Техника - молодёжи 2004-03, страница 58

ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ

Вот уже много лет, в последнюю пятницу сентября в старинном замке Севр, под Парижем, происходит такая церемония. Двойные бронированные двери, ведущие в специальную камеру, откроют своими ключами трое ответственных чиновников — председатель Международного комитета мер и весов, директор Международного бюро мер и весов и главный архивариус Франции.

Затем они вскроют сейф и своими глазами убедятся, что с ценностями, там хранящимися, ничего не случилось.

Но если вы думаете, что в сейфе хранятся алмазы или, скажем, золотой запас страны, то ошибаетесь. Вся процедура производится для проверки двух бесценных эталонов — метра и килограмма. По результатам инспекции составляется протокол, а затем сейф и камеру снова запирают до следующего раза.

Причем время от времени высокая комиссия не доверяет лишь собственным глазам и проверяет эталоны более тща-

ИЗ-ЗА ЧЕГО ПЕРЕПОЛОХ

в мире мер и весов?

тельно, сравнивая их с другими такими же, привезенными специально для этого случая из других стран.

В результате одной из таких проверок и родилась сенсация, о которой раструбила на весь свет газета «Нью-Йорк Тайме»: эталон килограмма почему-то «похудел». Аж на 50 мкг (микрограммов). Чем это нам грозит?

ДРАГОЦЕННЫЙ МЕТР

Впрочем, прежде чем мы получим ответ на этот вопрос, есть смысл, наверное, поговорить о том, зачем вообще понадобились эталоны.

Международное бюро мер и весов в Севре было образовано в 1875 г. Его нынешний директор Терри Квин рассказал, что раньше люди обращались с единицами измерения весьма вольно — в качестве мер длины, например, использовались локти (то есть длина руки от кончика среднего пальца до предплечья, стадии (длина стопы) или даже сажени — расстояние между кончиками пальцев разведенных в стороны рук.

Но поскольку люди разного роста, то и локти, стадии, сажени и т.д. у многих получались разными. И до XIX в. каждая страна, а то и каждый регион имели свои меры длины, веса и т.д. Это было еще в какой-то мере терпимо, пока товарообмен шел внутри одного региона. Однако с развитием международной торговли стало ясно: такое безобразие дальше продолжаться не может. Уж слишком часто купцы стали жаловаться друг на друга, подозревая делового партнера в нечестности: говорил об одном количестве товара, а на самом деле, дескать, его не столько...

В общем, потребовалось навести порядок в мире мер и весов. В итоге длительных международных переговоров была

в конце концов выработана и принята метрическая система мер.

И в 1875 г. представители 17 государств подписали в Париже метрическую конвенцию и учредили на ее основе специальное бюро мер и весов. А в качестве единицы длины было взято определение метра, принятое во Франции еще в 1792 г. — одна десятимиллионная часть четверти парижского меридиана.

Эту величину определили на основании геодезических измерений Жана Батиста Де Ламбера и Пьера Франсуа Мишена, измеривших длину дуги парижского меридиана от Дюнкерка до Барселоны.

Тогда же был изготовлен и первый эталон метра в виде линейки из платино-иридиевого сплава длиной в один метр, шириной около 25 мм и толщиной в 4 мм. Как посчитали ученые того времени, сплав, состоящий на 90 % из платины и на 10 % из иридия, менее всего подвержен климатическим и временным изменениям.

Но вскоре выяснилось, что определенный таким образом метр не может быть точно воспроизведен из-за значительных погрешностей геодезических измерений того времени. Поэтому решено было отказаться от естественных эталонов длины, а полученный однажды эталон был принят в качестве исходного.

Во второй половине XX в. эталоны метра и секунды (первоначально отсчиты-вавшейся как определенная часть суток) были приведены к практически более удобным показателям. Так метром теперь считается длина пробега светового луча в вакууме за 1 /299 792 458 долю секунды. А секундой является промежуток времени, за которой атом цезия совершает 9 192 631 770 колебаний. И новый метр, и новая секунда могут быть изме

Станислав НИКОЛАЕВ

рены с исключительной точностью, воспроизведены в любом месте с помощью специально разработанной аппаратуры.

ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЙ ЭТАЛОН

Вместе с эталоном метра в Севрском подземелье хранится и эталон килограмма. Килограмм тоже привязан к платино-иридиевому эталону. Он представляет собой цилиндрическую гирю высотой в 39 мм и такого диаметра. Масса же гири, согласно определению, равна весу одного кубического дециметра (литра) чистой воды при температуре ее наибольшей плотности, то есть при +4° С.

Казалось бы все просто. Однако и с этим эталоном связана масса хлопот. Проблема прежде всего в том, что воду надо помещать в какой-то сосуд.

Но сосуд этот надо изготовить с таким расчетом, чтобы его внутренний объем в точности соответствовал одному литру. А легко ли это сделать? Объем цилиндрического сосуда, например, определяется, как произведение площади его дна на высоту. А площадь круга, как известно, определяет через «Л», величину в 3,14 с последующей нескончаемой вереницей цифр... Да и сама высота тоже может быть определена лишь с определенным допуском — линейки тоже ведь не совершенны.

В общем, и в этом случае, отмерив однажды худо-бедно массу литра воды, метрологи тут же заказали английскому ювелиру его металлический аналог. Он и изготовил, согласно данным ему инструкциям платиново-иридиевый цилиндр, о котором говорилось выше.

Всего было изготовлено несколько десятков копий килограммового эталона. Они были распределены по одному экземпляру между странами — участницами международного соглашения.

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 3 2 0 0 4

56