Международный прототип килограмма - International Prototype of the Kilogram - Wikipedia

«ИПК» перенаправляется сюда. По пластиковому материалу см. ИПК Акрил-поливинилхлорид.
Реплика прототипа килограмма на выставке Cité des Sciences et de l'Industrie с двойным защитным стеклянным колпаком.

В Международный прототип килограмма (упоминается метрологи как IPK; иногда называют ур -килограмм,[1][2] или же уркилограмма,[3] особенно немецкоязычными авторами, пишущими на английском[3][4]:30[5]:64) - объект, который использовался для определения величины массы килограмм с 1889 года, когда он заменил Килограмм архива,[6] до 2019 года, когда он был заменен на новое определение килограмма на основе физические константы.[7] В то время IPK и его дубликаты использовались для калибровки всех других эталонов массы в килограммах на Земле.

IPK - это объект размером примерно с мяч для гольфа, сделанный из платины. сплав известный как «Pt ‑ 10Ir», что составляет 90% платина и 10% иридий (по массе) и обрабатывается в прямоугольный цилиндр с высотой, равной его диаметру около 39 миллиметры уменьшить его площадь поверхности.[8] Добавление 10% иридия улучшило качество полностью платиновых Килограмм архива за счет значительного увеличения твердость сохраняя при этом многие достоинства платины: исключительную устойчивость к окисление, экстремально высокий плотность (почти вдвое плотнее, чем вести и более чем в 21 раз плотнее, чем воды ), удовлетворительно электрические и теплопроводность, и низкий магнитная восприимчивость. IPK и шесть сестринских копий хранятся в Международное бюро мер и весов (известный под его французскими инициалами BIPM) в экологически безопасном сейфе в нижнем хранилище, расположенном в подвале BIPM. Павильон де Бретей в Сен-Клу[Примечание 1] на окраине Парижа (см. Внешние изображения ниже, для фотографий). Для открытия хранилища требуются три независимо управляемых ключа. Официальные копии IPK были предоставлены другим странам в качестве национальных стандартов. Их сравнивали с IPK примерно каждые 40 лет, что дает прослеживаемость локальных измерений обратно в ИПК.[9]

Творчество

В Метр Соглашение был подписан 20 мая 1875 г. и дополнительно оформил метрическая система (предшественник SI ), что быстро привело к производству IPK. ИПК - один из трех цилиндров, изготовленных в 1879 г. Джонсон Матти, которая продолжала производить почти все национальные прототипы по мере необходимости, пока новое определение килограмма не вступило в силу в 2020 году.[10][11] В 1883 году было обнаружено, что масса IPK неотличима от массы Килограмм архива было сделано восемьдесят четыре года назад и официально ратифицировано как то килограмм к 1-му CGPM в 1889 г.[8]

Копии ИПК

Национальный прототип килограмма К20, один из двух прототипов, хранящихся в США. Национальный институт стандартов и технологий в Гейтерсбург, Мэриленд, которые служат в качестве основных стандартов для определения всех единиц массы и веса в Соединенных Штатах. Это копия для всеобщего обозрения, показанная в том виде, в котором она обычно хранится, под двумя колпаками.

Различным экземплярам ИПК в литературе даны следующие обозначения:

Стабильность ИПК

До 2019 года погрешность измерения массы ИПК по определению равнялась нулю; масса ИПК был килограмм. Тем не менее, любые изменения в массе IPK с течением времени можно было определить, сравнив его массу с массой его официальных копий, хранящихся по всему миру, - редко предпринимаемый процесс, называемый «периодической проверкой». Только три проверки произошли в 1889, 1948 и 1989 годах. Например, США владеют пятью 90% платина / 10% Килограммовые эталоны иридия (Pt ‑ 10Ir), два из которых, K4 и K20, взяты из исходной партии из 40 реплик, поставленных в 1884 году.[Примечание 4] Прототип K20 был обозначен как главный национальный эталон массы для США. Оба они, а также из других стран, периодически возвращаются в BIPM для проверки. При транспортировке прототипов проявляется большая осторожность. В 1984 году прототипы К4 и К20 перевозились вручную в пассажирских отсеках отдельных коммерческих авиалайнеров.

