From Natural Constants to Units
Τί …τρέχει με τις μονάδες μέτρησης;
Τον Νοεμβρίου του 2018, στην 26η Γενική Συνδιάσκεψη Μέτρων και Σταθμών, ψηφίστηκε ο επαναπροσδιορισμός των μονάδων μέτρησης (με ισχύ από τον Μάιο του 2020). Ο ορισμός, πλέον, κάθε θεμελιώδους μονάδας μέτρησης θα στηρίζεται σε φυσικές σταθερές.
Συγκεκριμένα, οι επτά θεμελιώδεις σταθερές του SI είναι:
Φυσική Σταθερά | Σύμβολο | Τιμή | Μονάδα μέτρησης | Σχετιζόμενο φυσικό μέγεθος |
Η συχνότητα μετάβασης ενεργειακών σταθμών υπέρλεπτης υφής (hyperfine transition frequency) της καταστασης βασικής ενέργειας του ατόμου του καισίου Cs | ΔνCs | 9 192 631 770 | Hz | Χρόνος |
Η ταχύτητα του φωτός στο κενό (speed of light in vacuum) | c | 299 792 458 | m s–1 | Μήκος |
Η σταθερά του Planck | h | 6.626 070 15 x 10–34 | J s | Μάζα |
Το στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο | e | 1.602 176 634 x 10–19 | C | Ένταση ηλεκτ.ρεύματος |
Η σταθερά του Boltzmann | k | 1.380 649 x 10–23 | J K–1 | Θερμοκρασία |
Η σταθερά του Avogadro | ΝΑ | 6.022 140 76 x 1023 | mol–1 | Ποσότητα ύλης |
Φωτεινή απόδοση (luminous efficacy) | Kcd | 683 | lm W–1 | Φωτεινή ένταση |
Έτσι
…η μετάβασης δύο μη διαταραγμένων ενεργειακών σταθμών υπέρλεπτης υφής της καταστασης βασικής ενέργειας του ατόμου του Cesium 133 ΔνCs είναι 9 192 631 770 Ηz, όπου Ηz = s–1
…η ταχύτητα του φωτός στο κενό c είναι 299 792 458 m / s,
…η σταθερά Planck h είναι 6.626 070 15 x 10–34 J s, όπου J = kg m2 s–2
…το στοιχειώδες φορτίο e είναι 1.602 176 634 x 10-19 C, όπου C = A s
…η σταθερά Boltzmann k είναι 1.380 649 x 10–23 J / K,
…η σταθερά ΝΑ Avogadro είναι 6.022 140 76 x 1023 mol–1,
…η φωτεινή απόδοση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας με συχνότητα 540 x 1012 Hz, Kcd, είναι 683 lm / W, όπου lm= cd m2 m–2 = cd sr (sr : στερεά γωνία) και W = kg m2 s–3
*
*
Πηγές
SI Brochure: The International System of Units (SI), (link) (link)
All base units of measurement now tied to defined constants rather than physical objects
Ψηφίστηκε η αναθεώρηση του Διεθνούς Συστήματος μονάδων μέτρησης SI, (link)
Historic Vote Ties Kilogram and Other Units to Natural Constants
και
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acloc.html
https://www.researchgate.net/figure/Fine-and-hyperfine-structure-of-the-atomic-caesium-D-2-line-6-2-S-1-2-F-4-6-2-P-3-2_fig1_299472479 & https://www.researchgate.net/figure/Fine-hyperfine-structures-and-Zeeman-splitting-of-the-cesium-D1-line-with-the-optical_fig2_237843496 & https://www.researchgate.net/figure/a-Cesium-6-2-S-1-2-6-2-P-1-2-transition-D-1-line-energy-structure-with-the_fig2_233795677