обозначение кг, является единицей массы в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Планка h равным6,626 070 15 × 10−34 ^, если выразить в единице Дж ⋅с, что равно кг⋅м ² ⋅с ⁻¹ , где метр и секунда определяются через c и Δ ν _Cs .

Для иллюстрации приведем более раннее предложенное переопределение, эквивалентное определению 2019 года: «Килограмм — это масса покоящегося тела, эквивалентная энергия которого равна энергии совокупности фотонов, сумма частот которых составляет [1,356 392 489 652 × 10 ⁵⁰ ] герц." ^[42]

Килограмм можно выразить непосредственно через определяющие константы:

1 кг = ⁠(299 792 458 ) ²/(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 )⁠ ⁠h Δ ν _Cs/с ²⁠ .

Приводя к

1  Дж⋅с = ⁠час/6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴⁠

1  Дж = ⁠h Δ ν _Cs/(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 )⁠

1  Вт = ⁠h ( Δν _Cs ) ²/(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 ) ²⁠

1  Н = ⁠299 792 458/(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 ) ²⁠ ⁠h ( Δν _Cs ) ²/с⁠

Ампер

Определение ампера подверглось существенному пересмотру. Предыдущее определение опиралось на бесконечные длины, которые невозможно реализовать: ^[43]

• Предыдущее определение : Ампер — это постоянный ток , который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, пренебрежимо малого круглого сечения и помещенных на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, будет создавать между этими проводниками силу, равную2 × 10−7 ньютона на метр длины ^.

Альтернативный вариант позволил обойти эту проблему:

• Определение 2019 года : Ампер, символ A, является единицей измерения электрического тока в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹ при выраженном в единице C , которая равна A⋅s, где секунда определяется через Δ ν _Cs .

Ампер можно выразить непосредственно через определяющие константы следующим образом:

1 А = ⁠е Δ ν _Cs/(1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹ )(9 192 631 770 )⁠

Для иллюстрации это эквивалентно определению одного кулона как точного кратного элементарного заряда.

1 С = ⁠е/1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹⁠

Поскольку предыдущее определение содержит ссылку на силу , которая имеет размерность MLT ⁻² , отсюда следует, что в предыдущей СИ килограмм, метр и секунда — основные единицы, представляющие эти размерности — должны были быть определены до того, как мог быть определен ампер. Другие последствия предыдущего определения заключались в том, что в СИ значение проницаемости вакуума ( μ ₀ ) было зафиксировано точно на уровне4 π × 10 ^-7 ЧАС ⋅м ^-1 . ^[44]

Следствием пересмотренного определения является то, что ампер больше не зависит от определений килограмма и метра; однако он все еще зависит от определения секунды. Кроме того, числовые значения, выраженные в единицах СИ проницаемости вакуума, диэлектрической проницаемости вакуума и импеданса свободного пространства, которые были точными до переопределения, подвержены экспериментальной ошибке после переопределения. ^[45] Например, численное значение проницаемости вакуума имеет относительную неопределенность, равную экспериментальному значению постоянной тонкой структуры . ^[46] Значение CODATA 2018 для относительной стандартной неопределенности равно ${\displaystyle \alpha }$ ${\displaystyle \alpha }$1,6 × 10 ⁻¹⁰ . ^{[47] [Примечание 7]}

Определение ампера приводит к точным значениям для

1  В = ⁠1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹/(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 )⁠ ⁠h Δ ν _Cs/е⁠

1  Вб = ⁠1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹/6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴⁠ ⁠час/е⁠

1  Ом = ⁠(1,602 176 634 × 10 ⁻¹⁹ ) ²/6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴⁠ ⁠час/е ²⁠

Кельвин

Определение кельвина претерпело фундаментальные изменения. Вместо использования тройной точки воды для фиксации температурной шкалы, новое определение использует эквивалент энергии, заданный уравнением Больцмана .

• Предыдущее определение : Кельвин, единица термодинамической температуры , — это ⁠1/273.16⁠ термодинамической температуры тройной точки воды.
• Определение 2019 года : Кельвин, символ K, является единицей термодинамической температуры в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Больцмана k равным1,380 649 × 10 ⁻²³ в единице Дж⋅К ⁻¹ , что равно кг⋅м ² ⋅с ⁻² ⋅К ⁻¹ , где килограмм, метр и секунда определяются через h , c и Δ ν _Cs .

Кельвин может быть выражен непосредственно через определяющие константы следующим образом:

1 К = ⁠1,380 649 × 10 ⁻²³/(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 )⁠ ⁠h Δ ν _Cs/к⁠ .

Крот

Почти идеальная сфера из сверхчистого кремния – часть ныне несуществующего проекта Авогадро , международного координационного проекта Авогадро по определению постоянной Авогадро ^[40]

Предыдущее определение моля связывало его с килограммом. Пересмотренное определение разрывает эту связь, делая моль определенным числом единиц рассматриваемого вещества.

• Предыдущее определение : Моль — это количество вещества системы, содержащей столько же элементарных объектов, сколько атомов содержится в 0,012 килограмма углерода-12 . При использовании моля должны быть указаны элементарные объекты, которые могут быть атомами, молекулами , ионами , электронами , другими частицами или указанными группами таких частиц.
• 2019 определение : ^{[7] : 22} Моль, символ моль, является единицей измерения количества вещества в системе СИ. Один моль содержит ровно6,022 140 76 × 10 ²³ элементарных сущностей. Это число является фиксированным числовым значением постоянной Авогадро , N _A , выраженной в единицах моль ⁻¹ и называется числом Авогадро. ^{[7] [48]} Количество вещества, символ n , системы является мерой количества указанных элементарных сущностей. Элементарной сущностью может быть атом, молекула, ион, электрон, любая другая частица или указанная группа частиц.