Обратите внимание, что ни одна из реплик не имеет массы, точно равной массе IPK; их массы калибруются и документируются как значения смещения. Например, K20, основной стандарт США, изначально имел официальную массу 1 кг - 39 мкг (мкг) в 1889 г .; то есть K20 было 39 мкг меньше, чем ИПК. Проверка, проведенная в 1948 году, показала массу 1 кг - 19 мкг. Последняя проверка, проведенная в 1989 году, показывает, что масса полностью совпадает с первоначальным значением 1889 года. В отличие от таких переходных вариаций, американский стандарт проверки K4 постоянно снижается по массе по сравнению с IPK - и по очевидной причине: стандарты проверки используются гораздо чаще, чем первичные стандарты, и они подвержены царапинам и другому износу. K4 изначально поставлялся с официальной массой 1 кг - 75 мкг в 1889 г., но с 1989 г. была официально откалибрована на 1 кг - 106 мкг и десять лет спустя был 1 кг - 116 мкг. За 110 лет K4 потерял 41 мкг относительно ИПК.[23]

Массовый дрейф национальных прототипов во времени K21 – K40, плюс две сестринские копии IPK: K32 и K8 (41).[Заметка 2] Все массовые изменения относятся к IPK. Начальные смещения начального значения 1889 года относительно IPK были обнулены.[14] Выше все относительный измерения; нет исторических данных измерения массы, чтобы определить, какой из прототипов был наиболее устойчивым по отношению к инварианту природы. Вполне вероятно, что все прототипы набирали массу за 100 лет, а К21, К35, К40 и ИПК просто получил меньше чем другие.

Помимо простого износа, с которым могут столкнуться стандарты проверки, масса даже тщательно хранимых национальных прототипов может дрейфовать относительно IPK по ряду причин, некоторые из которых известны, а некоторые неизвестны. Поскольку IPK и его реплики хранятся в воздухе (правда, под двумя или более вложенными колокольчики ) они набирают массу за счет адсорбция атмосферного загрязнения на их поверхности. Соответственно, они очищаются с помощью процесса, разработанного BIPM между 1939 и 1946 годами, известного как «метод очистки BIPM».[24] это включает в себя твердое трение с серна пропитанный равными частями эфир и этиловый спирт, с последующим паровая очистка с би-дистиллированная вода, и позволяя прототипам довольствоваться 7–10 дней до проверки. До того, как в 1994 году BIPM опубликовал отчет с подробным описанием относительного изменения массы прототипов, различные стандартные кузова использовали разные методы для очистки своих прототипов. До этого NIST практиковал замачивание и ополаскивание двух его прототипов сначала в бензол, затем в этаноле, а затем очистить их струей бидистиллированного водяного пара. Очистка прототипов удаляет от 5 до 60 мкг загрязнения в значительной степени зависит от времени, прошедшего с момента последней очистки. Кроме того, вторая очистка может удалить до 10 мкг больше. После очистки - даже когда они хранятся под колпаками - IPK и его копии сразу же снова начинают набирать массу. BIPM даже разработал модель этого прироста и пришел к выводу, что он составляет в среднем 1,11 мкг в месяц в течение первых 3 месяцев после очистки, а затем снизился в среднем до 1 мкг в год после этого. Поскольку контрольные эталоны, такие как K4, не очищаются для рутинных калибровок других эталонов массы - мера предосторожности для сведения к минимуму возможности износа и повреждений при обращении - модель BIPM зависимого от времени набора массы использовалась как поправочный коэффициент «после очистки».

