Субстанциональная интерпретация концепции времени
http://ariadnoe.land.ru/subst.doc
Перерождение эталона килограмма:
http://www.svoboda.org/programs/st/2003/st.071203.asp
В наше время суровых бюджетных ограничений даже с традиционным эталоном массы возникают неожиданные осложнения. "Килограмм по необъяснимым причинам становится легче, - свидетельствуют ученые-метрологи, - и это может повлечь за собой неприятную путаницу во множестве научных вопросов".
Материальным воплощением килограмма вот уже больше столетия служит платиноиридиевый цилиндр диаметром и высотой 38 миллиметров, отлитый в Великобритании в 1889-м году. Никто не знает, почему он становится легче, по крайней мере, по сравнению с другими весовыми мерами, однако это явное полегчание стимулировало международные поиски более стабильного эталона.
"Нас безусловно не может удовлетворить эталон, единица измерения, сама подверженная изменениям", - говорит Питер Бекер, ученый-метролог, работающий в германской Федеральной лаборатории стандартов в Брауншвейге, где полторы тысячи специалистов постоянно работают над совершенствованием техники измерений физических величин.
Даже изменение веса килограммового эталона на величину порядка 50 микрограммов - столько весит, например, крупинка соли, - может исказить множество научных измерений и результатов, внести путаницу во множество научных теорий.
Доктор Бекер возглавляет международную группу исследователей, стремящуюся переопределить "килограмм", сделать его воплощением определенное число атомов какого-то специально выбранного химического элемента. Другие ученые, включая исследователей из американского Национального института стандартов и технологии в Вашингтоне, занимаются конкурирующей разработкой, стремясь определить килограмм посредством использования сложного механизма, так называемого "ваттного баланса", основанного на измерении электрических величин.
Окончательное решение в этом отношении будет принято Международным бюро мер и весов, организацией, созданной в результате заключения международного договора в 1875-м году. Эта организация хранит международный эталон килограмма в строго охраняемом сейфе в замке под Парижем. Этот эталон проверяет раз в год группа из трех человек, имеющая единственный ключ от сейфа. Изменения веса, о которых мы говорили вначале, были замечены во время очередных проверок.
"Такие проверки представляют собой отчасти традиционную церемонию, отчасти обязательную контрольную процедуру", -говорит доктор Ричард Дэвис, возглавляющий в исследовательском отделе Международного бюро секцию массы. К сожалению, процедура приобрела печальный оттенок, с тех пор, как объект контроля стал мало-помалу улетучиваться, пусть с микроскопической скоростью. Так что, процесс создания нового эталона массы идет полным ходом, хотя и движется медленно, так как разработка надежных методов измерения требует невероятной тщательности.
Напомним, что килограмм - это единственный из семи базовых эталонов системы мер, сохраняющий еще определение, принятое в XIX веке. За прошедшие с тех пор годы физики изменили определение метра, первоначально базировавшееся на длине земной окружности, и определение секунды, первоначально задуманной как определенная доля суток. Теперь метром считается расстояние, которое световой луч пробегает за одну 299792458-ю долю секунды, а секундой считается время, за которое атом цезия совершает 9192631770 колебаний. И новый метр, и новая секунда могут быть измерены с исключительной точностью и, что также очень важно, могут быть воспроизведены в любом месте.
Килограммом первоначально считали массу литра воды, однако, точно измерить литр воды оказалось весьма трудным делом. Тогда был приглашен английский ювелир, который изготовил платиново-иридиевый цилиндр, ставший эталоном килограмма.
Одной из причин, по которой килограмм отстал в своем развитии от других эталонов, было то, что никто не видел непосредственных практических выгод от его уточнения. Однако следует учесть, что изменение веса килограммового эталона влияет на измерение других величин. Вольт, например, также определяется через килограмм, так что стабильное определение килограмма позволит теснее связать величину вольта с другими базовыми измерительными эталонами.
............
Над осовремениванием килограмма германские физики работают с австралийскими, итальянскими и японскими физиками. Они пытаются изготовить совершенный, шаровой, однокилограммовый кремниевый кристалл. Идея заключается в том, что, зная, из каких атомов состоит этот кристалл, на каких расстояниях его атомы расположены друг от друга и каков диаметр шара, можно вычислить, сколько атомов заключается в этом шаре. Это число и войдет в определение килограмма.
Чтобы отделить друг от друга три изотопа кремния, доктор Бекер и его коллеги обратились к российским предприятиям, ранее занимавшимся производством ядерного оружия. На этих предприятиях остались центрифуги, использовавшиеся для обогащения урана. Теперь они будут разделять кремниевые изотопы. "На российских центрифугах , -говорит Питер Бекер, - мы надеемся получить изотоп кремния с атомным весом 28 чистотой 99,99%"
Сейчас уже изготовлен экспериментальный кристалл. И доктор Арнольд Николаус, также работающий в Федеральной лаборатории стандартов, занят проверкой совершенства его шаровой формы. Он измерил уже полмиллиона его диаметров в разных местах и убедился, что это самая точная сфера, когда-либо изготовленная рукой человека. "Если бы земной шар был такой же круглый, - говорит доктор Николаус, -гора Эверест казалась бы небольшим пупырышком". Силиконовый шар настолько круглый, что простым глазом невозможно заметить, вращается ли он или находится в покое. Только если на него сядет пылинка, можно что-то заметить.
Другие ученые из США, Англии, Франции и Швейцарии объясняют, что пока подсчет числа атомов в кремниевом кристалле не обладает достаточной для метрологических целей точностью, так что они работают над другой технологией определения килограмма, основанной на измерении электрических величин.
"Измерять энергию легче, чем считать атомы", - говорит доктор Ричард Штайнер, - физик из вашингтонского Института стандартов, руководящий проектом создания ваттной шкалы. Недавно он объявил, что последние эксперименты дали данные, уже близкие к тому, что им требуется. Теперь ошибка в определении искомых величин составляет меньше одной десятитысячной.
Идея "ваттного баланса" заключается в измерении электромагнитной силы, требуемой для уравновешивания эталонного килограмма. Если напряженность гравитационного поля в месте эксперимента точно известна, массу на весах можно связать с мощностью тока. Конечно, для определения гравитационных величин требуются сложные вычисления. В частности, помимо других данных, нужны постоянно уточняемые сведения об изменениях приливных сил.
Короче говоря, чтобы определить понятие килограмма, нужно либо измерить мощность тока, либо перейти к величинам, которые можно через нее вывести, например, к массе электрона. Требуемые для всего этого эксперименты проводятся в Вашингтоне, в большой установке высотой с трехэтажный дом. Но несмотря на сложность и на окольный способ вычисления массы, доктор Штейнер уверен в скором получении убедительных результатов.
Однако, доктор Дэвис, работающий в тесном контакте с людьми, от которых зависит окончательное решение о судьбе килограмма, пока пребывает в сомнениях. "С точки зрения публикации результатов, - говорит он, - у ваттного баланса действительно есть преимущество перед кристаллическим эталоном. Но окончательно судить о том, какой вид эталона лучше, пока очень трудно".
Рост Земли начинает разрушать основы знания - сложившуюся систему эталонов физических величин.
С уважением.