Моль можно выразить непосредственно через определяющие константы следующим образом:

1 моль = ⁠6,022 140 76 × 10 ²³/Н _А⁠ .

Одним из последствий этого изменения является то, что ранее определенное соотношение между массой атома ¹² C, дальтоном , килограммом и постоянной Авогадро больше не является точным. Одно из следующих должно было измениться:

• Масса атома ^12C в свободном состоянии, в его основном электронном и ядерном состояниях составляет ровно 12 дальтон.
• Число дальтон в грамме в точности равно числовому значению постоянной Авогадро: (т.е. 1 г/Да = 1 моль ⋅ N _A ).

Формулировка 9-й брошюры SI ^{[4] [Примечание 8]} подразумевает, что первое утверждение остается в силе, а это значит, что второе уже не совсем верно. Постоянная молярной массы , при этом с большой точностью оставаясь1 г/моль , больше не равно этому точно. В Приложении 2 к 9-й брошюре SI указано, что «молярная масса углерода 12, M ( ¹² C), равна0,012 кг⋅моль ⁻¹ в пределах относительной стандартной неопределенности, равной неопределенности рекомендуемого значения N _A h на момент принятия настоящей Резолюции, а именно4,5 × 10 ⁻¹⁰ , и что в будущем его значение будет определено экспериментально», ^{[49] [50],} что не содержит ссылки на дальтон и согласуется с обоими утверждениями.

Кандела

Новое определение канделы фактически совпадает с предыдущим определением, поскольку зависит от других основных единиц, в результате чего переопределение килограмма и дополнительная строгость в определениях секунды и метра распространяются на канделу.

• Предыдущее определение : Кандела — это сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частоты540 × 10 ¹²  Гц и имеет интенсивность излучения в этом направлении ⁠1/683ватт на стерадиан .
• Определение 2019 года : Кандела, символ cd, является единицей СИ силы света в заданном направлении. Она определяется путем взятия фиксированного числового значения световой эффективности монохроматического излучения частоты540 × 10 ¹²  Гц , К _кд , равно 683 при выражений в единицах лм ⋅Вт ⁻¹ , что равно кд ⋅ср ⋅Вт ⁻¹ , или кд ⋅ср ⋅кг ⁻¹ ⋅м ⁻² ⋅с ³ , где килограмм, метр и секунда определяются через h , c и Δ ν _Cs .

Кандела может быть выражена непосредственно через определяющие константы следующим образом:

1 кд =  ⁠К _cd h (Δ ν _Cs ) ²/683⋅(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 ) ²⁠

Влияние на воспроизводимость

Все семь основных единиц СИ определяются в терминах определенных констант ^{[Примечание 9]} и универсальных физических констант. ^{[Примечание 10] [51]} Для определения семи основных единиц необходимы семь констант, но прямого соответствия между каждой конкретной базовой единицей и конкретной константой не существует; за исключением секунды и моля, более чем одна из семи констант вносит вклад в определение любой данной базовой единицы.

Когда Новая СИ была впервые разработана, существовало более шести подходящих физических констант, из которых проектировщики могли выбирать. Например, как только были установлены длина и время, всеобщая гравитационная постоянная G могла, с размерной точки зрения, использоваться для определения массы. ^{[Примечание 11]} На практике G может быть измерена только с относительной неопределенностью порядка 10−5 ^, [ ^{Примечание 12]} что привело бы к верхнему пределу воспроизводимости килограмма около 10−5 ^, тогда как тогдашний международный прототип килограмма может быть измерен с воспроизводимостью 1,2 × 10−8 ^. [ ^45] Физические константы были выбраны на основе минимальной неопределенности, связанной с измерением константы, и степени независимости константы по отношению к другим используемым константам. Хотя BIPM разработало стандартную mise en pratique (практическую методику) ^[52] для каждого типа измерений, mise en pratique, используемая для проведения измерений, не является частью определения измерения — это всего лишь гарантия того, что измерение может быть выполнено без превышения указанной максимальной неопределенности.

Принятие

Большая часть работы, проделанной CIPM , делегирована консультативным комитетам. Консультативный комитет по единицам CIPM (CCU) внес предложенные изменения, в то время как другие комитеты подробно изучили предложение и дали рекомендации относительно его принятия CGPM в 2014 году. Консультативные комитеты установили ряд критериев, которые должны быть выполнены, прежде чем они поддержат предложение CCU, в том числе:

• Для переопределения килограмма необходимо провести не менее трех отдельных экспериментов, дающих значения постоянной Планка с относительной расширенной (95%) неопределенностью не более5 × 10 ⁻⁸ должно быть выполнено и по крайней мере одно из этих значений должно быть лучше, чем2 × 10 ⁻⁸ . В эксперименты следует включить как весы Киббла , так и проект Авогадро , и любые различия между ними должны быть согласованы. ^{[53] [54]}
• Для переопределения кельвина относительная неопределенность постоянной Больцмана, полученная с помощью двух принципиально разных методов, таких как акустическая газовая термометрия и газовая термометрия диэлектрической проницаемости, должна быть лучше, чем 10−6 ^, и эти значения должны быть подтверждены другими измерениями. ^[55]

По состоянию на март 2011 года Международная координационная группа Авогадро (IAC) получила неопределенность3,0 × 10 ⁻⁸ и NIST получил неопределенность3,6 × 10−8 в своих измерениях. ^[24] 1 сентября 2012 года Европейская ассоциация национальных метрологических институтов ( ^EURAMET ) запустила официальный проект по сокращению относительной разницы между весами Киббла и подходом с использованием кремниевой сферы для измерения килограмма от(17 ± 5) × 10 ⁻⁸ с точностью2 × 10−8 . ^[56] По состоянию на март 2013 года ^{[обновлять]}предлагаемое переопределение известно как «Новая СИ» ^{[3], но Мор в статье, последовавшей} за предложением CGPM, но предшествовавшей формальному предложению CCU, предположил, что поскольку предлагаемая система использует явления атомного масштаба, а не макроскопические явления, ее следует называть «Квантовой системой СИ». ^[57]

Что касается рекомендуемых CODATA значений фундаментальных физических констант 2014 года, опубликованных в 2016 году с использованием данных, собранных до конца 2014 года, все измерения соответствовали требованиям CGPM, и теперь можно было приступить к переопределению и провести следующее четырехгодичное заседание CGPM в конце 2018 года. ^{[58] [59]}

20 октября 2017 года 106-е заседание Международного комитета мер и весов (МКМВ) официально приняло пересмотренный проект резолюции A, призывающий к переопределению СИ, для голосования на 26-й ГКМВ, ^{[7] : 17–23} В тот же день, в ответ на одобрение МКМВ окончательных значений, ^{[7] : 22} Целевая группа CODATA по фундаментальным константам опубликовала свои рекомендуемые на 2017 год значения для четырех констант с неопределенностями и предлагаемые числовые значения для переопределения без неопределенности. ^[37] Голосование, которое состоялось 16 ноября 2018 года на 26-й ГКМВ, было единогласным; все присутствовавшие национальные представители проголосовали за пересмотренное предложение.

Новые определения вступили в силу 20 мая 2019 года. ^[60]

Обеспокоенность

В 2010 году Маркус Фостер из Австралийской организации научных и промышленных исследований (CSIRO) опубликовал обширную критику СИ; он поднял множество вопросов, начиная от базовых проблем, таких как отсутствие символа «Ω» ( омега , используется для ома ) на большинстве западных компьютерных клавиатур, до абстрактных проблем, таких как неадекватный формализм в метрологических концепциях, на которых основана СИ. Изменения, предложенные в новой СИ, касались только проблем с определением основных единиц, включая новые определения канделы и моля —  единиц, которые, как утверждал Фостер, не являются истинными основными единицами. Другие вопросы, поднятые Фостером, выходили за рамки предложения. ^[61]

Определения явной единицы и явной константы

Были высказаны опасения, что использование явно-постоянных определений определяемой единицы, которые не связаны с примером ее величины, будет иметь много неблагоприятных последствий. ^[62] Хотя эта критика применима к связыванию килограмма с постоянной Планка h посредством пути, который требует знания как специальной теории относительности, так и квантовой механики, ^[63] она не применима к определению ампера, которое ближе к примеру его величины, чем предыдущее определение. ^[64] Некоторые наблюдатели приветствовали изменение, чтобы основывать определение электрического тока на заряде электрона, а не на предыдущем определении силы между двумя параллельными проводами с током; поскольку природа электромагнитного взаимодействия между двумя телами несколько отличается на уровне квантовой электродинамики, чем на уровнях классической электродинамики , считается нецелесообразным использовать классическую электродинамику для определения величин, которые существуют на уровнях квантовой электродинамики. ^[45]

Масса и постоянная Авогадро

Когда в 2005 году был опубликован масштаб расхождения между прототипами IPK и национального килограмма, начались дебаты о том, следует ли определять килограмм в терминах массы атома кремния-28 или с помощью весов Киббла . Массу атома кремния можно было определить с помощью проекта Авогадро , а с помощью постоянной Авогадро ее можно было напрямую связать с килограммом. ^[65] Также высказывались опасения, что авторы предложения не смогли рассмотреть последствия разрыва связи между молем, килограммом, дальтоном и постоянной Авогадро ( N _A ^{). [Примечание 13]} Эта прямая связь заставила многих утверждать, что моль не является истинной физической единицей, а, по словам шведского философа Йоханссона, «масштабным коэффициентом». ^{[61] [66]}

8-е издание брошюры SI определило дальтон в терминах массы атома ¹² C. ^[67] Оно определило постоянную Авогадро в терминах этой массы и килограмма, сделав ее определяемой экспериментально. Переопределение фиксирует постоянную Авогадро, а 9-я брошюра SI ^[4] сохраняет определение дальтона в терминах ¹² C, в результате чего связь между дальтоном и килограммом будет разорвана. ^{[68] [69]}

В 1993 году Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) одобрил использование дальтона в качестве альтернативы единой атомной единице массы с оговоркой, что CGPM не дала своего одобрения. ^[70] С тех пор это одобрение было дано. ^[71] После предложения переопределить моль путем фиксации значения постоянной Авогадро Брайан Леонард из Университета Акрона , пишущий в Metrologia , предложил переопределить дальтон (Да) таким образом, чтобы N _A = (г/Да) моль ⁻¹ , но чтобы единая атомная единица массы ( м _е ) сохранила свое текущее определение, основанное на массе 12 C , перестав точно равняться дальтону. Это привело бы к тому, что дальтон и атомная единица массы потенциально отличались бы друг от друга с относительной неопределенностью порядка ¹⁰⁻¹⁰ . ^[72] Однако в 9-й брошюре СИ дальтон (Да) и единая атомная единица массы (u) определяются как ⁠1/12⁠ массы свободного атома углерода-12, а не по отношению к килограмму, ^[4] в результате чего приведенное выше уравнение будет неточным.

Температура

Различные диапазоны температур требуют различных методов измерения. Комнатную температуру можно измерить с помощью расширения и сжатия жидкости в термометре, но высокие температуры часто связаны с цветом излучения черного тела . Войцех Т. Хыла, подходя к структуре СИ с философской точки зрения в Журнале Польского физического общества , утверждал, что температура не является реальной базовой единицей, а представляет собой среднее значение тепловой энергии отдельных частиц, составляющих рассматриваемое тело. ^[45] Он отметил, что во многих теоретических работах температура представлена ​​величинами Θ или β , где

$${\displaystyle \Theta =kT;\quad \beta ={\frac {1}{kT}}}$$

и k — постоянная Больцмана. Однако Чайла признал, что в макроскопическом мире температура играет роль базовой единицы, поскольку большая часть теории термодинамики основана на температуре. ^[45]

Консультативный комитет по термометрии , часть Международного комитета по мерам и весам , публикует mise en pratique (практическую методику), последний раз обновленную в 1990 году, для измерения температуры. При очень низких и очень высоких температурах она часто связывает энергию с температурой через постоянную Больцмана. ^{[73] [74]}

Сила света

Фостер утверждал, что «сила света [кандела] — это не физическая величина , а фотобиологическая величина, существующая в человеческом восприятии», задаваясь вопросом, должна ли кандела быть базовой единицей. ^[61] До решения 1979 года определить фотометрические единицы в терминах светового потока (мощности), а не силы света стандартных источников света, уже существовали сомнения относительно того, должна ли существовать отдельная базовая единица для фотометрии. Кроме того, было единодушное согласие, что люмен теперь более фундаментален, чем кандела. Однако ради преемственности кандела была сохранена в качестве базовой единицы. ^[75]

Смотрите также

• Международная система единиц  – современная форма метрической системы
• Международный словарь метрологии  – проект по поиску общего языка и терминологии в науке об измерениях.
• Физическая константа  – Универсальная и неизменная физическая величина.
• Основная единица СИ  – одна из семи единиц измерения, определяющих метрическую систему.
• Определения основных единиц СИ 2005–2019 гг.
• Не входящие в систему СИ единицы, упомянутые в системе СИ  – Единица, принятая для использования в Международной системе единиц – изменения, связанные с переопределением 2019 года

Примечания

1. Метр был снова переопределен в 1983 году путем фиксации значения скорости света в вакууме. Это определение осталось неизменным в 2019 году и остается в силе по сей день.
2. Определение дальтона не дано в официальном предложении, выносимом на голосование CGPM, а дано только в 9-м издании брошюры SI .
3. Прототип № 8(41) был случайно промаркирован номером 41, но на его аксессуарах указан правильный номер 8. Поскольку прототипа с маркировкой 8 не существует, этот прототип упоминается как 8(41). 
4. В частности, МКМВ должен был подготовить подробную практическую инструкцию для каждого из новых определений килограмма, ампера, кельвина и моля, установленных 23-й ГКМВ . ^[29]
5. Эти константы описаны в версии руководства СИ 2006 года, но в той версии последние три определены как «константы, которые должны быть получены экспериментальным путем», а не как «определяющие константы».
6. Хотя фраза, использованная здесь, более лаконична, чем в предыдущем определении, она все еще имеет то же значение. Это ясно из 9-й брошюры SI, которая почти сразу после определения на стр. 130 гласит: «Эффект этого определения заключается в том, что секунда равна длительности9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями невозмущенного основного состояния атома ¹³³ Cs».
7. Следует добавить примечание к определению единицы магнитного поля (тесла). Когда ампер определялся как ток, который течет по двум длинным параллельным проводам, разделенным1 м вызывает силу2 × 10−7 ^Н  /м друг на друга, было также другое определение: магнитное поле в месте расположения каждого из проводов в этой конфигурации определялось как2 × 10 ⁻⁷  Т. А именно1 Тл — напряженность магнитного поля B, вызывающая силу1 Н/м на проводе, по которому течет ток1 А. Число2 × 10−7 также записывалось как μ ₀ /2 π _. Это произвольное определение сделало μ ⁰ равным точно 4 π × 10⁻⁷  Гн/м. Соответственно, магнитное поле вблизи провода с током определяется как B = μ ₀ I /2 πr . Теперь, с новым определением ампера, определение теслы также затронуто. Более конкретно, определение, основанное на силе магнитного поля на проводе с током, сохраняется ( F = I ⋅ B ⋅ l ), ​​в то время как, как упоминалось выше, μ ₀ больше не может быть точно 4 π × 10⁻⁷  Гн/м и должна быть измерена экспериментально. Значение диэлектрической проницаемости вакуума ε ₀ = 1/( μ ₀ c ² ) также соответственно изменяется. Уравнения Максвелла «позаботятся о том», чтобы электростатическая сила между двумя точечными зарядами была F = 1/(4 πε ₀ )( q ₁ q ₂ )/ r ² .
8. В сноске в таблице 8 о единицах, не входящих в систему СИ, указано: «Дальтон (Да) и единая атомная единица массы (е.м.) являются альтернативными названиями (и символами) одной и той же единицы, равной 1/12 массы свободного атома углерода-12 в состоянии покоя и в основном состоянии».
9. Хотя три величины — температура, интенсивность света и количество вещества — можно рассматривать с фундаментальной физической точки зрения как производные величины, они являются перцептуально независимыми величинами и имеют определенные константы преобразования, которые связывают исторически определенные единицы с лежащей в их основе физикой.
10. Определение канделы нетипично для основных единиц; перевод физических измерений спектральной интенсивности в единицы канделы также требует модели реакции человеческого глаза на различные длины волн света, известной как функция светимости и обозначаемой как V ( λ ), функция, которая определяется Международной комиссией по освещению (CIE).
11. Размеры G равны L ³ M ⁻¹ T ^−2, поэтому после того, как будут установлены стандарты для длины и времени, масса, в теории, может быть выведена из G. Когда фундаментальные константы как отношения между этими тремя единицами установлены, единицы могут быть выведены из комбинации этих констант; например, как линейная комбинация единиц Планка .
12. Следующие термины определены в Международном словаре метрологии – Основные и общие понятия и связанные с ними термины. Архивировано 17 марта 2017 г. на Wayback Machine :
    • воспроизводимость измерений – определение 2.25
    • стандартная неопределенность измерения – определение 2.30
    • относительная стандартная неопределенность измерения – определение 2.32
13. Две величины — постоянная Авогадро N _A и число Авогадро N _N — численно идентичны, но в то время как N _A имеет единицу моль ⁻¹ , N _N — это чистое число.

