В настоящее время килограмм остаётся единственным базовым измерением...
На сегодняшний день килограмм остается единственной базовой единицей Международной системы единиц (СИ), которая определяется не через фундаментальные физические константы, такие как скорость света или заряд электрона, а посредством реального физического эталона — платиново-иридиевого цилиндра. Этот эталон, созданный в 1889 году, хранится в Международном бюро мер и весов, расположенном в Париже.
Однако его точность уже не соответствует современным требованиям, так как за прошедшее столетие масса образца изменилась примерно на 50 микрограммов. Число Авогадро – одна из основных констант, обозначающая количество атомов в 12 граммах углерода-12. Один из способов сделать килограмм более абстрактной и стабильной величиной — связать его именно с числом Авогадро.
Специалисты отмечают, что уточнить значение числа Авогадро возможно с помощью монокристаллов кремния-28. В 2004 году сотрудники петербургского Центрального конструкторского бюро машиностроения (ЦКБМ) методом центрифугирования получили высокообогащенный тетрафторид кремния с преобладающим изотопом кремния-28, который затем был преобразован в тетрагидрат кремния.
В Институте химии высокочистых веществ РАН в Нижнем Новгороде из этого вещества был синтезирован поликристаллический кремний, состоящий на 99,99% из изотопа кремния-28. В 2007 году в Институте кристаллографии имени Лейбница в Берлине была создана кремниевая "капля" весом пять килограммов, из которой уже в Австралийском центре высокоточной оптики были изготовлены две идеально отполированные сферы. Это позволило ученым получить наиболее точное на данный момент значение числа Авогадро — 6,02214084(18) × 10²³.
Ранее расчетам удавалось определить число Авогадро лишь с шестью значимыми цифрами после запятой. Теперь же относительная погрешность составляет всего 3 × 10⁻⁸.
Тем не менее, этого еще недостаточно, чтобы Международное бюро мер и весов начало процесс пересмотра килограммового эталона. Ученым предстоит снизить неопределенность показателей ниже порога в 2 × 10⁻⁸, однако они уверены, что смогут достичь этой цели в ближайшее время.