Woher wissen wir genau, wie schwer a Kilogramm ist? Das Gewicht wird mit offiziellen Kilogramm und kalibrierten Waagen gemessen, die alle gegen das in Frankreich lebende offizielle Kilogramm gemessen werden.
Aber ein Wissenschaftler in Neuseeland stellt diese Genauigkeitsmethode in Frage.
Was ist, wenn sich das offizielle Gewicht verschlechtert? Oder sich Ablagerungen auf der Oberfläche ansammeln? Geringe Unterschiede im Kilogrammgewicht auf der ganzen Welt können schwerwiegende Auswirkungen auf pharmazeutische oder technische Anwendungen haben.
Methode zum Definieren des zu ändernden Kilogramms
Wenn Dr. Mikkel F. Andersen von der Universität Fakultät für Physik von Otago hat seinen Weg, die Welt wird bald von der Artefaktdefinition eines Kilogramms abweichen. "Das Kilogramm wird sich ändern, im Mai nächsten Jahres wird es nicht das in Frankreich sein", sagt er.
Die neue Art, ein Kilogramm zu definieren, besteht darin, einen genauen Wert der Planckschen Konstante zu wählen, einer Größe, die das Gewicht mit dem elektrischen Strom in Beziehung setzt. Dazu muss ein ' vorhanden sein. genaues Maß von der Anziehungskraft an der genauen Stelle werden zukünftige Kalibrierungsgewichte gemessen. '
Eine billigere und schnellere Methode zur Messung der Schwerkraft
Tragbare Geräte, die die Schwerkraft genau messen können, werden als Gravimeter bezeichnet, sind jedoch groß und teuer. Neuseeland hat keine, die nächstgelegene befindet sich in Australien.
„Wenn es jedoch nur einen Gerätetyp auf der Welt gibt, der die Schwerkraft messen kann, was passiert, wenn dieses Gerät aus irgendeinem Grund ausgeschaltet ist?
Dann sind alle Waagen der Welt ausgeschaltet. Es ist wichtig, über eine Vielzahl von Geräten zu verfügen, mit denen die Schwerkraft gemessen werden kann. Mein Ziel war es, ein kleineres, kompakteres Gerät herzustellen, das auch einfacher und billiger zu bauen ist. “Dr.Andersen sagt .
Dr. Anderson ist in Zusammenarbeit mit der Doktorandin Shijie Chai und der Postdoktorandin Dr. Julia Fekete haben ein solches Gerät mit einfacher Lasertechnologie und Ideen aus den arkanen Theorien des Quantenchaos entwickelt. Die Forschung wurde in derZeitschrift Physical Review A.
Ein neues Gerät hat eine kommerzielle Anwendung
„Wir haben gezeigt, dass das Prinzip funktioniert und glauben, dass es so präzise sein kann wie andere derzeit verfügbare“, Dr. Andersen sagt .
„Das Gerät lässt eine Wolke von Atomen fallen und erstellt dann Interferenzmuster in diesen Atomen, um eine genaue Messung mit einem Laser zu ermöglichen. Die Lichtgeschwindigkeit und das Zeitmaß sind klar definiert, sodass in diesen Elementen keine Vermutungen angestellt werdendas Gerät."
Gravimeter werden derzeit häufig in geologischen Untersuchungen verwendet, um herauszufinden, welche Gesteine sich unter der Erdoberfläche befinden. Diese Methode ist billiger als das Graben.
Archäologen verwenden sie auch, um vergrabene Knochen zu identifizieren. Kommerziell werden sie verwendet, um mögliche Standorte für die Mineralexploration zu lokalisieren, da Öl leichter als Gestein ist.
Dr. Andersen sagt, dass bereits Interesse von möglichen Handelspartnern an dem Projekt besteht.
Das Team wird nun daran arbeiten, die Finanzierung für die nächste Forschungsstufe sicherzustellen. Sie hoffen, die Größe des Modells zu verringern und die Länge des atmosphärischen Abfalls zu erhöhen, der mit der Gesamtgenauigkeit der Geräte zunimmt.
Sie können den vollständigen Zeitschriftenartikel in Physical Review lesen. hier .