Ссылки

1. "Заявление BIPM: Информация для пользователей о предлагаемом пересмотре SI" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 21 января 2018 года . Получено 5 мая 2018 года .
2. "Решение CIPM/105-13 (октябрь 2016 г.)". Архивировано из оригинала 24 августа 2017 г. Получено 31 августа 2017 г.
3. Kühne, Michael (22 марта 2012 г.). «Переопределение SI». Основной доклад, ITS ⁹ (Девятый международный температурный симпозиум) . Лос-Анджелес: NIST. Архивировано из оригинала 18 июня 2013 г. Получено 1 марта 2012 г.
4. "9-е издание брошюры SI". BIPM. 2019 . Получено 20 мая 2019 .
5. "Историческое голосование связывает килограмм и другие единицы с естественными константами". NIST . 16 ноября 2018 г. Архивировано из оригинала 18 ноября 2018 г. Получено 16 ноября 2018 г.
6. Милтон, Мартин (14 ноября 2016 г.). Основные моменты работы BIPM в 2016 г. (PDF) . SIM XXII Генеральная ассамблея. Монтевидео, Уругвай. стр. 10. Архивировано из оригинала (PDF) 1 сентября 2017 г. Получено 13 января 2017 г.Конференция проходила с 13 по 16 ноября, а голосование по переопределению было назначено на последний день. Казахстан отсутствовал и не голосовал.
7. Труды 106-го заседания (PDF) . Международный комитет мер и весов. Севр. 16–20 октября 2017 г. Архивировано (PDF) из оригинала 27 января 2018 г. . Получено 27 января 2018 г. .
8. Криз, Роберт П. (2011). "Франция: "Реалии жизни и труда"". Мир на грани . Нью-Йорк: WW Norton & Company, Inc. стр. 83–84. ISBN 978-0-393-07298-3.
9. Олдер, Кен (2002). Мера всех вещей – Семилетняя одиссея, которая преобразила мир . Лондон: Abacus. С. 1. ISBN 978-0-349-11507-8.
10. «Метрическая конвенция 1875 года [перевод на английский язык]». Вашингтон, округ Колумбия: Офис президента Соединенных Штатов. 1876. Архивировано из оригинала 1 марта 2005 года.
11. "The Metre Convention". Севр, Франция: Международное бюро мер и весов . Архивировано из оригинала 26 сентября 2012 года . Получено 21 июня 2013 года .
12. "CIPM: Международный комитет мер и весов". Севр, Франция: BIPM . Архивировано из оригинала 24 сентября 2012 года . Получено 3 октября 2010 года .
13. "Резолюция 1-го заседания CGPM (1889)". Севр, Франция: Международное бюро мер и весов . Архивировано из оригинала 21 мая 2013 года . Получено 21 июня 2013 года .
14. Jabbour, ZJ; Yaniv, SL (2001). "Килограмм и измерения массы и силы" (PDF) . Журнал исследований Национального института стандартов и технологий . 106 (1): 25–46. doi :10.6028/jres.106.003. PMC 4865288 . PMID  27500016. Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2011 г. . Получено 28 марта 2011 г. . 
15. Международное бюро мер и весов (2006), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), стр. 95, 97, 138–140, ISBN 92-822-2213-6, заархивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2021 г. , извлечено 16 декабря 2021 г.
16. "Резолюция 6 9-го заседания CGPM (1948): Предложение об установлении практической системы единиц измерения". Архивировано из оригинала 14 мая 2013 года . Получено 23 марта 2011 года .
17. "Резолюция 12 11-го заседания CGPM (1960): Système International d'Unités". Севр, Франция. Архивировано из оригинала 14 мая 2013 года . Получено 23 марта 2011 года .
18. Stephenson, FR; Morrison, LV; Hohenkerk, CY (декабрь 2016 г.). «Измерение вращения Земли: с 720 г. до н. э. по 2015 г. н. э.». Труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . 472 (2196). §4(a). Bibcode : 2016RSPSA.47260404S. doi : 10.1098/rspa.2016.0404. PMC 5247521. PMID  28119545 . 
19. Международное бюро мер и весов (2006), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), стр. 112–116, ISBN 92-822-2213-6, заархивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2021 г. , извлечено 16 декабря 2021 г.
20. Жирар, Г. (1994). «Третья периодическая проверка национальных прототипов килограмма (1988–1992)». Metrologia . 31 (4): 317–336. Bibcode : 1994Metro..31..317G. doi : 10.1088/0026-1394/31/4/007. S2CID  250743540.
21. Питер, Мор (6 декабря 2010 г.). "Последний прогресс в фундаментальных константах и ​​Международной системе единиц" (PDF) . Третий семинар по прецизионной физике и фундаментальным физическим константам . Архивировано из оригинала (PDF) 24 августа 2011 г. . Получено 2 января 2011 г.
