Французские ученые предлагают новый метод определения градуса кельвина

Международный комитет мер и весов (МКМВ) планирует в 2011 году отказаться от определения градуса Кельвина через тройную точку воды как от неудобного и определить градус через секунду и константу Больцмана. Французские ученые из университета Париж-13 опубликовали в Physical Review Letters статью, где описывают новый метод измерения константы Больцмана при помощи лазерной спектроскопии.

На данный момент кельвин определен как 1/273,16 разницы температур между абсолютным нулем и тройной точкой очищенной воды при фиксированном давлении. Такое определение позволяет достичь высокой точности (ошибка менее 10-6), но для этого необходимо каждый раз воспроизводить достаточно сложные физические условия. МКМВ хочет переопределить единицы СИ, используя только их самих и фундаментальные константы. В случае кельвина определение будет дано через секунду и константу Больцмана, связывающую кинетическую энергию газа и его температуру. Секунда измерена очень точно (ошибка около 10-16), тогда как константа Больцмана нуждается в уточнении.
Лучший из существующих методов — анализ скорости звука в аргоне — позволяет измерить константу Больцмана с точностью до 2×10-6. Кристиан Шардонне (Christian Chardonnet) и его коллеги из университета Париж-13 разрабатывают метод лазерной спектроскопии, который должен превзойти этот результат вдвое. Метод основан на анализе оптического спектра поглощения аммиака при его термическом расширении. На данный момент достигнута точность 2×10-4. Исследователи считают, что увеличив стабильность температуры, при которой проводятся измерения, стабильность лазера и количество аммиака, они сумеют значительно улучшить результаты.

Leave a Reply