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玉の体積を測る実験?

質量1kgを正確に定義するために、ケイ素(シリコン)の玉の体積を量る実験が産業技術総合研究所で行われているそうです。


質量1kgはもともと4℃の水1L(リットル)の質量だったわけですが、水の純度やわずかな温度変化の影響が無視できません。

そこで、現在の質量1kgの基準は4℃の水1L(リットル)の質量をもとにイリジウムという金属で作られた「国際キログラム原器」となっています。


1mの長さはもともと地球の子午線の長さが基準だったものが、光速を基準とすることに改められました。

1s(秒)の長さはもともと地球の自転を基準にしていたものが、Cs(セシウム)原子核の発振を基準とすることに改められました。(関連記事 うるう秒


1kgだけが実物を基準にしているということ、また、空気中の水分や有機物が付着するなどして質量が変わるということが不正確で、なんとも古い感じだったわけです。


そこで、1kgの基準を原子の個数にするために、アボガドロ数を正確に数えよう。

そのために、シリコンで出来た玉の体積を正確に測ろうということらしいです。




最も丸い玉の体積測る 産総研が国際実験
2008年11月25日 東京新聞

 物理定数を使った普遍的な質量の定義が提案されるようになった。例えば「炭素原子○○個の重さを一キログラムとする」という方法だ。炭素には重さの違う同位体がいくつかあるが、この場合は炭素12を使う。

 これならいつも正確な一キログラムが決められる。ただ「○○個」を正確に決めなければならない。それが難しい。


 まず大事なのは一キログラムのシリコンの体積をきっちり決めること。それには球状に磨くのが一番だ。多角形では、わずかに角が欠けて誤差が出るからだ。そのために作られたのが世界一丸い球体だ。

 次に、シリコン結晶の原子と原子の間隔を正確に測り、玉の体積を原子の間隔で割れば原子の数が出せる。


 各国には得意技術がある。玉を磨くのはオーストラリア、原子間隔を測るのはイタリアや日本。体積の測定は日本とドイツ。各国持ち回りで測定する。

http://www.tokyo-np.co.jp/article/technology/science/CK2008112502000156.html

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