22. Whipple, Tom (7 января 2013 г.). «Грязный секрет того, почему вы не настолько тяжелы, как думаете». The Times . London. стр. 15. Архивировано из оригинала 17 января 2013 г. Получено 23 марта 2011 г.
23. Ghose, Tia (6 января 2013 г.). «Килограмм прибавил в весе». LiveScience. Архивировано из оригинала 26 марта 2013 г. Получено 23 марта 2011 г.
24. Crease, Robert P. (22 марта 2011 г.). «Метрология на весах». Physics World . 24 (3): 39–45. Bibcode : 2011PhyW...24c..39C. doi : 10.1088/2058-7058/24/03/34 . Получено 28 июня 2012 г.
25. Фишер, Дж.; и др. (2 мая 2007 г.). "Отчет CIPM о последствиях изменения определения базовой единицы кельвин" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 23 ноября 2008 г. . Получено 2 января 2011 г. .
26. "Предложение по резолюции, представленное Ассамблее IUPAP Комиссией C2 (SUNAMCO)" (PDF) . Международный союз чистой и прикладной физики. 2008. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 года . Получено 6 сентября 2015 года .
27. Миллс, Ян (29 сентября 2010 г.). «О возможном будущем пересмотре Международной системы единиц СИ» (PDF) . CCU. Архивировано (PDF) из оригинала 13 января 2012 г. . Получено 1 января 2011 г. .
28. Миллс, Ян (29 сентября 2010 г.). «Черновик главы 2 для брошюры СИ, после переопределения базовых единиц» (PDF) . CCU. Архивировано (PDF) из оригинала 16 марта 2012 г. . Получено 1 января 2011 г. .
29. "Резолюция 12 23-го заседания CGPM (2007)". Севр, Франция: Генеральная конференция по мерам и весам . Архивировано из оригинала 21 апреля 2013 года . Получено 21 июня 2013 года .
30. "Towards the "new SI"". Международное бюро мер и весов (BIPM). Архивировано из оригинала 14 мая 2011 года . Получено 20 февраля 2011 года .
31. "О возможном будущем пересмотре Международной системы единиц СИ – Проект резолюции A" (PDF) . Международный комитет мер и весов (CIPM). Архивировано (PDF) из оригинала 6 августа 2011 г. . Получено 14 июля 2011 г. .
32. "Резолюция 1: О возможном будущем пересмотре Международной системы единиц СИ" (PDF) . 24-е заседание Генеральной конференции по мерам и весам . Севр, Франция: Международное бюро мер и весов. 21 октября 2011 г.Ожидалось, что он не будет принят до тех пор, пока не будут выполнены некоторые предварительные условия, и в любом случае не ранее 2014 года. См. «Возможные изменения в международной системе единиц». IUPAC Wire . 34 (1). Январь–февраль 2012 г.
33. "Генеральная конференция по мерам и весам утверждает возможные изменения в Международной системе единиц, включая переопределение килограмма" (PDF) (Пресс-релиз). Севр, Франция: Генеральная конференция по мерам и весам . 23 октября 2011 г. Архивировано (PDF) из оригинала 9 февраля 2012 г. Получено 25 октября 2011 г.
34. Mohr, Peter (2 ноября 2011 г.). «Переопределение основных единиц СИ». Информационный бюллетень NIST . NIST. Архивировано из оригинала 12 августа 2016 г. Получено 1 марта 2012 г.
35. «Резолюции, принятые CGPM на 25-м заседании (18–20 ноября 2014 г.)» (PDF) . Севр, Франция: Международное бюро мер и весов. 21 ноября 2014 г. Архивировано (PDF) из оригинала 25 марта 2015 г. . Получено 1 декабря 2014 г. .
36. "Проект резолюции A "О пересмотре Международной системы единиц (СИ)" для представления на 26-м заседании ГКМВ (2018 г.)" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 29 апреля 2018 г. . Получено 5 мая 2018 г. .
37. Newell, David B.; Cabiati, F.; Fischer, J.; Fujii, K.; Karshenboim, SG; Margolis, HS; de Mirandés, E.; Mohr, PJ; Nez, F.; Pachucki, K.; Quinn, TJ; Taylor, BN; Wang, M.; Wood, BM; Zhang, Z.; et al. (Целевая группа CODATA по фундаментальным константам) (20 октября 2017 г.). "Значения CODATA 2017 г. h, e, k и NA для пересмотра SI". Metrologia . 55 (1): L13. Bibcode :2018Metro..55L..13N. doi : 10.1088/1681-7575/aa950a .
38. Миллс, Ян (сентябрь–октябрь 2011 г.). «Часть II – Определения явных констант для килограмма и моля». Chemistry International . 33 (5): 12–15. ISSN  0193-6484. Архивировано из оригинала 9 июля 2017 г. . Получено 28 июня 2013 г. .
39. Трэвенор, Роберт (2007). Ухо Смута – мера человечности. Издательство Йельского университета . С. 35–36. ISBN 978-0-300-14334-8.
40. "The BIPM watt balance". Международное бюро мер и весов. 2012. Архивировано из оригинала 21 апреля 2013 года . Получено 28 марта 2013 года .
