Предложено измерять температуру по-новому

   12.07.2013   Автор: Евгений Парамонов
   Физики Великобритании провели наиболее точные измерения постоянной Больцмана, которая определяет соотношение между энергией и температурой. Согласно последним данным, опубликованным в журнале Metrologia, новое значение составляет 1,38065156(98)*10−23 Джоулей на Кельвин. Приписка (98) в конце показывает погрешность измерения последних двух цифр и означает, что погрешность составляет 0,71 частей на миллион, то есть почти в два раза меньше, чем ранее.
   Это исследование может радикально изменить наше представление о температуре, а также заменить стандартный метод измерения, которым мы пользуемся более 50 лет.
   Поясним. Принятая в международной системе единиц температурная шкала не может полностью удовлетворить потребности современной науки. Разработанная в XIX веке Уильямом Томсоном (он же знаменитый лорд Кельвин) система измерения температуры имеет несколько особенностей. Во-первых, самая низкая температура здесь — это ноль градусов, или абсолютный нуль температуры, при котором из вещества уже невозможно извлечь тепловую энергию.
   Во-вторых, шкала привязана к так называемой тройной точке воды — значению температуры (273,16 К или 0,01 градуса по Цельсию), когда возможно одновременное сосуществование трёх фаз воды — жидкой, газообразной и твёрдой.
   Учёные давно заметили, что шкала не совсем идеальна: чем выше измеряемая температура, тем больше становится погрешность измерений.
   "Когда ваши измерения достигают 1500 °C, это, мягко скажем, глупо отталкиваться от тройной точки воды", — считает Майкл де Подеста (Michael de Podesta) из Национальной физической лаборатории Соединённого Королевства.

    Учёный поддерживает альтернативную идею — использовать для шкалы Кельвина постоянную Больцмана, опираясь, таким образом, на энергию частиц. Для этого доктор Подеста вместе с коллегами провёл эксперимент, благодаря которому и удалось сократить погрешность измерения этой константы.
   Учёные наполнили медную ёмкость (акустический резонатор) определённым количеством аргона. Энергия газа зависит от средней скорости движения его атомов, а та в свою очередь со скоростью распространения звука. Проигрывая звук разной частоты, экспериментаторы измерили скорость прохождения звука через аргон, и таким образом, определили энергию его атомов.
   К сожалению, пока международный комитет мер и весов (International Committee for Weights and Measures) не готов отказаться от старого подхода, поскольку ещё один аналогичный опыт по привязке шкалы Кельвина к постоянной Больцмана дал иной результат.
   У специалистов Французской национальной лаборатории метрологии и измерения (Laboratoire National de Métrologie et d'Essais) погрешность оказалась выше и составила 1,24 частей на миллион. Поэтому, пока физики не установят причину расхождения, прежняя методика останется без изменений.