Поскольку первые сорок официальных копий изготовлены из того же сплава, что и IPK, и хранятся в аналогичных условиях, периодические проверки с использованием большого количества реплик, особенно национальных первичных эталонов, которые используются редко, могут убедительно продемонстрировать стабильность IPK. . Что стало ясно после третьей периодической проверки, выполненной между 1988 и 1992 годами, так это то, что массы всего мирового ансамбля прототипов медленно, но неумолимо расходились друг с другом. Также ясно, что IPK потеряли примерно 50 мкг массы за последнее столетие и, возможно, значительно больше, по сравнению с его официальными копиями.[14][25] Причина этого отклонения ускользнула от физиков, посвятивших свою карьеру единице массы СИ. Не было предложено ни одного правдоподобного механизма, объясняющего неуклонное уменьшение массы IPK или увеличение массы его копий, разбросанных по всему миру.[Примечание 5][26][27][28] Более того, нет доступных технических средств, позволяющих определить, страдает ли весь мировой ансамбль прототипов еще более сильные долгосрочные тенденции вверх или вниз, потому что их масса «относительно инварианта природы неизвестна на уровне ниже 1000». мкг в течение 100 или даже 50 лет ».[25] Учитывая отсутствие данных, позволяющих определить, какой из мировых прототипов килограммов был наиболее стабильным в абсолютном выражении, в равной степени справедливо заявить, что первая партия реплик, как группа, набрала в среднем около 25 баллов. мкг за сто лет по сравнению с IPK.[Примечание 6]

Что является конкретно об IPK известно, что он демонстрирует краткосрочную нестабильность около 30 мкг в течение примерно месяца в массе после очистки.[29] Точная причина этой кратковременной нестабильности не выяснена, но считается, что она связана с поверхностными эффектами: микроскопические различия между полированными поверхностями прототипов, возможно, усугубленные водород поглощение из-за катализ из летучие органические соединения которые медленно оседают на прототипах, а также на углеводород на основе растворителей, используемых для их очистки.[28][30]

Удалось исключить множество объяснений наблюдаемых расхождений в массах мировых прототипов, предложенных учеными и широкой публикой. Например, в часто задаваемых вопросах BIPM объясняется, что расхождение зависит от количества времени, прошедшего между измерениями, и не зависит от того, сколько раз прототип или его копии были очищены или возможных изменений силы тяжести или окружающей среды.[31] Отчеты, опубликованные в 2013 г. Питером Кампсоном из Ньюкаслский университет на основе Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия образцов, которые хранились вместе с различными килограммами прототипов, предполагают, что один источник расхождения между различными прототипами может быть прослежен до Меркурий это было поглощено прототипами, находящимися в непосредственной близости от приборов на основе ртути. IPK хранился в пределах сантиметров от ртутного термометра, по крайней мере, еще с конца 1980-х годов.[32] В этой работе Университета Ньюкасла было обнаружено, что шесть платиновых гирь, изготовленных в девятнадцатом веке, содержат ртуть на поверхности, наиболее загрязненная из которых имела эквивалент 250 мкг ртути в пересчете на площадь поверхности килограммового прототипа.

Растущее расхождение в массах мировых прототипов и краткосрочная нестабильность в IPK побудили исследовать улучшенные методы для получения гладкой поверхности с использованием алмазная токарная обработка на недавно изготовленных репликах и была одной из причин, которая привела к переопределению килограмма.[33]

Зависимость СИ от ИПК

До мая 2019 года величина многих единиц, составляющих систему измерения СИ, включая большинство единиц, используемых при измерении электричества и света, сильно зависела от стабильности Металлический цилиндр размером с мяч для гольфа, которому 141 год, хранится в хранилище во Франции.

Стабильность IPK имела решающее значение, поскольку килограмм лежал в основе большей части системы измерения СИ, как она была определена и структурирована до 2019 года. Например, ньютон определяется как сила, необходимая для ускорения одного килограмма за один метр на секунду в квадрате. Если масса IPK изменится незначительно, то пропорционально изменится и ньютон. В свою очередь, паскаль, единица СИ давление, определяется в ньютонах. Эта цепочка зависимости соответствует многим другим единицам измерения СИ. Например, джоуль, единица СИ энергия, определяется как затраченное на то, что сила в один ньютон действует через метр. Затем будет затронута единица СИ мощность, то ватт, что составляет один джоуль в секунду.

