התקן הפיזי של הקילוגרם יוחלף בנוסחה קוונטית. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

התקן הפיזי של הקילוגרם יוחלף בנוסחה הקוונטית

14.11.2018

העולם כבר לא משתמש בתקן הקילוגרם, שנשמר בלשכה הבינלאומית למשקלים ומידות בסבר, צרפת מאז 1889. זהו גליל קטן העשוי מסגסוגת של פלטינה ואירידיום. הסיבה היא שהמסה שלו יכולה להשתנות.

"זה לא טוב במיוחד, בהתחשב בדיוק במדידות שאנחנו צריכים כרגע", אמר תומס גרנון, ראש המעבדה הלאומית למטרולוגיה ובדיקות בצרפת.

הקילוגרם נותר המידה האחרונה שתלויה באובייקט הפיזי. ב-16 בנובמבר בוורסאי בוועידה הכללית ה-26 של הלשכה הבינלאומית למשקלים ולמידות, הכל ישתנה. עבור קילוגרם, הנוסחה תאומץ. זו תהיה נוסחה אוניברסלית לקביעת הקילוגרם על סמך חוקי הפיזיקה הקוונטית.

כעת קילוגרם ייקבע לא לפי משקל התקן, אלא לפי כמות האנרגיה החשמלית הדרושה להזזת חפץ במשקל קילוגרם. והאנרגיה, בתורה, מחושבת על בסיס הקבוע של פלאנק.

הוועידה הכללית של הלשכה הבינלאומית למשקלים ומידות בארמון פריז של ורסאי תדון גם בהגדרה של יחידות מדידה בינלאומיות מרכזיות אחרות - יחידת האמפר (A) של זרם חשמלי, יחידת קלווין (K) של טמפרטורה תרמודינמית, והשומה - יחידת מדידה של כמות החומר.

המושג גרם וק"ג הוכנס למדע בשנת 1795. מים נלקחו כבסיס: האמינו כי קילוגרם אחד שווה למשקל של ליטר מים. עבור תקן המוני, תחילה נוצר גליל פלטינה, ולאחר מכן גליל פלטינה אירידיום.

התקן נשמר תחת הגנה אמינה. מתחת לשני מכסי זכוכית, שמהם נשאב האוויר. יתרה מכך, רק לשלושה אנשים בכל העולם הייתה גישה לחדר שבו עמד התקן. לכל אחד היה מפתח משלו. אבל אפשר היה לפתוח את הדלת ולהיכנס לחדר עם התקן רק על ידי סיבוב שלושה מפתחות בו זמנית. אבל גם זה לא עזר. עד סוף המאה ה-XNUMX, מדענים גילו שהתקן מאבד בהדרגה מסה.

<< חזרה: מעבד Exynos 9820 מבית סמסונג 14.11.2018

>> קדימה: מיקרו-בוטים בתוך העין האנושית 13.11.2018

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

גז קוונטי סופר-גבישי דו מימדי 28.08.2021

בנוסף למצבים הבסיסיים הידועים של החומר, מצב של מוצק, נוזל, גזי ופלזמה, ישנם עוד הרבה מצבים אקזוטיים שניתן להשיג רק בדמיון או במעבדה. אחד המצבים הללו, המכונה גביש-על, "משך" בדמיונם של מדענים לפני מספר שנים, ורק לאחרונה הצליחו חוקרים מאוניברסיטת אינסברוק, לראשונה בתולדות המדע, ליצור גביש-על כזה ב המעבדה שלהם, יתרה מכך, בצורה אקזוטית עוד יותר, בצורה של גז גביש קוונטי על גבישי דו-ממדי.

גביש-על הוא קצת שונה ממה שאפשר לדמיין, בהתבסס על שמו. בעיקרו של דבר, האטומים של גביש-על יוצרים מבנה גבישי מוצק, בדיוק כמו בצורות גבישיות רגילות של חומר. אבל, במקביל לזה, אטומים יכולים לנוע, כלומר. גביש-על יכול לזרום בצמיגות אפס, כמו נוזל-על או, כפי שהוא נקרא גם, נוזל-על. זה דומה מאוד לפרדוקס, אבל תיאורטית האפשרות לקיומו של צורה כזו של חומר הוכחה עוד בשנות ה-1960, ובשנת 2017 התקבל האישור הניסיוני הראשון.

כמה קבוצות של חוקרים הצליחו ליצור גבישי-על קטנים באמצעות מה שנקרא קונדנסט Bose-Einstein (BEC). הקונדנסט הזה הוא ענן של אטומים מקורר לטמפרטורה נמוכה במיוחד. ובמצב כזה של חומר באות לידי ביטוי התכונות הקוונטיות שלו, שבדרך כלל אינן באות לידי ביטוי בקנה מידה כה גדול. אחד המאפיינים העיקריים הוא שכל האטומים המרכיבים את ענן הקונדנסט קיימים בו זמנית בכל הנקודות בענן, הודות לתופעה קוונטית הנקראת דה-לוקליזציה.

בניסויים קודמים, החלקיקים שנוצרו של גבישי-על היו כה קטנים עד שניתן היה לראותם בתנאים חד-ממדיים, בשל כך יכלו האטומים של גביש-העל לזרום בכיוון אחד בלבד. קבוצת אינסברוק העניקה לגריסטל העל שלהם מימד נוסף על ידי שימוש בקונדנסט Bose-Instein שבו השתמשו מורכב מאטומי דיספרוזיום. האינטראקציות המגנטיות בין האטומים הללו גרמו להם להתאסף ל"טיפות" שהסתדרו בעצמן כצמתים ברשת דו-ממדית.

בביצוע מחקר, מדענים כבר הצליחו להבחין שבמערכת שהם יצרו, בגביש-על דו-ממדי, מופיעות לפעמים מערבולות מוזרות באזור הריק שבין הטיפות. תופעה כזו כבר תוארה קודם לכן בתיאוריה, התרחשות של מערבולות היא אחת ההשלכות של תופעת נזילות העל, ומקרה זה הוא גם הפעם הראשונה בתולדות המדע כאשר מדענים הצליחו לצפות בכל זאת בעצמם עיניים.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר