Bản in

Khoa học

Thứ Năm, 22/11/2018 13:00

Định nghĩa mới về kilogam

Mẫu quả cân chuẩn 1 kgMẫu quả cân chuẩn 1 kg

GD&TĐ - Hội nghị toàn thể về Cân đo (CGPM) nhóm họp tại Paris (Pháp) vừa đưa ra quyết định thay đổi định nghĩa các đơn vị đo lường, trong đó có độc lập của một số đơn vị đối với đối tượng vật lý và liên quan đến các hằng số vật lý áp dụng trong toàn vũ trụ.
 

Trước đó, các đơn vị thời gian và độ dài (giây và mét) đã được định nghĩa mới. Giờ đây, Hội nghị toàn thể về Cân đo đưa ra định nghĩa mới về đơn vị khối lượng (kilogam), đơn vị cường độ dòng điện một chiều (ampe), đơn vị nhiệt độ (kelvin) và đơn vị số lượng vật chất (mol). Sự thay đổi sẽ có hiệu lực từ 20/5/2019.

Đây sẽ là thay đổi mang tính đột phá đối với các nhà khoa học nhưng hoàn toàn không được mọi người bình thường chú ý. Có thể trong trường học, thầy cô giáo sẽ gặp chút khó khăn khi giải thích cho học trò về những đơn vị (mới) này.

Cho đến nay, điều khiến các nhà khoa học băn khoăn nhất chính là mẫu kilogam – một quả cân chuẩn làm bằng hợp kim của platinum và iridium, được lưu giữ tại Sevres, ngoại ô Paris (Pháp) từ thế kỷ XIX. Sự so sánh những mẫu khác với các mẫu được xây dựng trên cơ sở mẫu duy nhất này luôn là việc phiên hà.

Hơn nữa, quả cân chuẩn ở Sevres và các bản sao của nó, mặc dù được lưu giữ trong các điều kiện nghiêm ngặt, vẫn có thể thay đổi về khối lượng. Mỗi hạt bụi, mỗi dấu vân tay có thể làm thay đổi mẫu quả cân chuẩn này, khiến cho nó trở nên nặng hơn. Tuy nhiên, bởi vì quả cân chuẩn luôn là mẫu kilogam, nên tất cả chúng ta, về hình thức, đều trở nên nhẹ hơn! Từ ngày 20/5/2019 trở đi, điều đó sẽ chấm dứt.

Vài năm trước, Hội nghị toàn thể về Cân đo đã chuẩn bị bản đề xuất thay đổi, không chỉ liên quan đến kilogam, mà còn liên quan đến các đơn vị khác như ampe, kelvin và mol. Sau nhiều năm phân tích và kiểm chứng xem các định nghĩa mới có cho phép đo lường với độ chính xác thích hợp hay không, đến nay chúng chính thức được chấp nhận.

Kilogam bây giờ sẽ được định nghĩa bằng công thức có chứa các hằng số vật lý: Hằng số Planck, vận tốc ánh sáng trong chân không, cuối cùng là tần số bức xạ Xêsi (Caesium) 133 Cs. Mỗi hằng số vật lý như vậy được đánh giá với độ chính xác thích hợp.

Ampe – đơn vị cường độ dòng điện, từng được định nghĩa là cường độ gây ra lực tương tác thích hợp giữa hai dây dẫn song song, cách nhau 1 m trong chân không; còn bây giờ được định nghĩa là có liên quan đến giá trị điện tích cơ bản và giây.

Kelvin, đơn vị nhiệt độ, cho đến nay được xác định như là nhiệt độ nhiệt động lực học của điểm ba pha của nước, còn sắp tới sẽ được xác định bằng công thức có chứa hằng số Planck, hằng số Bolzmann và tần số bức xạ caesium. Cuối cùng là đơn vị mol. Mol sẽ được xác định có liên quan đến hằng số Avogadro.

Theo Tuấn Sơn
Nauka