Пересмотр Международной системы единиц СИ

Международная система единиц СИ является единой системой для всех областей науки, техники, производства и торговли, охватывает все области измерений и устанавливает четкую связь между единицами измерений механических, тепловых, электрических, магнитных и других величин.

Основными единицами системы СИ являются 7 единиц величин: метр, килограмм, секунда, Ампер, градус Кельвина, свеча (кандела) и моль.

СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира (за исключением стран: США, Боливия и Бирма). В тех странах, где в повседневной жизни используются традиционные единицы, их определения были изменены таким образом, чтобы связать фиксированными коэффициентами с единицами СИ. Например, английская система мер используется в Великобритании, хотя с 1995 года в качестве официальной используется метрическая система.

Решение о пересмотре систем СИ планируется принять на ХХVI-ой Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) в ноябре 2018 года в Париже.

Планируется, что изменения вступят в силу с мая 2019 года.

Аргументами в пользу пересмотра СИ стало несовершенство определений ряда основных единиц: например, килограмм является единицей, основанной на артефакте и подвержен риску неконтролируемого изменения и даже утраты (обнаружено уменьшение по отношению к национальным эталонам-копиям массы международного прототипа килограмма – платиноиридиевой гири массой 1 кг на 50 микрограмм за сто лет).

Планируемый пересмотр будет самым значимым как по масштабу, так и по фундаментальности. Для определения основных единиц СИ планируется зафиксировать численные значения семи размерных фундаментальных физических констант (ФФК), среди которых: постоянные Авогадро, Больцмана, Планка, элементарный заряд, скорость света, частота излучения атомов цезия, яркость фиксированного монохроматического излучения.

Главным преобразованием при пересмотре системы единиц СИ будет переопределение четырёх основных единиц: килограмма, Ампера, Кельвина и моля на основе фиксации значений, соответствующих ФФК с нулевой неопределенностью, и применение этого подхода к определению всех основных единиц СИ.

Справочно. Такая процедура уже была успешно опробована в 1983 г., когда зафиксировали с нулевой неопределённостью значение скорости света.

Для всех основных единиц предполагаются однотипные определения, - пример для единицы массы – килограмма: «килограмм, символ кг, есть единица массы в СИ. Он определяется заданием фиксированного численного значения постоянной Планка h, равного 6,626 070 040х1034 в ед. Дж-с, которая равна кг-м2-с1, где м и с определяются через с и AvCs»;

В пересмотренной СИ не будут задаваться конкретные методы реализации основных единиц. Можно будет использовать любые методы, обеспечивающие необходимую точность и прослеживаемость к соответствующей константе. При этом установки, которые использовались для измерений определяющих констант, станут основой реализации и передачи соответствующих единиц.

Российские ученые-метрологи участвуют в глобальном пересмотре единиц системы измерений в Париже

ПАРИЖ, 12 ноября 2018 г. – 16 ноября 2018 года в Париже состоится событие, которое станет переломным в научном мире. На 26-й Генеральной конференции по мерам и весам будут подведены итоги многолетней работы мирового научно-технического сообщества по пересмотру базовых единиц Международной системы единиц (SI) – килограмма (массы), кельвина (температуры), ампера (электрического тока) и моля (количества вещества). Обновление затронет и такие единицы, как кандела, секунда, метр. Теперь все единицы будут определяться не физическими объектами макромира, а фундаментальными константами природы – атомом и квантом.

«Завершение пересмотра SI является исторической вехой, второй после принятия Международной метрической конвенции в 1875 году. Мы говорим об окончательном отказе от связи SI с артефактами. По сути, принимается новая система единиц, которая будет использоваться практически во всех странах мира», - говорит директор Международного бюро мер и весов, д-р Мартин Милтон.

Переход на новую SI ускорит развитие и внедрение инновационных решений и новых технологий в научных организациях и на предприятиях, в том числе снизит стоимость многих высокотехнологичных производственных процессов.

Росстандарт координирует российское участие в переопределении системы единиц на глобальном уровне. От этого во многом зависит, проиграет Россия в результате этого перехода или останется среди ведущих стран, обеспечивающих единство и достоверность измерений на глобальном уровне.

«Мы полноправно участвуем в работе международных консорциумов, которые разрабатывают научную основу для переопределения единиц величин. По своим измерительным возможностям, признанным на международном уровне, Россия удерживает второе место в мире, опережая многие экономически и технологически развитые страны. Критически важно сохранить наш внушительный пакет измерительных и калибровочных возможностей. Это невозможно без модернизации базы первичных государственных эталонов при переходе на новую международную систему единиц», - сообщил руководитель Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Алексей Абрамов.

В состав принятой на мировом уровне Международной системы единиц (SI) входит семь базовых и ряд производных единиц. Планируемый пересмотр будет самым значимым по масштабу и фундаментальности. Переопределенные единицы SI открывают новые возможности для использования научных и технических инноваций в повседневной жизни. Более точное измерение температуры позволит усовершенствовать мониторинг и повысить точность прогноза климатических изменений. Определение секунды через атомные часы позволит с высокой точностью определять местоположение объекта на местности, что важно, например, в обеспечении безопасности беспилотного транспорта. Без измерений нового поколения точности будет невозможным развитие технологий для интернета и мобильной связи, навигационных систем и технологий для «умных городов».

Система необходима для того, чтобы повседневные единицы измерений, будь то метр или секунда, оставались сопоставимыми и согласованными во всем мире. Неточность даже на долю секунды может стать критичной для того, кто выиграл 100-метровый забег на Олимпиаде или участвует в торгах на фондовом рынке. А в работе навигационных систем счет идет на миллионные доли.

Единство измерений не только поддерживает их согласованность и точность во всех странах мира, но и укрепляет доверие общества к их результатам, достоверности измерений. Например, килограмм, который используется нами практически каждый день, помогает гарантировать точный вес покупаемого в магазине продукта, сопоставить его со стоимостью. В медицине, например, речь идет о точной дозировке лекарственного препарата, ведь от этого может зависеть здоровье человека.