“S-a redefinit kilogramul, iar civilizația noastră a intrat în era cosmică! Acum, când ne întâlnim cu extratereștrii, n-o să le arătăm vechiul kilogram stocat în subsolurile pariziene (foto), construit și el după greutatea unui litru de apă, ci o să mergem împreună într-un lift în cădere, pe planeta lor, pentru a le arăta cât e o secundă, un metru sau un kilogram. Care e șmecheria?” – explică cunoscutul cercetător Cristian Presură pe pagina sa de Facebook.
Cristian Presură este fizician, cercetător la compania Philips, în Olanda, și autor al lucrării “Fizica Povestită”.
Cristian Presură, despre redefinirea kilogramului:
“În esență, principiul de echivalență al lui Einstein, care zice că există mereu un sistem inerțial local. Simplu spus, oriunde în univers putem așeza un lift ce cade liber, iar în interiorul lui găsim aceleași legi universale. Să luăm pe rând: s, m și kg.
1) În orice lift aflat în cădere liberă, atomii de cesiu vor avea aceleași tranziții. Dacă numărăm 9192631770 de oscilații ale uneia dintre tranziții, aceea va fi definiția noastră locală pentru o secundă. La fel poate proceda și un extraterestru.
2) Lumina va avea, local, mereu aceeași viteză în liftul aflat în cădere liberă, dacă e vid. Dacă măsurăm distanța pe care merge lumina într-un interval de 1/299792458 al unei secunde (definită precis mai devreme), vom obține lungimea exactă a unui metru. Și extraterestrul va obține la el aceeași valoare, fără să meargă la Paris (ceea ce e păcat, că e frumos). Atenție, în noua alegere, viteza luminii va fi mereu c=299792458,00000 pe secundă, pentru că acum metrul se deduce din viteza luminii și nu invers 🙂
3) Ultima găselniță, ne suim în lift și ne legăm de două formule. Prima spune că energia unui oscilator de frecvența f vine în pachete de energie E=h*f (aici h este constanta lui Planck). A doua spune ca E=mc^2 (aici c este viteza luminii). Avem atunci că greutatea unei cuante de energie de frecvența f este m=h*f/c^2. Pentru a defini kilogramul, trebuie doar să alegem, în scris, acea frecvență. Alegem una care depinde de viteza luminii c (deja fixată) și constanta lui Planck (pe care o fixăm acum la h=6,626070150000×10^(−34)), adică c^2/h.
Dacă n-am greșit eu la la calcule (!), frecvența asta f este de 1,35639249×10^(50) ori pe secundă pentru un kilogram (c^2/h). Un foton care oscilează cu această frecvență va avea greutatea de un kilogram. În noua alegere, constanța lui Planck va fi mereu 6,626070150000×10^(−34) pentru că este alegerea noastră! Acum, constanta lui Planck ne definește kilogramul și nu invers.
Desigur, povestea va continua și cu celelalte unități. Până când ne învățăm minte că nu suntem buricul universului, iar Parisul e un oraș frumos, doar atât, etaloanele de metru și de kilogram le pot duce la muzeu! Multumesc, Mircea Penția că mi-ai atras atenția de subiect.”
Despre Cristian Presură:
Cristian Presură s-a născut în 1971 la Voineasa şi a urmat studiile facultăţilor de electrotehnică şi fizică. A lucrat la Institutul de Fizică Atomică, unde s-a ocupat de instalaţii electrice şi a studiat proprietăţile laserilor cu medii active solide. În 2002 a obţinut doctoratul în fizică la Universitatea Groningen, Olanda, unde a caracterizat proprietăţile optice ale sistemelor corelate de electroni. Rezultatele sale s-au concretizat în lucrări publicate în reviste de specialitate: Physical Review B, Physical Review Letters şi Science. În prezent este cercetător la compania Philips, Olanda. S-a specializat în domeniul senzorilor medicali. Împreună cu echipa sa, a inventat şi introdus pe piaţă primul ceas capabil să măsoare pulsul sportivilor numai pe baza senzorilor optici. A publicat mai multe zeci de lucrări şi brevete de invenţie. Cristian Presură are o activitate intensă de popularizare a ştiinţei în limba română, scriind articole pentru ziare şi reviste. Este membru al asociaţiei cercetătorilor români Ad Astra şi fondator al asociaţiei Ştiinţă pentru Toţi, prezentă la adresa stiinta.club.
Cercetătorul Mircea Penția, de la Institutul Naţional de Fizică şi Inginerie Nucleară, Bucureşti-Măgurele și asociat CERN, Geneva, a scris că “pe 16 Noiembrie, la sesiunea a 26-a a Conferinței Generale de Greutăți și Măsuri de la Versailles, Franța, s-a votat redefinirea unor unități de măsură, inclusiv a kilogramului”.
“După cum se știe, Kilogramul, ca unitate standardizată în sistemul internațional de unități (SI), a fost inițial definit ca masa unui litru de apă. Această masă a fost reprezentată printr-un cilindru din aliaj de platină-iridiu, ca prototip internațional de kilogram (IPK) și păstrat la Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri de la Sevres (lângă Paris).
Pe data de 20 Mai 2019, acest prototip își va pierde statutul de standard internațional. Kilogramul va fi redefinit cu ajutorul constantelor fundamentale ale naturii cum ar fi constanta Planck (cuanta de acțiune, cu unități energie × timp)”, a explicat Mircea Penția. Integral aici
Redacția
Ștefan Lefter
Diana Ghimiși
R.P.
