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100年ぶりに変わるか? 「キログラム」の定義


 1キログラムの定義ってご存知ですか?例えば1秒というと、私にはほとんど意味不明状態ですが、セシウム133の原子の基底状態の2つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の9192631770周期の継続時間。という具合に普遍的、客観的に定義されています。
 キログラムの定義は100年前に「国際キログラム原器」の質量と同じ質量、という定義だったのです。
 ということは、その「国際キログラム原器」が無くなったり、錆びたり埃が付着したりすると、基準・定義が変わっちゃうんですよね。

 ま、そりゃ大変ということで何十年も前から色々討議されていたようなのですが、その結論が出そうな状況になってきました。
 WIRED NEWS から
 数人の科学者による提案が通れば、約2.2ポンドの金属の塊である国際キログラム原器は、間もなく時代遅れになるだろう。
 メートルを含む他の6種類の基本単位と同じく、キログラムの定義も、普遍定数に基づいた新しい定義へと移行される可能性がある。キログラムは長い間、国際キログラム原器の質量と同一であるとされてきた。
 キログラムを物理的なモデルで定義することから、相応する定数に切り替えようという作業は、およそ25年間にわたって行なわれている。2月28日に発表される論文では、アボガドロ定数とプランク定数という有名な2つの普遍定数のいずれかの値を定めることで、キログラムを再定義することが提案されている。前者は、質量数12の炭素0.012kgに含まれる原子の数を指し、後者は、量子——電磁エネルギーの最小単位——の大きさを説明するために使用されている。

 その他の基本単位を含めて、全部で7つの基本対の定義を並べておきます。こうして見るとやっぱりキログラム(質量)の定義が変わっていますよね。
基本単位 定義
単位の名称 単位記号
1長さメートルm メートルは、1/299792458秒の時間に光が真空中を伝わる行程の長さ。
2質量キログラムkg キログラムは、(重力でも力でもない)質量の単位であって、それは国際キログラム原器の質量に等しい。
3時間s 秒は、セシウム133の原子の基底状態の2つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の9192631770周期の継続時間。
4電流アンペアA アンペアは、真空中に1メートルの間隔で平行に置いた、無限に小さい円形断面積を有する無限に長い2本の直線状導体のそれぞれを流れ、これらの導体の長さ1メートルごとに2*10^(-7)ニュートンの力を及ぼし合う不変の電流。
5熱力学温度ケルビンK ケルビンは、水の3重点の熱力学温度の1/273.16。
6物質量モルmol モルは、0.012キログラムの炭素12の中に存在する原子の数と等しい数の要素粒子、または要素粒子の集合体(組成が明確にされた物に限る)で構成された系の物質量とし、要素粒子または要素粒子の集合体を特定して使用する。
7光度カンデラcd カンデラは、周波数540*10^12ヘルツの単色放射を放出し、所定の方向におけるその放射強度が1/683ワット毎ステラジアンである光源の、その方向における強度。

Posted: 2005年03月01日 (火) at 20:56  Comment| Trackback

100年ぶりに変わるか? 「キログラム」の定義
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