Sebagai tambahan kepada kilo berharga, Institut Penyelidikan Mendeleev di St Petersburg mempunyai meter, ampere dan kelvin standard
Apa yang akan menjadi kehidupan kita jika unit pengukuran tiba-tiba hilang - semua volt, gram, kelvin ini? Tidak menonton TV, juga tidak pergi ke kedai, atau berpakaian untuk cuaca. Dan ini masih bunga.
- Sebarang penerimaan maklumat - visual, teks, pendengaran - sebenarnya adalah ukuran: apabila kita membezakan perkataan, simbol, gambar, kita membandingkannya dengan sesuatu, - jelas Kirill Gogolinsky, pengarah Institut Metrologi Penyelidikan Ilmiah All-Russian Mendeleev. - Ketepatan pengukuran menentukan tahap perkembangan ekonomi negeri dan kadar perkembangannya.
TUJUH HEBAT
Metrologi, sains yang memastikan keseragaman pengukuran, dapat membantu menuturkan bahasa yang sama kepada seluruh dunia. Sekiranya tidak untuknya, umat manusia tidak dapat mengatur perdagangan, membuat kerja komunikasi kejuruteraan, bahkan memasang kereta.
Mendeleev Institute - buaian metrologi Rusia Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Perwujudan ukuran adalah sama ada alat (misalnya, pembaris) atau objek (berat yang sama). Peranti dan objek dari mana banyak salinan dibuat disebut standard. Setiap negeri berusaha mewujudkan seberapa banyak standard dan menerapkan teknologi tertinggi untuk ini, agar tidak pergi ke negara jiran atau ke Perancis untuk mendapatkan berat badan ideal setiap kali (kilogram utama dunia disimpan di sana).
Video promosi:
- Hari ini di negara kita ada 164 standard, - menerangkan ketua Rosstandart Alexei Abramov. - Rusia adalah salah satu daripada lima negara yang secara aktif mempromosikan metrologi.
Beberapa piawaian disimpan dalam "termos", bangunan di dalam bangunan Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
54 daripada 164 piawaian disimpan di Institut Penyelidikan Mendeleev, "tempat metrologi Rusia". Semua standard dunia dilahirkan dari tujuh kuantiti asas: meter (panjang), kilogram (jisim), kedua (masa), ampere (arus elektrik), kelvin (suhu), tahi lalat (jumlah bahan) dan candela (intensiti bercahaya).
Piawaian negara adalah harta negara. Tetapi tujuh yang luar biasa ini adalah yang paling berharga di antara mereka. Dan empat ukuran - meter, ampere, kelvin dan kilogram - disimpan di St Petersburg.
TERBAIK DI BUMI
- Kami adalah yang terbaik di dunia dalam kelvin! - kata institut. - Perkembangan dalam negeri mampu memperluas julat hingga 3,473 darjah Kelvin dan mengurangkan kesalahan pembiakan sebanyak satu setengah hingga dua kali.
Kelvin menempati setengah bilik Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Nol pada skala Kelvin sama dengan minus 273 darjah Celsius. Piawai suhu kelihatan seperti termometer: pemasangan pemancar haba yang paling kompleks, banyak lensa, dua badan yang benar-benar hitam dan beberapa komputer, berdasarkan kesan kuantum, memerlukan setengah bilik. Tujuh puluh peratus bahagiannya adalah Rusia.
Bilik di mana kelvin "tinggal" disimpan pada suhu yang tetap: walaupun tinggal sebentar dengan sebilangan orang di makmal mempengaruhi pembacaan.
Ukuran suhu terdiri daripada banyak pemancar dan lensa Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
- Sekarang kita membandingkan kelvin kita dengan orang Jepun, - menerangkan penjaga kelvin Anatoly Pokhodun. - Proses itu sendiri memerlukan banyak masa: untuk membandingkan pada satu titik - kira-kira dua jam, namun perlu dalam banyak perkara. Satu orang tidak dapat melakukannya. Perlu sepuluh tahun untuk mempersiapkan perbandingan ini.
PASANGAN SEJUK
Raja antara kuantiti elektrik adalah ampere. Tetapi perlahan-lahan ada reorientasi kepada standard kuantum volt (voltan) dan ohm (rintangan). Volt "hidup" di pemasangan kompleks yang ditempatkan di bilik yang disaring. Pengukuran dilakukan pada suhu ultra rendah.
- Suhu terendah digunakan semasa menghasilkan semula jumlah elektrik khas, - menerangkan penjaga volt Alexander Katkov. - Suhu mencapai millikelvin. Di dalamnya, getaran atom atom sangat kecil sehingga tidak merosakkan sifat elektrik bahan. Volt pada empat kelvin diukur dengan ketepatan sepuluh hingga minus kesebelas.
Ini kira-kira seperti apa voltan rujukan Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Pada dasarnya, volt adalah litar mikro yang tertanam dalam helium cair. "Kami telah mengembangkan satu-satunya standard volt mudah alih di dunia," kata Kirill Gogolinsky. - Dengan bantuannya, perbandingan antarabangsa dibuat, dan kami menunjukkan hasil terbaik di dunia.
Ohm juga lebih suka sejuk yang melampau. Rintangan dapat dikesan secara literal oleh satu elektron.
- Salah satu masalahnya ialah medan magnet sekarang, - kata penjaga ohm Yuri Semenov. - Tidak mudah mengeluarkan struktur mikro daripadanya. Tetapi kita perlu mengukur kuantiti nano.
… Dan begitu - oh Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Terdapat meja batu di tengah-tengah makmal Volt. Tetapi ini bukan hanya sekeping perabot: itu adalah … puncak asas 750 tingkat tiga tingkat dari bangunan yang terpisah di dalam bangunan. "Thermos" konkrit bebas dari dinding luar. Lagipun, bukan getaran sedikit pun - dari Moskovsky Prospekt yang sibuk, dari stesen metro Tekhnologichesky Institut yang berdekatan, dari trem yang berjalan di Zagorodnoye - tidak boleh sampai ke tempat suci, hingga satu kilogram.
"BERFIKIR" DAN "DAPAT LAMA"
Sekiranya piawai dari enam unit asas pengukuran berdasarkan pemalar fizikal dan tidak bergantung pada "besi", maka kilogram adalah standard artifak terakhir. Itu, walaupun sempurna, tetapi objek.
Tidak ada topi dan hopper yang dapat menyelamatkan logam dari "menurunkan berat badan" Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
"Piawaian dunia untuk kilogram adalah berat yang disimpan di Sevres berhampiran Paris," jelas Gogolinsky. - Terdapat salinannya di semua institusi metrologi dunia. Situasinya seperti ini: jika anda mencuri kilogram utama di Perancis, maka seluruh dunia akan kehilangan satu kilogram.
Kilo utama Rusia (dan saudara kembarnya yang lain) berumur 125 tahun. Beratnya diperbuat daripada aloi platinum dan iridium dengan ketinggian dan diameter 39 milimeter. Satu kilogram disimpan di bawah penutup kedap udara di peti besi di belakang tiga kunci di bunker yang terpisah di makmal dengan kelembapan dan suhu tertentu, yang terletak di bangunan "termos".
Kilogram sempurna yang dinyatakan dalam bentuk pemalar adalah impian ahli metrologi Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
- Kami mengambil standard setiap lima tahun untuk perbandingan dengan salinan, - kata penjaga kilogram Viktor Snegov. - Kali terakhir mereka dibandingkan dengan standard Paris adalah pada tahun 1993 dan pada tahun 2013.
Tetapi walaupun dalam keadaan seperti itu, kilogram Rusia "kehilangan berat badan". Setakat ini, satu mikrogram dengan ralat pengukuran tiga mikrogram. Tetapi nenek moyang Perancisnya dari masa ke masa menjadi lebih ringan sebanyak lima puluh mikrogram. Sebabnya, saintis mencadangkan, adalah pergerakan atom dan pemindahan mikro zarah logam ke sokongan semasa perbandingan.
Membuka peti besi dengan kilogram adalah prosedur yang serius dan sukar dilakukan Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Piawaian dunia sebelumnya untuk kilogram lebih kurang dipercayai dan senang digunakan: ia adalah sepimeter kubik air suling. Piawai jisim secara tidak sengaja bergantung pada piawai panjang. Kini terdapat pembanding vakum - skala ultra-moden yang dapat mengira objek oleh atom.
Pembanding adalah keseimbangan yang dapat mengira atom Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
"Dalam margin kesalahan, kilogram kami sekarang tidak berubah, tetapi keperluannya semakin meningkat," kata Kirill Gogolinsky. - Ada masalah bukan hanya ketepatan, tetapi juga pemeliharaan dan pembiakan kilogram seperti itu.
43 SIFAR
Ekonomi dan industri yang sedang berkembang memerlukan peningkatan bilangan tempat perpuluhan.
"Definisi semula sudah lama tertangguh: industri ketepatan, seperti farmakologi, sedang berkembang secara aktif," kata Alexey Abramov. - Tetapi sumbangan metrologi kepada ekonomi adalah satu peratus daripada KDNK.
Standard jisim ganti juga berusia 125 tahun Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Komuniti dunia merancang untuk beralih dari standard buatan manusia ke nilai kuantum yang tepat pada tahun 2018.
"Terdapat dua projek antarabangsa yang didedikasikan untuk standard baru kilogram," jelas Viktor Snegov. - Yang pertama adalah penentuan kilogram melalui pemalar Planck menggunakan skala watt yang disebut, yang membandingkan tenaga mekanikal dan elektrik. Yang kedua adalah jalan Avogadro tetap dan silikon.
Sebiji kilogram isotop silikon 28 boleh disalah anggap sebagai berat yang sama. Tetapi ada satu perbezaan penting: para saintis tahu berapa banyak atom dalam bola ini. Amat menakutkan - kira-kira lima puluh septilion keping (selepas lima - 43 sifar). Sekiranya manusia bergerak dari berat ke bola, maka persoalan berapa kilogramnya akan dijawab: "Ini adalah jisim begitu banyak atom silikon-28." Pembanding akan membantu menghasilkan semula standard baru. Dan tidak ada penuaan logam, tidak ada perbezaan.
Kilogram utama Rusia mempunyai banyak "keturunan" diperbuat daripada keluli Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
- Silikon adalah elemen yang sangat stabil: ia merosot setelah berbilion tahun, lapisan pengoksidaannya minimum, - para saintis menjelaskan. Ia memiliki struktur kristal yang jernih, jadi pengisaran dapat mencapai jumlah atom yang sama dengan diameter ke semua arah. Bola adalah bentuk yang paling optimum.
Terdapat kira-kira seratus bidang di dunia sekarang. Dua yang pertama berharga dua juta euro: hanya penggilap silikon buatan Rusia yang paling tulen, yang berlaku di Australia, berlangsung selama dua tahun.
PADA MASA INI:
Sebuah taman teknologi akan muncul di Lomonosov, di mana piawaian baru akan dibuat
Dalam perjuangan kemerdekaan dari import, Rusia "menekan" metrologi. Sebuah taman teknologi akan muncul berdasarkan Institut Penyelidikan Mendeleev di Lomonosov, di mana mereka akan membuat standard baru dan mengembangkan sistem pengukuran automatik.
"Technopark akan menyatukan pemaju dan pengeluar peralatan pengukur Rusia dan kecekapan Rosstandart," kata Andrey Khovanskiy, ketua jabatan projek pelaburan di VNIIM yang diberi nama Mendeleev. - Kami merancang pengecualian import sepenuhnya. Sekiranya sekarang adalah 89 peratus, maka pada tahun 2020 akan menjadi sekurang-kurangnya lima puluh.
VNIIM dinamakan Mendeleev / kp.ru
Technopark akan beroperasi sepenuhnya pada tahun 2022. Kini, di kawasan seluas 35.5 hektar, terdapat lapan belas bangunan, termasuk bangunan unik: bangunan tanpa kebisingan, makmal bawah tanah. Benar, mereka memerlukan pembaikan. Pada peringkat pertama, lima bangunan industri, kompleks logistik, bangunan pejabat dan tiga bangunan kediaman untuk pakar bukan pemastautin akan muncul di laman web ini.
Reka bentuk akan memakan masa setahun, pembaikan dan pembinaan dua lagi. Semuanya memerlukan 9.1 bilion rubel.
VNIIM dinamakan Mendeleev / kp.ru
Pertama sekali, technopark akan menangani sistem pengukuran automatik dalam bidang ekologi. Rancangan tersebut merangkumi pengukuran elektrokimia untuk perubatan, metrologi sistem siber-fizikal "pintar", metrologi gas dan kompleks petrokimia. Dan pada masa yang sama - pengembangan pangkalan rujukan. Lebih-lebih lagi, penduduk akan melakukan ini hanya dengan peralatan mereka sendiri.
"Kami sedang membincangkan paket insentif cukai untuk technopark," kata Maxim Meiksin, Ketua Jawatankuasa Industri dan Inovasi St Petersburg. - Penciptaan alat ukur dan semua yang berkaitan dengannya akan dimasukkan dalam senarai aktiviti yang mana kadar cukai akan disifatkan.
Kira-kira sepuluh organisasi sudah bersedia untuk bekerja di taman teknologi. Smolny percaya bahawa Lomonosov Technopark akan menjadi "projek penembusan yang serius."
Anna POSLYANOVA
