Na 26. konferenci Mezinárodního úřadu pro míry a váhy (BIPM) se členské země, mezi něž patří i Česko a Slovensko, dohodly na nové definici čtyř základních jednotek SI (kilogramu, ampéru, kelvinu a molu) a nové formulaci dalších zbylých tří (sekundy, metru a kandely). Změny, o nichž se debatovalo v poslední dekádě, oficiálně vstoupí v platnost 20. května 2019.
Pro běžného Frantu fyzika se nic zásadního nemění, nebude muset kupovat nové pravítko ani váhu. Pro obor jako takový jde ale o zásadní událost, neboť jednotky všech základních veličin (délka, hmotnost, čas, el. proud, termodynamická teplota, látkové množství a svítivost) budou definovány podle fyzikálních a technických konstant.
Vztahy mezi základními jednotkami SI (zdroj: Emilion Pisanty / Wikipedia)To již dnes platilo pro šest z nich. Výjimkou ale byla hmotnost, která se stále odvíjí od tzv. etalonu. Kilogram je hmotnost rovnající se prototypu válce uloženého na BIPM v Sévre a jeho kopiích, které mají členské státy k dispozici (u nás Český metrologický institut). Válec s výškou i poloměrem 39 mm je vyroben ze slitiny platiny a iridia a je uložen ve dvojitém skleněném krytu, aby se neměnil pod vlivem vnějšího prostředí. Přesto se v průběhu času hmotnost prototypu kilogramu snížila o 50 mikrogramů (odpovídá hmotnosti lidské řasy).
Státní etalon hmotnosti (zdroj ČMI)Vědci proto jednohlasně odsouhlasili, že i hmotnost je třeba definovat pomocí neměnných fyzikálních jevů, nikoliv fyzického předmětu. Kilogram tak bude nově odvozen od hodnoty Planckovy konstanty. Ta závisí na energii fotonu a frekvenci odpovídající jeho vlnové délce.
Nová definice základních jednotek SI
| Jednotka | Stávající definice | Navrhovaná definice |
| sekunda (s, čas) | Sekunda je doba trvání 9 192 631 770 period záření odpovídajícího přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu atomu cesia 133. | Sekunda, symbol s, je SI-jednotka času. Je definována fixováním číselné hodnoty cesiové frekvence ΔνCs, přechodové frekvence atomu cesia 133 v klidovém stavu při přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu, rovné 9 192 631 770, je-li vyjádřena v jednotce Hz, jež je rovna s-1. |
| metr (m, délka) | Metr je vzdálenost, kterou urazí světlo ve vakuu za dobu 1/299 792 458 sekundy. | Metr, symbol m, je SI-jednotka délky. Je definována fixováním číselné hodnoty rychlosti světla ve vakuu rovné 299 792 458, je-li vyjádřena v jednotkách m·s-1, kde sekunda je definována ve smyslu ΔνCs. |
| kilogram (kg, hmotnost) | Kilogram je jednotka hmotnosti; je rovna hmotnosti mezinárodního prototypu kilogramu. | Kilogram, symbol kg, je SI-jednotka hmotnosti. Je definována fixováním číselné hodnoty Planckovy konstanty rovné 6,626 070 15 × 10-34, je-li vyjádřena v jednotkách J·s, což se rovná kg·m2·s-1, kde metr a sekunda jsou definovány ve smyslu c a ΔνCs. |
| ampér (A, elektrický proud) | Ampér je stálý elektrický proud, který protéká dvěma rovnoběžnými nekonečně dlouhými vodiči o zanedbatelném průřezu umístěnými ve vakuu 1 m od sebe, jestliže mezi vodiči působí magnetická síla o velikosti 2×10-7 newtonu na jeden metr délky vodiče. | Ampér, symbol A, je SI-jednotka elektrického proudu. Je definována fixováním číselné hodnoty elementárního náboje rovné 1,602 176 634 × 10-19, je-li vyjádřena v jednotce C, což se rovná A·s, kde sekunda je definována ve smyslu ΔνCs. |
| kelvin (K, termodynamická teplota) | Kelvin, jednotka termodynamické teploty, je rovna zlomku 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody. | Kelvin, symbol K, je SI-jednotka termodynamické teploty. Je definována fixováním číselné hodnoty Boltzmannovy konstanty k rovné 1,380 649 × 10-23, je-li vyjádřena v jednotkách J·K-1, což se rovná kg·m2·s-2·K-1, kde kilogram, metr a sekunda jsou definovány ve smyslu h, c a ΔνCs. |
| mol (mol, látkové množství) | Mol je látkové množství systému, který obsahuje stejný počet elementárních entit, kolik je atomů v 0,012 kg uhlíku 12C. | Mol, symbol mol, je SI-jednotka látkového množství. Jeden mol obsahuje přesně 6,022 140 76 × 1023 elementárních entit. Toto číslo je fixovaná číselná hodnota Avogadrovy konstanty, NA, je-li vyjádřena v jednotce mol-1 a je nazývána Avogadrovo číslo.
Látkové množství, symbol n, systému je mírou počtu specifikovaných elementárních entit. Elementární entitou může být atom, molekula, iont, elektron nebo jakákoliv jiná částice či specifikovaná skupina částic. |
| kandela (cd, svítivost) | Kandela je svítivost zdroje, který vydává monochromatické záření o frekvenci 540×1012 Hz, jehož intenzita v daném směru je 1/683 wattů na steradián. | Kandela, symbol cd, je SI-jednotka svítivosti v daném směru. Je definována fixováním číselné hodnoty světelné účinnosti monochromatického záření o frekvenci 540 × 1012 Hz, Kcd, rovné 683, je-li vyjádřena v jednotkách lm·W-1, což se rovná cd·sr·W-1 nebo cd·sr·kg-1·m-2·s3, kde kilogram, metr a sekunda jsou definovány ve smyslu h, c a ΔνCs. |
ČLÁNKY DO MAILU