До мая 2019 г. ампер также был определен относительно ньютона. С величиной первичных единиц электроэнергии, определяемой таким образом килограммом, последовали многие другие, а именно кулон, вольт, тесла, и Вебер. Это повлияет даже на единицы измерения света; то кандела - после изменения ватт-в свою очередь повлияет на просвет и люкс.

Поскольку величина многих единиц, составляющих систему измерения СИ, до 2019 года определялась ее массой, качество IPK тщательно защищалось для сохранения целостности системы СИ. Однако средняя масса мирового ансамбля прототипов и масса ИПК, вероятно, разошлись еще на 7,4. μg, поскольку третья периодическая проверка 31 много лет назад.[Примечание 7] Кроме того, национальные метрологические лаборатории мира должны дождаться четвертой периодической проверки, чтобы подтвердить, что исторические тенденции настаивал.

Изолирующие эффекты практических реализаций

К счастью, определения единиц СИ существенно отличаются от их практические реализации. Например, метр является определенный как расстояние, которое свет проходит в вакууме за промежуток времени1⁄299,792,458 секунды. Однако метра практическая реализация обычно представляет собой гелий-неоновый лазер, а длина метра равна очерченный- не определено - как 1579800.298728 длины волн света от этого лазера. Теперь предположим, что официальное измерение секунды отклонилось на несколько частей на миллиард (на самом деле он чрезвычайно стабилен с воспроизводимостью нескольких частей в 1015).[34] Не будет никакого автоматического воздействия на счетчик, потому что секунда - и, следовательно, длина метра - абстрагируется с помощью лазера, составляющего практическую реализацию метра. Ученые, выполняющие калибровку измерителей, просто продолжали бы измерять то же количество длин волн лазера, пока не было достигнуто соглашение об обратном. То же верно и в отношении реальной зависимости от килограмма: если бы масса IPK изменилась незначительно, не было бы автоматического воздействия на другие единицы измерения, поскольку их практическая реализация обеспечивает изолирующий слой абстракция. Однако любое несоответствие в конечном итоге должно быть устранено, потому что достоинством системы СИ является ее точная математическая и логическая гармония между ее единицами. Если бы было окончательно доказано, что значение IPK изменилось, одним из решений было бы просто переопределить килограмм как равный массе IPK плюс значение смещения, аналогично тому, что ранее было сделано с его репликами; например, «килограмм равен массе ИПК + 42 частей на миллиард " (эквивалент 42 мкг).

Однако долгосрочное решение этой проблемы заключалось в том, чтобы освободить систему SI от IPK, разработав практическую реализацию килограмма, который может быть воспроизведен в различных лабораториях, следуя письменной спецификации. Величины единиц измерения в такой практической реализации должны быть точно определены и выражены в терминах фундаментальные физические константы. В то время как основные части системы СИ по-прежнему основаны на килограммах, килограмм теперь, в свою очередь, основан на неизменных универсальных константах природы.

