Seminaria

Konwersatorium wydziałowe

Dnia 2019-05-21 o godzinie 13:15 w sali 2011 Wydziału Fizyki UwB odbędzie się wykład, na którym dr inż. Paweł Fotowicz Główny Urząd Miar, Warszawa wygłosi wykład pt:

"Przyczyny redefinicji jednostek miar SI"

Serdecznie zapraszamy

Andrzej Maziewski

Jerzy Przeszowski

16 listopada 2018 roku 26. Generalna Konferencja Miar przyjęła rezolucję o redefinicji podstawowych jednostek miar i oparcie ich na stałych podstawowych. Nowe definicje wchodzą w życie 20 maja 2019 roku, w dniu obchodów Światowego Dnia Metrologii, upamiętniającego 144. rocznicę podpisania Konwencji Metrycznej, do której Polska przystąpiła w 1925 roku.

Nowe definicje wychodzą naprzeciw oczekiwaniom społeczności międzynarodowej, aby oprzeć je na niezmiennych prawach natury. Wymagało to porzucenia ich definicji w oparciu o artefakty, ale również o znane już zjawiska fizyki. Dzięki temu nowe definicje w niczym nie ograniczają obecnych i przyszłych technologii ich odtwarzania. Powodują, że pojawienie się kolejnej, nowej i dokładniejszej, niż do tej pory, techniki realizacji, nie wywoła konieczności ich ponownej zmiany.

Wykład obejmuje historię systemu metrycznego, począwszy od wkładu jego pierwotnych twórców, uczonych francuskich Laplace’a i Lavoisiera, poprzez Konwencję Metryczną z 1875 roku, aż do roku 1960, w którym przyjęto Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI. Omawia losy wzorców materialnych metra i kilograma oraz konieczność odejścia od nich, jako artefaktów definiujących jednostki miar. Dokonało się to za sprawą fundamentalnych odkryć w dziedzinie fizyki, począwszy od wyniku eksperymentu Michelsona-Morleya dotyczącego prędkości światła, wkładu Alberta Michelsona w wyznaczenie metra w oparciu o wielokrotności długości fali promieniowania kadmu, teorii kwantowej Maxa Plancka, teorii kwantowej światła Alberta Einsteina, szczególnie emisji wymuszonej i jej praktycznej realizacji przy użyciu lasera stabilizowanego. Zwieńczeniem tych dokonań jest definicja metra oparta na niezmiennej stałej fizycznej ‒ prędkości światła. Wykład omawia jak do tego doszło i jaki był wkład noblistów Theodora Hanscha i Johna Halla przy opracowaniu współczesnego wzorca metra w postaci optycznego grzebienia częstotliwości.

Problemy z definicją kilograma to druga część wykładu, omawiającego losy wzorca materialnego i jego niestabilności oraz podjętych prac w celu definicyjnego odtwarzania masy, za sprawą stałej Plancka. Przyczyniły się do tego prace Bryana Kibble’a z wykorzystaniem zjawiska wirtualnego równoważenia mocy w układzie wagi prądowej. Budowa czwartej generacji wagi wata w krajowym instytucie metrologicznym w USA przynosi przełom w pomiarze wartości stałej kwantowej i otwiera drogę do redefinicji jednostki miary masy SI. Wykład omawia, jak będzie w praktyce realizowany kilogram przez krajowe instytucje metrologiczne, w tym Główny Urząd Miar.

Zostaną zaprezentowane aktualne, nowe definicje wszystkich podstawowych jednostek miar. Wykład także nawiąże do niedawnych wystąpień laureata nagrody nobla, profesora Klausa von Klitzinga, które miały miejsce w Paryżu i w Warszawie, a dotyczące losów stałej von Klitzinga, w kontekście przyjętej redefinicji jednostek miar SI.