41. Тейлор, Барри Н. (ноябрь–декабрь 2011 г.). «Текущая система единиц SI с точки зрения предлагаемой новой системы единиц SI». Журнал исследований Национального института стандартов и технологий . 116 (6): 797–80. doi :10.6028/jres.116.022. PMC 4551220. PMID  26989600 . 
42. Тейлор, Барри Н.; Мор, Питер Дж. (ноябрь 1999 г.). «О переопределении килограмма». Metrologia . 36 (1): 63–64. Bibcode : 1999Metro..36...63T. doi : 10.1088/0026-1394/36/1/11. S2CID  250823638.
43. "Ампер: Введение". NIST . 15 мая 2018 г. Получено 30 мая 2024 г.
44. "Единица электрического тока (ампер)". Исторический контекст СИ . NIST . Архивировано из оригинала 3 июня 2013 г. Получено 7 сентября 2015 г.
45. Chyla, WT (декабрь 2011 г.). «Эволюция Международной метрической системы единиц SI». Acta Physica Polonica A . 120 (6): 998–1011. Bibcode :2011AcPPA.120..998C. doi : 10.12693/APhysPolA.120.998 .
46. Дэвис, Ричард С. (2017). «Определение значения постоянной тонкой структуры из текущего баланса: знакомство с некоторыми предстоящими изменениями в СИ». American Journal of Physics . 85 (5): 364–368. arXiv : 1610.02910 . Bibcode :2017AmJPh..85..364D. doi :10.1119/1.4976701. S2CID  119283799.
47. "2022 CODATA Value: fine-structure constant". Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности . NIST . Май 2024. Получено 18 мая 2024 .
48. "Redefining the Mole". NIST . 23 октября 2018 г. Архивировано из оригинала 24 октября 2018 г. Получено 24 октября 2018 г.
49. "Resolutions approved" (PDF) . Bureau international des poids et mesures . Ноябрь 2018. Архивировано из оригинала (PDF) 4 февраля 2020 . Получено 4 февраля 2020 .
50. Навроцкий, Вальдемар (30 мая 2019 г.). Введение в квантовую метрологию: пересмотренная система СИ и квантовые стандарты. Springer. стр. 54. ISBN 978-3-030-19677-6.
51. Wyszecki, G.; Blevin, WR; Kessler, KG; Mielenz, KD (1983). Principles coverage Photometry (PDF) . Sevres: Conférence général des poids et mesures (CGPM). Архивировано (PDF) из оригинала 11 октября 2008 г. . Получено 23 апреля 2012 г. .
52. «Что такое mise en pratique?». BIPM . 2011. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 г. . Получено 6 сентября 2015 г. . представляет собой набор инструкций, позволяющий реализовать определение на практике на самом высоком уровне.
53. "Рекомендации Консультативного комитета по массе и связанным с ней величинам для Международного комитета мер и весов" (PDF) . 12-е заседание ККМ . Севр: Международное бюро мер и весов. 26 марта 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 мая 2013 г. Получено 27 июня 2012 г.
54. «Рекомендации Консультативного комитета по количеству вещества: метрология в химии для Международного комитета мер и весов» (PDF) . 16-е заседание CCQM . Севр: Международное бюро мер и весов. 15–16 апреля 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 мая 2013 г. . Получено 27 июня 2012 г. .
55. "Рекомендации Консультативного комитета по термометрии Международному комитету мер и весов" (PDF) . 25-е заседание Консультативного комитета по термометрии . Севр: Международное бюро мер и весов. 6–7 мая 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 мая 2013 г. . Получено 27 июня 2012 г. .
56. "килограмм СЕЙЧАС – Реализация ожидаемого определения килограмма". Европейская ассоциация национальных метрологических институтов . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Получено 8 октября 2012 года .
57. Mohr, Peter J. (2008). Квантовая SI: Возможная новая международная система единиц. Том 53. Academic Press. стр. 34. Bibcode : 2008AdQC...53...27M. doi : 10.1016/s0065-3276(07)53003-0. ISBN 978-0-12-373925-4. Получено 2 апреля 2012 г. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
58. "Константы Вселенной теперь известны с достаточной определенностью, чтобы полностью переопределить Международную систему единиц" (пресс-релиз). NIST . 22 ноября 2016 г. Архивировано из оригинала 1 января 2017 г. Получено 31 декабря 2016 г.
59. Mohr, Peter J.; Newell, David B.; Taylor, Barry N. (26 сентября 2016 г.). «CODATA recommended values ​​of the fundamental physical constants: 2014» (Рекомендуемые значения фундаментальных физических констант CODATA: 2014). Reviews of Modern Physics . 88 (3): 035009–1–73. arXiv : 1507.07956 . Bibcode : 2016RvMP...88c5009M. doi : 10.1103/RevModPhys.88.035009. S2CID  1115862. Это действительно важное событие, поскольку эти неопределенности теперь достаточно малы, чтобы можно было ожидать принятия новой системы СИ на 26-й ГКМВ.
60. Коновер, Эмили (16 ноября 2018 г.). «Официально: мы переопределяем килограмм». Science News . Архивировано из оригинала 16 ноября 2018 г. . Получено 16 ноября 2018 г. .
61. Foster, Marcus P (5 октября 2010 г.). «Следующие 50 лет SI: обзор возможностей для эпохи электронной науки». Metrologia . 47 (6): R41–R51. Bibcode :2010Metro..47R..41F. doi :10.1088/0026-1394/47/6/R01. S2CID  117711734. Архивировано из оригинала 6 марта 2016 г. Получено 24 июня 2013 г.
62. Прайс, Гэри (2011). «Обзор скептика Новой СИ». Аккредитация и обеспечение качества . 16 (3): 121–132. doi :10.1007/s00769-010-0738-x. S2CID  110127259.
63. Censullo, Albert C. (сентябрь–октябрь 2011 г.). «Часть I – От текущей «проблемы килограмма» к предложенному определению». Chemistry International . 33 (5): 9–12. ISSN  0193-6484. Архивировано из оригинала 9 июля 2017 г. . Получено 28 июня 2013 г. .
64. Бернс, Д. Торберн; Корте, Э. Х. (2013). «Предыстория и последствия «новой СИ» для аналитических химиков» (PDF) . Журнал Ассоциации общественных аналитиков (онлайн) (41 2): 28–44. Архивировано (PDF) из оригинала 6 марта 2016 г. . Получено 25 июня 2013 г. .
65. Дэвис, Ричард (октябрь 2011 г.). «Предлагаемое изменение определения килограмма: последствия для законодательной метрологии» (PDF) . Бюллетень OIML . LII (4). Архивировано (PDF) из оригинала 27 марта 2015 г. . Получено 28 июня 2013 г. .
66. Йоханссон, Ингвар (2011). «Моль — это не обычная единица измерения». Аккредитация и обеспечение качества . 16 (16): 467–470. doi :10.1007/s00769-011-0804-z. S2CID  121496106.
67. http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf Брошюра SI (8-е издание)
68. Леонард, БП (2010). «Комментарии к недавним предложениям по переопределению моля и килограмма». Metrologia . 47 (3): L5–L8. Bibcode : 2010Metro..47L...5L. doi : 10.1088/0026-1394/47/3/L01. S2CID  118098528.
69. Павезе, Франко (2011). «Некоторые размышления о предлагаемом переопределении единицы количества вещества и других единиц СИ». Аккредитация и обеспечение качества . 16 (3): 161–165. doi :10.1007/s00769-010-0700-y. S2CID  121598605.
70. Миллс, Ян; Цвиташ, Томислав; Хоманн, Клаус; Каллай, Никола; Кучицу, Козо (1993). Величины, единицы и символы в физической химии Международный союз теоретической и прикладной химии; Отделение физической химии (2-е изд.). Международный союз теоретической и прикладной химии , Blackwell Science Ltd. ISBN 978-0-632-03583-0.
71. Международное бюро мер и весов (2006), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), стр. 114, 115, ISBN 92-822-2213-6, заархивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2021 г. , извлечено 16 декабря 2021 г.
72. Леонард, Брайан Филлип (май 2012 г.). «Почему дальтон следует переопределить именно в терминах килограмма». Metrologia . 49 (4): 487–491. Bibcode : 2012Metro..49..487L. doi : 10.1088/0026-1394/49/4/487. S2CID  55717564.
73. "Mise en pratique for the definition of the kelvin" (PDF) . Севр, Франция: Консультативный комитет по термометрии (CCT), Международный комитет мер и весов (CIPM). 2011. Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2013 года . Получено 25 июня 2013 года .
74. Консультативный комитет по термометрии (CCT) (1989). "Международная температурная шкала 1990 года (ITS-90)" (PDF) . Протоколы Международного комитета мер и весов, 78-е заседание . Архивировано (PDF) из оригинала 23 июня 2013 года . Получено 25 июня 2013 года .
75. «Международная температурная шкала 1990 года (ITS-90)» (PDF) . Procès-verbaux du Comité International des Poids et Mesures, 66-е заседание (на французском языке): 14, 143. 1977 . Проверено 1 сентября 2019 г.

Дальнейшее чтение

• Международная система единиц (9-е изд.), Международное бюро мер и весов, 2019, ISBN 978-92-822-2272-0
• Международное бюро мер и весов (BIPM) (10 августа 2017 г.). "Входные данные для специальной корректировки CODATA-2017". Metrologia (обновленная редакция) . Получено 14 августа 2017 г.

Внешние ссылки

• Сайт BIPM о Новой системе единиц СИ, включая страницу часто задаваемых вопросов.
• Поворотный момент для человечества: переосмысление мировой системы измерений от NIST
• Измерение массы: последний артефакт – BBC Four