Рекомендации

  1. ^ Мороз, Наташа (12 ноя 2018). «Краткая история килограмма и почему ученые готовы его пересмотреть». Кварцевый. Архивировано из оригинал 9 июня 2020 г.. Получено 9 июн 2020.
  2. ^ Лайалл, Сара (12 февраля 2011 г.). «Отсутствующие микрограммы задают стандарт на грани». Нью-Йорк Таймс. Архивировано из оригинал 21 октября 2017 г.. Получено 9 июн 2020.
  3. ^ а б Кеттерле, В.; Джеймисон, А. О. (1 мая 2020 г.). «Новое определение килограмма с точки зрения атомной физики». Физика сегодня. 73 (5): 32–38. Дои:10.1063 / PT.3.4472.
  4. ^ Саллер, Х. (2017). Операционные симметрии: основные операции в физике. Springer. ISBN  978-3-319-58664-9.
  5. ^ Блаум, Клаус (март 2006 г.). «Высокоточная масс-спектрометрия с накопленными ионами» (PDF). Отчеты по физике. 425 (1): 1–78. Дои:10.1016 / j.physrep.2005.10.011. Архивировано из оригинал (PDF) 4 апреля 2018 г.. Получено 9 июн 2020.
  6. ^ «Постановление 1-го ГКПМ (1889 г.)». BIPM.
  7. ^ «(Бывший) международный прототип килограмма». www.bipm.org. Получено 2019-05-29.
  8. ^ а б Куинн, Т. Дж. (1986). «Новые методы производства платино-иридиевых эталонов массы». Обзор платиновых металлов. 30 (2): 74–79.
  9. ^ Официальный сайт Международного бюро мер и весов: Проверки, получено 4 августа 2013 г.
  10. ^ Ф.Дж. Смит. «Стандартные килограммовые веса: история прецизионного изготовления». Platinum Metals Rev. 17 (2) (1973) 66-68
  11. ^ Терри Куинн. От артефактов к атомам: BIPM и поиск окончательных стандартов измерения. Издательство Оксфордского университета. п. 321.
  12. ^ Официальный сайт Международного бюро мер и весов: Международный прототип килограмма и его шесть официальных экземпляров В архиве 26 сентября 2007 г. Wayback Machine
  13. ^ а б Сток, Майкл; Барат, Полина; Дэвис, Ричард С .; Пикард, Ален; Милтон, Мартин Дж. Т. (24 марта 2015 г.). «Калибровочная кампания против международного прототипа килограмма в ожидании нового определения килограмма, часть I: сравнение международного прототипа с его официальными копиями». Метрология. 52 (2): 310–316. Bibcode:2015Метро..52..310С. Дои:10.1088/0026-1394/52/2/310.
  14. ^ а б c d Дж. Жирар (1994). «Третья периодическая проверка национальных прототипов килограмма (1988–1992)». Метрология. 31 (4): 317–336. Bibcode:1994Метро..31..317Г. Дои:10.1088/0026-1394/31/4/007.
  15. ^ Официальный сайт Международного бюро мер и весов: Сертификаты калибровки и характеризации: Масса, получено 4 августа 2013 г.
  16. ^ Официальный сайт Международного бюро мер и весов: Некоторые калибровки и услуги BIPM в массовых и связанных количествах, получено 4 августа 2013 г.
  17. ^ Пикард, А. (февраль 2012 г.). «Отчет директора о деятельности и управлении Международного бюро мер и весов; Приложение: научные департаменты» (PDF). Bureau International des Poids et Mesures. Архивировано из оригинал (PDF) 31 декабря 2013 г.. Получено 3 августа, 2013.
  18. ^ Килограмм [Килограмм]. Большая Советская Энциклопедия (на русском). Получено 22 июн 2020. Из 40 изготовленных копий прототипа две (№12 и №26) были переданы России. Эталон №12 принят в СССР в качестве государственной первичной эталона единицы массы, а №26 - в качестве эталона-копии.
  19. ^ Гутфельт, Бенгт; Йоханссон, Матиас; Нюфельдт, Пер; Пендрил, Лесли (2014). 13-е сравнение между шведскими национальными килограммами и основными стандартами SP за один килограмм (PDF). Бурос: Институт технических исследований Швеции. п. 3. ISBN  978-91-87461-72-9. Получено 12 мая 2017.
  20. ^ «Национальный метрологический институт TÜBİTAK». Получено 16 июня, 2014.
  21. ^ «Изготовление первых международных килограммов и метров». Национальная физическая лаборатория. 2017-07-04. Получено 22 мая, 2019.
  22. ^ З. Дж. Джаббур; Янив С.Л. (2001). «Килограмм и измерения массы и силы». Журнал исследований Национального института стандартов и технологий. 106 (1): 25–46. Дои:10.6028 / jres.106.003. ЧВК  4865288. PMID  27500016.
  23. ^ Z.J. Джаббур; S.L. Янив (январь – февраль 2001 г.). «Килограмм и измерения массы и силы». Журнал исследований Национального института стандартов и технологий. 106 (1): 25–46. Дои:10.6028 / jres.106.003. ЧВК  4865288. PMID  27500016.
  24. ^ Жирар, Г. (1990), Мойка и чистка килограммовых прототипов на BIPM (PDF), МБМВ
  25. ^ а б Миллс, Ян М .; Мор, Питер Дж; Куинн, Терри Дж; Тейлор, Барри Н.; Уильямс, Эдвин Р. (апрель 2005 г.). «Новое определение килограмма: решение, время которого пришло» (PDF). Метрология. 42 (2): 71–80. Bibcode:2005Метро..42 ... 71М. Дои:10.1088/0026-1394/42/2/001. Архивировано из оригинал (PDF) 20 ноября 2011 г.. Получено 25 ноября, 2009.
  26. ^ Дэвис, Ричард (декабрь 2003 г.). «Единица массы СИ» (PDF). Метрология. 40 (6): 299–305. Bibcode:2003Метро..40..299Д. Дои:10.1088/0026-1394/40/6/001. Получено 25 ноября, 2009.
  27. ^ Р. С. Дэвис (июль – август 1985 г.). «Перекалибровка килограмма национального прототипа США» (PDF). Журнал исследований Национального бюро стандартов. 90 (4): 263–281. Дои:10.6028 / jres.090.015. Архивировано из оригинал (PDF) на 2004-10-31.
  28. ^ а б Предположение, почему IPK дрейфует, Р. Штайнер, NIST, 11 сентября 2007 г.
  29. ^ Отчет для CGPM, 14-го заседания Консультативного комитета по единицам (CCU), апрель 2001 г., 2. (ii); Генеральная конференция по мерам и весам, 22-е заседание, октябрь 2003 г., в котором говорилось: «Килограмм нуждается в новом определении, потому что масса прототипа, как известно, изменяется на несколько частей в 108 в течение периода времени порядка месяца ... "(3.2 ZIP-файл MB, здесь ).
  30. ^ BBC, Получение меры килограмма
  31. ^ "Часто задаваемые вопросы". BIPM. Получено 3 апреля, 2011.
  32. ^ Камсон, Питер (октябрь 2013 г.). «Стабильность эталонных масс: VI. Загрязнение ртутью и углеродом на платиновых гирях, изготовленных в то же время, что и международные и национальные прототипы килограммов». Метрология. 50 (5): 518–531. Bibcode:2013Метро..50..518Д. Дои:10.1088/0026-1394/50/5/518.
  33. ^ Цитаты из общих разделов: Перекалибровка килограмма национального прототипа США, Р. С. Дэвис, Журнал исследований Национального бюро стандартов, 90 (4): 263-281, Июль Август 1985 (5.5 MB PDF, здесь ); и Килограмм и измерения массы и силы, З. Дж. Джаббур и другие., Журнал исследований Национального института стандартов и технологий 106, 2001, 25–46 (3.5 MB PDF, здесь )
  34. ^ "Время". Научная работа МБМВ. BIPM. Получено 7 мая, 2011.

Примечания

  1. ^ Почтовый адрес павильона (и, следовательно, МБМВ) находится в соседней коммуне Севр, поэтому часто сообщается, что он находится там, но территория находится в коммуне Сен-Клу (OpenStreetMap ).
  2. ^ а б На прототипе № 8 (41) случайно был нанесен штамп с номером 41, но на его аксессуарах указан правильный номер 8. Поскольку прототипа с маркировкой 8 нет, этот прототип обозначается номером 8 (41).
  3. ^ №№ 42 ', 77 и 650 называются «стандартами», а не «прототипами», потому что они немного меньше веса, при их производстве было удалено немного слишком много материала. За исключением того, что они более чем на 1 мг ниже номинальной массы 1 кг, они идентичны прототипам и используются во время обычных калибровочных работ.
  4. ^ Два других стандарта Pt ‑ 10Ir, принадлежащих США, - это K79 из новой серии прототипов. (K64 – K80) которые были подвергнуты алмазной обработке непосредственно до чистовой массы, и K85, который используется для Кормовой баланс эксперименты.
  5. ^ Обратите внимание, что если разница в 50 мкг между IPK и его репликами была полностью вызвана износом, IPK должен был бы потерять на 150 миллионов миллиардов атомов платины и иридия за последнее столетие больше, чем его реплики. Что будет столько износа, а тем более разница такой величины считается маловероятным; 50 мкг - это примерно масса отпечатка пальца. Специалисты BIPM в 1946 году тщательно провели опыты по очистке и пришли к выводу, что даже энергичный протирание замшей - если все было аккуратно - не изменило массу прототипов. Более поздние эксперименты по очистке в BIPM, которые проводились на одном конкретном прототипе (K63) и в котором использовались тогда новые весы NBS ‑ 2, продемонстрировали стабильность 2 мкг. Опыты на прототипах No.7 и 32 в январе 2014 г. показали потерю массы менее 0,5 мкг после третьего полного цикла очистки и стирки.[13]
    Было выдвинуто множество теорий, объясняющих расхождение в массах прототипов. Одна из теорий утверждает, что относительное изменение массы между IPK и его репликами вовсе не связано с потерей, а просто связано с тем, что IPK имеет получил меньше чем реплики. Эта теория начинается с наблюдения, что IPK уникальным образом хранится под тремя вложенными колпаками, тогда как шесть его сестринских копий, хранящиеся рядом с ним в хранилище, а также другие реплики, рассредоточенные по всему миру, хранятся только под двумя. Эта теория также основана на двух других фактах: платина имеет сильное сродство с ртутью и что атмосферная ртуть сегодня значительно более распространена в атмосфере, чем в то время, когда производились IPK и его копии. Сжигание угля является основным источником ртути в атмосфере, и как Дания, так и Германия имеют высокие доли угля в производстве электроэнергии. И наоборот, производство электроэнергии во Франции, где хранится ИПК, в основном ядерное. Эта теория подтверждается тем фактом, что скорость массового расхождения - относительно IPK - прототипа Дании, K48, с момента его приобретения в 1949 году, составляет особенно высокие 78 мкг в столетие, в то время как у прототипа Германии он был еще больше - 126 мкг / век с тех пор, как он завладел K55 в 1954 году. Однако другие данные для других реплик не подтверждают эту теорию. Эта теория поглощения ртути - лишь одна из многих, выдвинутых специалистами для объяснения относительного изменения массы. На сегодняшний день каждая теория либо доказала свою неправдоподобность, либо недостаточно данных или технических средств, чтобы доказать или опровергнуть ее.
  6. ^ Среднее изменение массы первой партии реплик относительно ИПК за сто лет составляет +23,5 мкг со стандартным отклонением 30 мкг. За Третья периодическая проверка национальных прототипов килограмма (1988–1992), ГРАММ. Жирар, Metrologia 31 (1994) Стр. 323, Стол 3. Данные относятся к прототипам K1, K5, K6, K7, K8 (41), K12, K16, K18, K20, K21, K24, K32, K34, K35, K36, K37, K38 и K40; и исключает K2, K23 и K39, которые рассматриваются как выбросы. Это больший набор данных, чем показано на диаграмме в верхней части этого раздела, которая соответствует рисунку 7 из Г. Бумага Жирара. 
  7. ^ Если предположить, что тенденция прошлого сохраняется, то есть среднее изменение массы первой партии реплик относительно IPK за сто лет составило +23,5. σ30 мкг.

внешняя ссылка

Внешние изображения
значок изображения BIPM: ИПК в трех вложенных колпаках
значок изображения NIST: K20, килограмм национального прототипа США опираясь на люминесцентную панель для яиц
значок изображения BIPM: Очистка паром прототипа весом 1 кг перед массовым сравнением
значок изображения BIPM: IPK и шесть его сестринских копий в их хранилище
значок изображения NIST: этот конкретный Баланс Рюпрехта, точные весы австрийского производства, использовались NIST с 1945 по 1960 год.
значок изображения BIPM: Весы FB ‑ 2 изгиб-полоса, современные прецизионные весы BIPM со стандартным отклонением в одну десятимиллиардную килограмма (0,1 мкг)
значок изображения BIPM: Весы Mettler HK1000 с 1 разрешение мкг и 4 кг максимальная масса. Также используется лабораторией первичных стандартов NIST и Sandia National Laboratories.

Ролики